1、1对汽车机械传动杆技术的相关探讨【摘要】人民生活水平的提高给汽车行业带来了较大的发展,汽车制造业的快速发展,对汽车机械制造业的检验检测技术提出了更高的要求,汽车机械传动杆断裂能检测技术能够提高汽车制造的质量,本文对汽车传动杆相关技术进行介绍,希望会为我国汽车制造行业解决一些问题。 【关键词】汽车;制造 发动机是汽车的核心部件,而汽车机械传动杆是发动机里的关键部件,由传动杆体、传动杆盖共同组成。在传统制造工艺中,传动杆体和盖的制造依赖两种方法:传动杆体和盖整体锻造锯切分离接触面机加工装配。传动杆体盖分别锻造接触面机加工装配。采用上述两种工艺,不仅需对传动杆体和盖的联接面进行铣削和磨削,并且在该联
2、接面上还要钻铰螺栓定位孔和攻螺纹孔,或者切制端面齿,钻铰定位销孔和钻螺栓孔等,以便将来能使传动杆体盖实现精确合装。为此,需要较多的加工机床,经过十几道工序,耗费大量的加工工时。针对传动杆传统制造工艺中的缺点,为了降低制造费用和工时,提高配合精度,传动杆断裂剖分工艺被提出。 一、汽车传动杆断裂分析技术 锻造的传动杆毛坯,在实施断裂剖分之前,先粗镗传动杆大头孔,然后在其预定断裂处加工两个对置的沟槽,为应力集中点,将传动杆大2头孔套装到一台进行断裂剖分的装置的两个半芯轴上,并将传动杆进行定位和夹紧。然后利用冲击力,将用来胀裂传动杆的楔插入上述半芯轴中,此时在楔的冲击下,传动杆的大头孔在沟槽处被断裂剖
3、分为传动杆体和传动杆盖。这种新工艺,使分离后的传动杆和传动杆盖能直接在断裂面处自然精确合装,无需加工配合面,达到了减少加工工序和减少加工机床的目的。此外,除传动杆剖分面具有较高的配合精度外,还由于其剖分接触面是凸凹不平的,大大提高了接触面积,从而提高了传动杆承载能力。 二、汽车机械传动杆断裂的问题 (一)力学断裂 外力的作用会致使汽车机械传动杆的断裂,汽车机械传动杆在外力的作用下可以出现各种断裂的形式,汽车机械传动杆断裂的前后型断裂、张开型断裂、及平面型的断裂等情况。如果汽车机械传动杆在受到外界拉力的作用下,则出现张开型的断裂。正是因为汽车传动杆具有金属所具有的脆性属性,所以汽车机械杆所受到的
4、外力就自然而然的会形成力学断裂情况。汽车机械传动杆断裂方向会通常与力学的方向九十度垂直。汽车机械传动杆比较脆弱,如果受到外力就会自然的出现杆体外部与内部的断裂,汽车传动杆受到外力出现断裂的情况也和汽车传动杆的材料外部温度环境密切相关。 汽车机械传动杆的材料采用高碳的钢材与可铸的铁器作为原材料,进行汽车机械传动杆的制造,汽车机械传动杆的原材料也具有自身的耐断裂耐受程度。不同的原材料在钻孔、塑形等受外力的过程中,都可能3会形成原材料的断裂,同时温度的影响也会使得原材料在塑形过程中形成原材料因为温度的胀裂而形成的裂痕。原材料在受到外界温度差较大的情况下,就会自然而然的形成较大的温度差导致原材料受到内
5、力的断裂, (就会受到内在的膨胀与伸缩力)从而进一步导致汽车机械传动杆的断裂。所以汽车机械传动杆的制造过程中,需要营造较为恒定的室温,尽可能的降低温度差,这样才能够把因为温度而形成的热胀冷缩给汽车机械传动杆原材料的热胀冷缩受力情况降到最低。 (二)构造断裂 不合理的汽车机械传动杆制造模具也会造成汽车机械传动杆断裂,汽车机械传动杆就会因为不科学的模具设计而受到传动杆的断裂。汽车机械传动杆的断裂与模具的构造存在着较大的关系,汽车机械传动杆的断裂纹路的深度与断裂程度成反比关系,但汽车机械传动杆断裂纹路对断裂程度的影响也具有一个确定的临界值。如果传动杆的断裂深度比临界值小那么就能够保证裂痕稳定,要是传
6、动杆的裂纹深度大于临界点,那么裂纹就会失去平衡,形成不可修复的裂纹。对于特定的原材料来说,每一种材料都具有相对稳定的临界点,通过查表可以得出,每种汽车机械传动杆制作的原材料的断裂临界点都有所不同,一般而言,原材料的断裂临界点越低,那么就越容易发生汽车机械传动杆的断裂。近年来,开始对原材料的断裂临界点进行研究,对临界点的数据进行精确的计算,并预测出相对准确的数据。根据所得出的准确临界点进行原材料的选择,与此同时,得出传动杆的设计依据。 (三)温度影响 4断裂剖面如同冲压面一样,通常分为三区,由断裂源向外依次可分为纤维区、放射区、剪切唇。当断面的放射区较宽时,表示材料的塑性差,脆性较大。反之,纤维
7、区较大,表明材料的塑性及韧性较好。如何加大放射区宽度,缩小纤维区宽度,是实现脆性断裂的条件。温度对断口三要素各区大小的影响,材料为 40Cr,当温度低于室温时,放射区即已显著增大,这样为室温下实施传动杆的断剖工艺提供了实验保障。 (四)汽车机械传动杆断裂装置的设计 合理的断裂剖分装置是机械传动杆设计的重要因素之一。设计时需要考虑的因素有:断裂力能瞬时突然作用,这是因为力的施加速度对实现脆性断裂有重要影响。在这一过程中,传动杆要牢固安装不能活动。在分离过程中,传动杆体、盖只能发生相背离的直线运动,任何传动杆体、盖之间的相对转动,都会引起不必要的塑性变形导致将来不能进行正常的合装。 在整体的断裂装
8、置设计中,汽车机械传动杆断裂剖面部分的设计是断裂设计的关键,汽车机械传动杆断裂剖面会因为外力的原因而导致断裂,但是汽车机械传动杆断裂剖面的科学设计能够大大减少汽车机械传动杆所受力的程度。汽车传动杆在进行铸造固定时,不能受到外力的作用,在传动杆在模具里进行脱出的时候,汽车机械传动杆断裂剖面只能与部分传动杆进行分离。汽车机械传动杆断裂剖面的设计不能够出现变形的设计剖面,必须保证汽车机械传动杆剖面的直线受力运动。 汽车机械传动杆虽然生产比较简单,看似简单,其实当中有很多细致的问题需要注意,随着传动杆新工艺的应用,汽车机械传动杆的生产5成本将大大降低,这将推动我国汽车制造业的高速发展。 参考文献: 1吕拴录,高蓉,殷廷旭,等.127mmS135 钻杆接头脱扣和胀扣原因分析J.理化检验 2 物理分册,2008,44(3)