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HNSAE15243某SUV车型转向系统液压共振异响分析与改进

时间:2017-9-28 15:00:00   来源:中国轴承网   添加人:admin

  导轨包络玻璃示意牵曲率一致,符合设计要求;在布置上升降器导轨要布置在玻璃重心的前面,复合挤出HNSAE15242某型号转向器直滚道轴承点蚀失效原因分析及改进bookmark0袁振涛李仁强张健许斌侯海涛桑贤蕊郜鑫易万明豫北转向系统股份有限公司河南新乡453003直滚道的结构设计、工作原理以及直滚道轴承在试验过程中的受力方式进行分析。同时采用FEA分析,对轴承外环的强度进行分析与测。

  对改进前和改进后的受力情况进行分析和对比,验证对策的有效性。

  某轻卡用液压助力式循环球转向器,该转向器在进行正转耐久试验的过程中,导管出现舌头断裂的故障,此故障如果在汽车上发生,会导致汽车方向盘转向器失灵,直接的后果就是车毁人亡。因此直接关系着汽车的安全性有着直接影响。后经分析发现,该导管的舌头结构设计不合理而导致导管舌头强度低,因此必须对该转向器的导管进行细致的分析、测试和改进。

  2循环球动力转向器的工作原理当驾驶员左右转动方向盘时,通过带有万向传动装置的转向柱转动,使输入轴转动,然后再通过直滚道轴承和限位机构将扭矩传递给转向螺杆,带动转向螺杆转动。转向螺杆转动的同时,循环球在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。钢球在管状通道内绕行一周后,流出转向螺母而进人导管的一端,再沿导管经导管的另一端流回螺旋管状通道。故在转向器工作时,钢球在封闭管道内循环,而不致脱出。钢球流动的同时,推动螺母沿螺杆前后移动。然后,齿条带动齿扇摆动,使摇臂轴发生转动。最后,通过转向传动机构推动转向轮偏转,实现汽车转向。

  3直滚道轴承点蚀失效发生的原因3.1某循环球产品正转耐久台架试验进行至3.3万次时,发现输入轴有严重轴窜现象。拆分检查发现,直滚道轴承外环出现严重点蚀失效,远未达到客户20万的试验要求。

  3.2计算直滚道轴承的额定静载荷3.3根据对导管失效机理的分析,对改进前导管的尺寸设计进行校核计算。

  So,F2=F3=/L2=140849.5N>>9455N.-艮P,轴承所承受载荷远大于轴承本身额定最大静载荷4改进对策4.1根据计算分析结果制定了改进对策。

  借鉴欧洲一体阀转向器设计理念,更改直滚道结构,增加滚针轴承。

  4.2改进后直滚道轴承的的尺寸计算和FEA分析改进后,通过对直滚道结构的尺寸计算和进行FEA分析可以得出:改进后,轴承外环受力要远小于改进前结构,结构和零件受力情况更加优化合理。

  根据FEA分析结果,可以得知:滚针轴承的最大应力2713MPa.而根据GB/T 4662-2003,滚针轴承的基本额定静载荷为4000MPa.因此,该结构可以满足使用要求。

  5改进效果验证分析按照客户要求,对改进后样件进行耐久试验验证。

  改进后试验件累计完成3x40万正转耐久试验,拆分检查,直滚道轴承外环均未出现点蚀等异常现象。照片如下:6结束语在本文中,通过对直滚道轴承改进前、后的FEA分析和受力情况对比分析,采用优化直滚道结构的设计,改进直滚道结构,达到提篼直滚道疲劳强度的效果及目的。改进方案和改进效果也得到了顾客的认可。

  通过本文叙述的直滚道结构改进的方法,更新了我们对直滚道设计的方法和理念;同时,轴承点蚀问题的解决,也提高了我公司的在转向器零件强度设计的能力,积累了零件强度设计的经验。