汽车主要失效形式

汽车主要失效形式
汽车主要失效形式

汽车零件失效的五种形式:

一、磨损:

零件摩擦表面的金属在相对运动过程中不断损失的现象称为磨损,它包括物理的、化学的、机械的、冶金的综合作用。对于一个表面的磨损,可能是由于单独的磨损机理造成的,也可能是由于综合的磨损机理造成的。磨损的发生将造成零件形状、尺寸及表面性质的变化,使零件的工作性能逐渐降低。

二、腐蚀:

金属零件的腐蚀是指表面与周围介质起化学或电化学作用而发生的表面破坏现象。腐蚀损伤总是从金属表面开始,然后或快或慢地往里深入,并使表面的外形发生变化,出现不规则形状的凹洞、斑点等破坏区域。腐蚀的结果使金属表面产生新物质,时间长久将导致零件被破坏。

三、穴蚀:

穴蚀是一种比较复杂的破坏现象,它是机械、化学、电化学等共同作用的结果。当液体中含有杂质或磨料时会加速破坏过程。穴蚀常发生在柴油机缸套的外壁、水泵零件、水轮机叶片、液压泵等处。

四、断裂

断裂是零件在机械力、热、磁、声响、腐蚀等单独或联合作用下,发生局部开裂或分成几部分的现象。断裂是零件破坏的重要原因致意,它是金属材料在不同情况下,当局部裂纹发展到零件裂缝尺寸时,剩余截面所承受的外载荷超过其强度极限而导致的完全断裂。断裂是零件使用过程中的一种最危险的破坏形式。断裂往往会造成重大事故,产生严重后果。

五、变形

多年的维修实践证实,虽然将磨损的零件进行修复,恢复了原来的尺寸、形状和配合性质,但装配皇后仍达不到预期的效果。出现这种情况,通常是由于零件变形,特别是基础零件变形,使零部件之间的相互位置精度遭到破坏,影响了各组成零件之间的相互关系。在高科技迅速发展的今天,变形问题将越来越突出,它已成为维修质量低、大修周期短的一个重要原因。

汽车各类易损件:

一、发动损件:

(1)气缸体:除气缸正常磨损可进行镗磨加大尺寸予以修理外,在冬季因缸体未放尽积水被冻裂,运行中因气缸缺少冷缺冷却水被过热膨胀裂缝漏水,以及在行车事故中被碰撞损坏和孔孔径数次镗销扩大至极限。(2)气缸套:常见故障有缸孔自然磨损、外径压配不当漏水(湿式缸套)、缸壁因敲缸损伤,或在突发情况下如连杆螺栓松脱被连杆击穿等。

(3)气缸盖:除未发现的制造缺陷如隐藏裂纹、排气门座压配松弛等引起的漏水现象外,主要是使用不当和自然疲劳损坏。

(4)气缸盖衬垫:缸盖紧固螺栓或螺栓拧紧力失准或松弛,制造上的缺陷,漏水造成热化学腐蚀等,结果封闭气缸孔边缘部位烧蚀泄漏、水孔边缘部分热腐蚀缺损使封闭失效。

(5)活塞:自然磨损,在发动机过热时会造成部分铝合金属熔蚀发生拉缸或咬死,磨损后配合间隙过大、积碳早燃时会击伤、裂缝等。

(6)活塞环:因活塞拉缸被折断,自然磨损,弹性衰减等。

(7)活塞销:外径自然磨损,在特殊工况下或制造上未检出的隐藏裂缝造成的折断。

(8)活塞销衬套:自然磨损,因缺油高热烧损及压配合间隙过大引起衬套走外圆等。

(9)连杆:受力矩杆体扭曲、大头小头孔座因轴孔磨损或断油造成的过度磨损松旷、螺栓孔螺纹损坏等。(10)曲轴:主轴颈和连杆轴颈磨损,曲轴因受力扭曲变形导致同轴度失准以及在突发工况下或材质缺陷、隐藏裂纹等造成个别现象的折断等。

