浅谈汽车非驱动桥的结构耐久性试验

图６扭曲耐久性试验示意图
２．８制动力耐久性试验
非驱动桥按设计状态固定在试验台框架上，但 悬挂只装弹簧而不装减震器。左右轮轴的制动器摩 ２．５减震器力耐久性试验 减震器力耐久性试验的试件夹持方式基本与弹 簧力耐久性试验时相同，两者主要差异在于此时作 动器是沿着减震器的轴向施力（试验时不装弹簧）。 ２．６弯曲耐久性试验 弯曲耐久性试验一般只用于采用铸件臂结构的 非驱动桥的结构耐久性试验。如图５所示，选择Ａ、 Ｂ、Ｃ三点为试件夹持固定点（非驱动桥另一端为自 由状态），在横梁的中点作用ｚ方向的交变力Ｆｗ（Ｆｗ 可由产品工程师提供的弯矩折算成力，一般由液压 作动器产生此力）。需要注意的是Ｆｗ必须由作动器 经过一个全自由度固定的夹持点传递给横梁，在试 验过程中此力的作用点一旦确定后不能发生变化。 擦副应采用焊接或螺栓连接，以保证摩擦副在本试 验过程不会发生相对滑转。另外，左右轮轴中心采用 轴承加链条的方式悬置。左右轮轴中心各连接有一 加载臂（长度等于轮胎滚动半径），左右加载臂通过 一个横向杆（通常设计成长度可伸缩，以适应不同轮 距要求）相连，在此杆的中央连接有液压作动器提供 往复纵向力，此力通过加载臂转换成了模拟的制动 力矩。 非驱动桥的耐久性试验初始状态应尽可能接近 顾客给定的设计状态（如弹簧压缩量，各悬挂点的相 对位置等）。由于本文阐述的是非驱动桥零部件级 别的耐久性试验，因此试验载荷（包括力、位移等载 荷的分块及相应的试验循环次数）通常是由整车制 造商提供给非驱动桥供应商的。
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图２纵向力耐久试验示意图
２．３垂直力耐久性试验 垂直力耐久性试验一般只用于考核非驱动桥铸 铁臂弹簧座附近的焊缝。如图３所示，选择Ａ（铰 接）、Ｂ、Ｃ（Ｂ和Ｃ为全自由度固定）为固定点。垂直力 Ｆｚ（一般由液压作动器产生）作用于轮轴中心，试验 只做一侧即可。
试验、纵向力耐久性试验、垂直力耐久性试验、弹簧 力耐久性试验、弹簧力耐久性试验、减震器力耐久性 试验、弯曲耐久性试验、扭曲耐久性试验和制动力耐 久性试验。下面分别对各耐久性试验进行叙述。 ２．１侧向力耐久性试验 如图１所示，选择Ａ（铰接）、Ｂ（全自由度固定， 位置距近侧轮胎轴心距离约为轮距的０．４倍）两点为 固定点，侧向力（一般由液压作动器产生）作用点距 离轮轴轴心距离等于轮胎动力半径。由于在本试验
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ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｒｏｌｅ．
国内汽车乘用车市场的飞速发展，给国内汽车 零部件配套行业提供了快速发展的历史机遇。非驱 动桥是乘用车的重要结构件，附加值较高，一直是汽 车零部件企业期望获得配套份额的产品。然而，正是 由于其结构及受力较为复杂，加上国内尚未有相关的 国标及行标，使得此类产品在设计验证试验方面存在 一定的困难。笔者对业内标杆企业在非驱动桥方面的 研发试验方法进行了整理，希望能对相关工程技术人 员开拓思路及企业构建相应的研发试验能力起到一 定的参考作用。
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有２套液压作动器加上相应的伺服控制系统及试验 工装，基本可完成相应的试验。但究其原因是作为行 业标杆的整车企业已经具备了将ＣＡＥ与实验室道路 模拟试验及疲劳寿命分析有机结合的能力，供应商 按其简化的载荷模块成功完成一定样本数的相应试 验循环次数后，产品基本上有很大把握能通过随后 的总成及整车级别的耐久性考核。相反，如果整车企 业不具备上述的实力，而是采用设计和验证整体外 包给供应商的方式，则供应商在可能获得更大收益 的同时，也将面临严峻的技术挑战。
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图３垂直力耐久试验示意图
