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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.06.058側(cè)置備胎架失效分析與改進(jìn)申伶，趙化剛，吳濤（陜西重型汽車有限公司，陜西西安710200）摘要：為解決側(cè)置備胎架失效率高的問(wèn)題，采用質(zhì)量工具及理化分析方法，重點(diǎn)從結(jié)構(gòu)方面入手，找出了影響備胎架失效的關(guān)鍵影響因子，提出從結(jié)構(gòu)方面對(duì)備胎架進(jìn)行改進(jìn)，并通過(guò)CAE分析方法對(duì)改進(jìn)前后的備胎架總成結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力、耐久分析及驗(yàn)證，改進(jìn)效果佳。關(guān)鍵詞：側(cè)置備胎架；有限元分析；線性靜態(tài)；靜力形變中圖分類號(hào)：U463.99文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-798
2、8(2016)06-165-02OffsetsparewheelcarrierFailureAnalysisandImprovementShenLing,ZhaoHuagang,WuTao(ShaanxiHeavyAutomobileCo.LTD,ShaanxiXi'an710200)Abstract:Tosolvetheproblemofhighfailurerateonoffsetsparewheelcarrier,aquality-toolsandchemicalanalysismethodsareado
3、pted.Keyinfluencingfactorsarefoundbyfocusingonthestructuralanalysis,whichcausedthesparewheelcarrierfailure.Thenanimproveddesignwasproposedfromitsstructure.Andthenewstructureofthesparewheelcarrierassemblyconductedstressanalysis,durabilityanalysisbyCAEmethods.
4、Theresultsshowedthattheimprovedeffectwasgoodbycomparingthestructuresbeforeandafterimprovements.Keywords:offsetsparewheelcarrier;finiteelementanalysis;radialfatigue;bendingfatigueCLCNO.:U463.99DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2016)06-165-02經(jīng)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有的側(cè)置備胎架自2014年
5、9月開始批量使用，引言到2015年5月累計(jì)使用量為1856件，由于該側(cè)置備胎架只用于少數(shù)類別的公路車輛，故其使用量不是特別大，但是其為滿足重型汽車系列化、配置多樣性的要求，開發(fā)了多售后故障數(shù)量卻相對(duì)較多，到達(dá)37件之多，故障率達(dá)1.99%，種軸距、多種布置方式的車型。尤其是近年來(lái)物流行業(yè)的迅售后索賠也相對(duì)較高，而且隨著車輛運(yùn)行時(shí)間增加，失效率速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)各類型載貨車的需求逐步增大，基于目前中、會(huì)逐漸增加，如不改進(jìn)，索賠金額會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。對(duì)該段時(shí)間長(zhǎng)途車輛的使用情況：車輛在行車途中攜帶備胎是必不可少售后市場(chǎng)返回的
6、故障件進(jìn)行失效模式識(shí)別，失效圖片見圖1，的，但現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的備胎架結(jié)構(gòu)雖滿足了輕量化的需求，但是失效模式統(tǒng)計(jì)表如表1所示。其強(qiáng)度略顯不足，售后故障率較高，市場(chǎng)反應(yīng)不佳。因此，一款通用性更高、可靠性更好、操作更方便同時(shí)滿足強(qiáng)度要求的側(cè)置備胎架是很有必要的。1、問(wèn)題概述作者簡(jiǎn)介：申伶，助理工程師，就職于陜西重型汽車有限公司汽車圖1側(cè)置備胎架失效圖片工程研究院，主要從事零部件設(shè)計(jì)開發(fā)工作。2016年第6期申伶等：側(cè)置備胎架失效分析與改進(jìn)166從表1可以看出，支架開裂損壞比例高達(dá)81.1%，超過(guò)1）對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后進(jìn)行了CA
7、E線性靜態(tài)分析（見圖2、了80%，按照“關(guān)鍵的少數(shù)”原則，對(duì)其實(shí)施改進(jìn)。圖3所示），可見改進(jìn)前支架最大應(yīng)力為249.7MPa，改進(jìn)后表1側(cè)置備胎架失效模式統(tǒng)計(jì)支架最大應(yīng)力降為91.6MPa，強(qiáng)度提升了63.3%，支架受力失效模式失效數(shù)量故障占比狀況有了很大的改善。支架開裂3081.1%2）對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后進(jìn)行了彎曲靜力形變分析（見圖4、開焊513.5%圖5所示），可見改進(jìn)前支架在沖擊作用下最大變形量為變形25.4%0.737mm，改進(jìn)后最大變形量降為0.093mm，變形量減小了[1]87.4%，有效提升了支架的使
8、用壽命。2、側(cè)置備胎架失效分析及改進(jìn)措施對(duì)售后故障件進(jìn)行理化分析，發(fā)現(xiàn)材料成分及強(qiáng)度符合圖紙要求，進(jìn)一步進(jìn)行潛在失效模式與后果分析，該側(cè)置備胎架損壞是由于結(jié)構(gòu)不合理，承受沖擊強(qiáng)度不夠，在沖擊載荷的交變作用下發(fā)生變形、開焊，最終導(dǎo)致疲勞斷裂。因此，備胎架支架自身承載力差是造成損壞的主要原因。要降低其失效率，只能是從自身解決，即提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度、降低圖2原結(jié)構(gòu)線性靜態(tài)分析圖3改進(jìn)結(jié)構(gòu)線性