(11)连杆、曲轴轴承:因断油产生的合金层合金烧熔咬轴,因冲击负荷所致合金层部分合金疲劳剥落,因配合间隙过大造成轴承钢衬走外圆及定位唇口变形移位等。

(12)飞轮:大端工作平面因离合器钢片损坏或磨损后被铆钉突出磨损形成的沟槽,飞轮齿圈端因起动机驱动齿轮的撞击崩块或齿面磨损过大,齿圈与飞轮外圆配合松弛等。

(13)气门:自然磨损和胶粘咬死、断裂、腐蚀等。

(14)气门导管:自然磨损致配合间隙过大,燃烧废气或润滑油杂质等侵入,形成磨料,使气门杆咬死或内孔拉伤。

(15)气门弹簧:变形、折断、弹性衰减等。

(16)气门座圈:机械磨损和热腐蚀,以致造成气门或座圈的密封面破坏。

(17)凸轮轴:主轴颈磨损、凸轮磨损。凸轮轴弯曲变形,同轴度变坏和机油泵驱动齿轮损坏也属常见。(18)气门挺杆:杆部自然磨损、调节气门间隙螺钉螺纹损伤、与凸轮轴凸轮接触球形工作面磨损等。(19)气门摇臂:轴承孔磨损,圆弧工作面磨损,气门间隙调节螺栓与螺母或螺钉与螺母以及螺孔螺纹的松旷和损坏。

(20)凸轮轴正时齿轮:齿部因受冲击力矩被崩裂、断齿,铁心与胶木或尼龙的压配松动及齿面磨损超过允许值等。

(21)正时链条:链板疲劳,轴销、滚子磨损后伸长。工程塑料制齿形带的损坏现象为出现疲劳伸长、齿面磨损等。

(22)进排气歧管总成:热疲劳裂纹,安装凸缘边缘因螺栓拧紧顺序及力矩不当造成的断裂,或受热疲劳引起的安装平面翘曲变形而破坏的漏气等。

(23)机油泵:除制造质量外,运动件自然磨损、限压阀弹簧弹力疲劳衰减、密封衬垫损坏等有会造成供油压力不足甚至失效。

(24)机油集滤器:滤网经多次阻塞清洁后变形或损坏、浮子泄漏及油管油垢阻塞、清除中变形等。(25)机油滤清器:滤芯被机油杂质污染阻塞,密封衬垫变形损坏,限压阀因弹簧压力衰减,开启压力失准。

(26)油底壳:易损件,应有一定备品。

(27)汽油泵:膜片疲劳损伤裂缝,进、出油单向阀工作面磨损致其密封性破坏,摇臂工作面磨损量过大,膜片行程减小等。

(28)汽油滤清器:漏气(不密封)或滤芯为及时维护而形成阻塞。

(29)空气滤清器:滤芯被尘土阻塞。

(30)散热器:除磕碰损伤外,还有因机械损伤而导致的漏水,水垢阻塞,温度过高水气膨胀压力增大导致水管裂纹漏水,冬季未放尽冷却水而被冻裂等。

(31)节温器:皱纹筒热变形失去弹性,蜡式感温体热疲劳感温性能变坏,机械损伤等。

(32)水泵:壳体裂纹,轴承损坏,水封及木垫片失效,壳体安装螺栓孔损裂等造成冷却水泄漏。

底盘易损件:

(1)离合器总成:从动盘摩擦面片磨损、钢片裂纹、面片铆钉突出或面片被油脂污染,分离轴承套筒、分离叉、分离杠杆等零件摩擦工作面的磨损等。

(2)离合器从动盘总成:波形弹簧钢片损裂、减振弹簧折断或弹性衰减,从动盘毂裂纹,而摩擦片磨损减薄破裂和烧损更为多见。

(3)离合器机械式操纵机构:自然磨损。

(4)离合器液压式传动机构:活塞、活塞的皮碗、皮圈磨损及橡胶老化,双向阀损坏,缸筒磨损等。(5)变速器:齿顶撞击打毛、齿部崩裂、疲劳点蚀、齿厚磨损减薄、齿轮内磨损、间隙增大等。

(6)传动轴:万向节叉十字轴座孔磨损扩大及配合松动,滑动叉及花键轴的键槽或键齿磨损松动,轴管变形弯曲,凸缘叉裂缝等。

(7)万向节:十字轴轴径磨损形成滚针沟槽,轴承钢碗磨损使配合间隙超过规定值。

(8)半轴:过载或因冲击导致杆部断裂、扭曲,花键磨损,安装螺栓孔因螺栓松旷造成的磨损扩大或裂纹等。

(9)前轴:受冲击负荷发生弯曲变形,主销承孔因磨损扩大。

(10)转向节:主销孔、指轴及轴承径磨损,紧固螺纹损坏,指轴受冲击负荷弯曲变形、产生疲劳裂纹等。(11)轮毂:因未及时维护或锁紧螺母松动或缺少润滑脂,使轴承早期损坏,车轮晃动导致轴承孔座损伤松旷,影响汽车正常汽车运行。