收稿日期：２０１３—０５—０６ 作者简介：周伟（１９６６一），男，广西柳州人，高级工程师，学士学位，主要研究方向为汽车整车及零部件研发试验技术。 １７２
万方数据
２．４弹簧力耐久性试验 如图４所示，选择Ａ（铰接）、Ｂ（限制Ｚ向）、Ｃ（全 自由度固定）作为固定点，弹簧力Ｆｆ（一般由液压作 动器产生）通过专门设计的工装作用于弹簧座。
非驱动桥的结构与受力特点
乘用车的非驱动桥一般为冲压焊接件或管件与 铸件的焊接件，由于其通常与悬挂、制动、车身等都 有关联的接口，决定了其具有空间结构和受力相对 复杂的特点，汽车悬挂和制动系统的大部分受力特 征在非驱动桥上都有一定程度的体现。
２
非驱动桥的结构耐久性试验
非驱动轿的结构耐久性试验分为侧向力耐久性
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．８，２０１３
浅谈汽车非驱动桥的结构耐久性试验
周伟
（柳州五菱汽车工业有限公司，广西柳州５４５００７）
摘要：阐述了汽车非驱动桥结构耐久性试验的主要内容和试验设置要点。对业内标杆企业在非驱动桥方面的研发试 验方法进行了整理，研究对相关工程技术人员开拓思路及企业构建相应的研发试验能力起到一定的参考作用。 关键词：汽车；非驱动桥；耐久性；试验 中图分类号：Ｕ４６７．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ６７２—５４５Ｘ（２０１ ３）０８－０１ ７２—０２
Ｎｏｎ－Ｄｒｉｖｉｎｇ Ａｘｌｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔ
ＺＨＯＵ Ｗｅｉ
（Ｌｉｕｚｈｏｕ Ｗｕｌｉｎｇ
Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉｕｚｈｏｕ Ｇｕａｎｇｘｉ
５４５００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｏｆ Ｒ＆ａｍｐ；Ｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
３
பைடு நூலகம்
一
《装备制造技术）２０１３年第８期
结束语
从本文前面的分析可知，非驱动桥零部件级别 的结构耐久性试验对试验设备的要求并不高，只要
图５弯曲耐久性试验示意图
２．７扭曲耐久性试验 如图６所示，选择Ａ、Ｂ两点为试件固定点，采用 两个液压作动器分别沿左右轮轴施加反向的位移 （或角位移），从而产生扭曲效果。与其它试验不同之 处在于此时系统需要采用位移（而不是力）作为液压 作动器的控制信号。此外，本试验需要采用真实的橡 胶衬套而不是工程塑料的衬套进行试验，相应的需 要在试验过程中对橡胶衬套采取合理的降温措施。
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Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ；ｎｏｎ－ｄｒｉｖｉｎｇ ａｘｌｅ；ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ；ｔｅｓｔ
１ ７３
万方数据
１
中衬套不是考核件，可用工程塑料材质的衬套代替 真实的橡胶衬套进行试验，试验过程中不需要对该 衬套进行冷却，本试验左右两侧分别进行。
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图１侧向力耐久试验示意图
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２．２纵向力耐久性试验 图２所示，选择Ａ（铰接）、Ｂ（铰接）两点为固定 点，另外在两侧轮轴中心附近增加悬置支承（也可选 择在底部加球关节支承），纵向力Ｆｘ（一般由液压作 动器产生）作用于轮轴中心。同样，由于在本试验中 衬套不是考核件，可用工程塑料材质的衬套代替真 实的橡胶衬套进行试验，试验过程中不需要对该衬 套进行冷却。本试验左右两侧分别进行。