(12)轮毂螺栓螺母:螺纹破坏缺损,甚至受冲击负荷而折断。

(13)钢板弹簧:弹性衰减(硬度过高或隐藏裂缝)或折断。

(14)螺旋弹簧:断裂、弹性衰减和变形。

(15)钢板弹簧衬套:自然磨损、破裂、压溃。

(16)减振器和减振器胶套、缓冲胶;阻尼减振性能衰减、变坏或失效。

(17)转向盘:外包塑料老化产生裂缝,转向盘变形,中央轮毂内孔键槽或花键因工作疲劳或维修拆装损伤,喇叭安装结构的损伤等。

(18)转向器:转向柱管变形偏离中心、齿轮调整失准或磨损、支承轴承损坏、齿轮磨损、间隙增大等。(19)动力转向装置:动力泵油压不足、转向轴弯曲变形、转向器调整失准、控制阀卡住或失灵、液压系统泄漏或进入空气、动力泵零件磨损等。

(20)纵拉杆与横拉杆:易损件为球销、球销碗、弹簧座、弹簧、防尘罩等。

(21)空气压缩机:活塞组零件磨损,排气阀阀片磨损,连杆轴承磨损等。

(22)液压制动主缸和轮缸:除正常使用磨损、渗漏油液之外,往往因皮碗质量不好或配合尺寸选用不当,以及活塞与缸孔磨损后间隙过大,以至皮碗刃口反向等造成制动失效。

(23)液压制动软管:接头疲劳脱落、损伤、橡胶老化,内孔孔径膨胀缩小或阻塞。这是易耗品。

(24)气压制动软管:偶然发生脱头及起鼓分层等现象,与轮胎胎面摩擦而磨损(前轮)及橡胶老化膨胀则常见,内径阻塞或油污阻塞等。

(25)前、后制动片:磨损、烧蚀、破裂等。属使用频繁、工作条件恶劣的易损件,消耗量很大。

(26)盘式制动器:受粉尘侵袭,磨损较大。

(27)离合器拉索、油门拉索。

(28)油封:是易损件,而且消耗量很大。

(29)滚动轴承:是受力很大的滚动摩擦零件。这是易损件且通用性很广。

(30)汽车轮胎:与地面滚动摩擦产生高热,其胎面磨耗快,也易外物割伤或扎伤,使用不当则会爆胎。这是消耗量大的易损件应多备。内胎的损耗量也较大,也应有足够的备品,衬带的消耗量较少,可少备。

电器仪表易损件:

(1)发电机:绕组断路、短路、电枢轴承磨损、机壳及盖损伤等。硅整流发电机的硅管手高峰电压的冲击而击穿损坏也属多见。

(2)起动机:起动开关触电烧蚀,电磁开关绕组及电枢、磁极励磁绕组的断路、短路、整流子磨损,轴承损坏,移动叉行动调节距离失准,驱动齿轮损伤等。

(3)蓄电池:壳体碰击裂纹、漏液,极板活性物质脱落沉淀于壳底,隔板微孔为活性物质阻塞使内阻增加,单电池连接铅条脱焊松动,电池室因电液不足使极板硫酸铅化的死片等。易损件,冬季旺销,应有较多备量。

(4)点火线圈:绝缘胶木上盖磕碰破损,高压电流击穿,绝缘破坏,绕组断路或过热烧坏,接线柱接线脱焊,潮气侵入罐内等所致的变压功能失效。

(5)有触电分电器:传动轴磨损,配合间隙增大,传动轴旋晃动,分电胶木盖或分火头绝缘破坏击穿,高压电窜接,断电器(白金副)触电烧蚀,电阻增大,凸轮角磨损,离心块弹簧失效,电容器击穿漏电等。

车身易损件:

(1)纵梁:弯曲变形和裂缝。

(2)蒸发器及壳体:发生碰撞严重弯曲或破裂。

(3)驾驶室:板金蒙皮锈蚀、碰撞变形、车门碰撞变形、玻璃破碎、玻璃升降器损坏、门锁损坏等。(4)翼子板、托架、前后轮挡泥板:碰撞损坏、振动裂缝、泥水锈蚀。

(5)保险杠、牌照板、车外后视镜:常因碰撞而损坏。

(6)装饰条、车门槛嵌条、立柱饰板;均属易损件。

汽车中的板簧的断裂失效分析

材料断裂理论与失效分析汽车中的板簧的断裂失效分析 专业:材料工程(锻压) 类型:应用型 姓名:*** 学号: 15S******

汽车中的板簧的断裂失效分析 引言 汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件,由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点,从而得到广泛的应用。汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。在悬架系统中除了起缓冲作用而外,当它在汽车纵向安置,并且一端与车架作固定铰链连接时,即可担负起传递所有各向的力和力矩,以及决定车轮运动的轨迹,起导向的作用,因此就没有必要设置其它的导向机构,另外汽车板簧是多片叠加而成,当载荷作用下变形时,各片有相对的滑动而产生摩擦,产生一定的阻力,促使车身的振动衰减,但是板簧单位重量储存的能量最低,因些材料的利用率最差。 1.材质是什么?65Mn/低碳钢哪一类合适? 材质一般为硅锰钢。因为碳素弹簧钢因淬透性低,较少使用于汽车中;锰钢淬透性好,但易产生淬火裂纹,并有回火脆性。因此,硅锰钢在我国应用在汽车的板簧上较为广泛。 65Mn钢更为合适,因为: 低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。因此可以看出,低碳钢不符合板簧材料高强度和高硬度的要求。 65Mn弹簧钢,含有0.90%~1.2%的Mn元素,提高了材料的淬透性,φ12mm 的钢材油中可以淬透,表面脱碳倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过热敏感性和回火脆性。Mn是弱碳化物形成元素,在钢中主要以固溶的形式存在于基体中。一部分固溶于铁素体(或奥氏体),另一部分形成含Mn的合金渗碳体(Fe、Mn)。Mn还能显著提高钢的淬透性,改善热处理性能,强化基体、降低珠光体的形成温度,细化珠光体的片间距离,从而提高钢的强度和硬度。总体上,钢中加入锰为0.9%~1.2%,使淬透性和综合性能有所提高,脱

液压油箱设计制作(相关二维图纸)

天津中德职业技术学院液压油箱的设计与制作 所属部门:航空航天与汽车学院 班级:xxx 学生:xxx 指导教师:韩钰 日期:xxx

摘要 液压油箱是液压传动系统中重要的辅助部件,用来储存液压系统中的液压油,同时兼有散热和分离油液中的水,气体以及沉淀杂质等作用。在企业,设计液压油箱是一项最基本的工作,同时也可以初步考察员工对液压附件的选型和零件加工工艺的掌握情况。该项目设计旨在让学生理解油箱的基本组成,掌握接头及球阀的选型要领,以及最基本的零件加工工艺和焊接方法,提高将理论转化为实践的能力。 关键词:液压油箱球阀接头液位计Proe

目录 目录 第1章项目的背景及意义 (4) 第2章油箱的总体设计 (5) 2.1 油箱的功能要求 (5) 2.2 油箱的总体尺寸确定 (6) 第3章零件的详细设计 (7) 3.1侧板的设计 (7) 3.2前板的设计 (8) 3.2.1匹配液位计的螺纹孔的设计 (8) 3.2.2匹配放油阀的螺纹孔的设计 (10) 3.2.2.1球阀的选择 (10) 3.2.2.2过渡接头的选择 (10) 3.3油箱盖的设计 (13) 3.3.1空滤的选择 (13)

3.3.2提手的设计 (14) 3.3.3油箱盖的安装 (15) 3.3.4油箱盖的密封 (15) 3.4吊耳的设计 (15) 3.5轮子的选择 (16) 第4章结论 (18) 参考文献 (19)

第1章项目的背景及意义 液压油箱是液压传动系统中重要的辅助部件[1],用来储存液压系统中的液压油,同时兼有散热和分离油液中的水,气体以及沉淀杂质等作用。在企业,设计液压油箱是一项最基本的工作,同时也可以初步考察员工对液压附件的选型和零件加工工艺的掌握情况。该项目设计可以让我们理解油箱的基本组成,掌握接头及球阀的选型要领,以及最基本的零件加工工艺和焊接方法,提高将理论转化为实践的能力。 实验室里面摆放着液压油箱,但实际上我们很少去关注他。我们更多关注的是液压阀、液压缸、液压马达之类的元件。实验室现存的液压油箱有一个缺点,就是移动不方便。借这次机会就设计一个可以移动的液压油箱,其一可以熟悉液压油箱的结构,其二将来可以作为备件使用。 该论文的设计思路如下:介绍油箱的设计规,具体零部件的设计,其中穿插了PROE 三维仿真。 所有零件的尺寸规格都是根据实际生产所用样本选用的,该论文的相关图纸都可直接应用于生产加工。

汽车零部件的失效模式及分析

汽车零部件的失效模式及 分析 专业: 班级学号: 姓名: 指导教师: 年月

摘要 汽车零件失效分析,是研究汽车零件丧失其规定功能的原因、特征和规律;研究其失效分析技术和预防技术,其目的在与分析零部件失效的原因,找出导致失效的责任,并提出改进和预防措施,从而提高汽车可靠性和使用寿命。

目录 第一章汽车零部件失效的概念及分类 (1) 一、失效的概念 (1) 二、失效的基本分类型 (1) 三、零件失效的基本原因 (2) 第二章汽车零部件磨损失效模式与失效机理 (3) 一、磨料磨损及其失效机理 (3) 二、粘着磨损及其失效机理 (4) 三、表面疲劳磨损及其失效机理 (5) 四、腐蚀磨损及其失效机理 (5) 五、微动磨损及其失效机理 (6) 第三章汽车零部件疲劳断裂失效及其机理 (8) 第四章汽车零部件腐蚀失效及其机理 (9) 第五章汽车零部件变形失效机理 (10) 参考文献 (11)

第一章汽车零部件失效的概念及分类 一、失效的概念 汽车零部件失去原设计所规定的功能称为失效。失效不仅是指完全丧失原定功能,而且功能降低和严重损伤或隐患、继续使用会失去可靠性及安全性的零部件。 机械设备发生失效事故,往往会造成不同程度的经济损失,而且还会危及人们的生命安全。汽车作为重要的交通运输工具,其可靠性和安全性越来越受到重视。因此,在汽车维修工程中开展失效分析工作,不仅可以提高汽车维修质量,而且可为汽车制造部门提供反馈信息,以便改进汽车设计和制造工艺。 二、失效的基本分类型 按失效模式和失效机理对是小进行分类是研究失效的重要内容之一。失效模式是失效件的宏观特征,而失效机理则是导致零部件失效的物理、化学或机械的变化原因,并依零件的种类、使用环境而异。 汽车零部件按失效模式分类可分为磨损、疲劳断裂、变形、腐蚀及老化等五类。 汽车零件失效分类 一个零件可能同时存在几种失效模式或失效机理。研究失效原因,找出主要失效模式,提出改进和预防措施,从而提高汽车零部件的可靠性和使用寿命。

重卡钢板弹簧断裂分析

重卡钢板弹簧断裂失效分析 白培谦 泮战侠 慕松 赵鹏英 杜飞 (陕西汽车集团有限责任公司质量管理部,陕西西安,710200) 摘 要:通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试以及微观组织检查等结果分析,确定了重型卡车用钢板弹簧断裂原因。分析结果表明:因超载使钢板弹簧出现过度反弓,造成板簧卡中的螺栓与钢板弹簧动态接触,发生磨损腐蚀现象,在过大的交变应力下出现疲劳断裂。并提出了防止其发生断裂事故的预防措施。 关键词:钢板弹簧;磨损腐蚀;交变应力;疲劳断裂 Fracture Failure Analysis of Heavy Truck Leaf Spring Bai Pei-qian, PAN Zhan-xia, Mu Song, Zhao Peng-ying, Du Fei, (1.Shaanxi Automobile Group Co., Ltd. Quality Management Department, Xi ’an 710200, China ) Abstract:The fracture cause of heavy truck leafspring is researched by macrography, chemical composition analysis, hardness test and microstructure test. The research shows that leaf spring excessive inverse arch-shaped for overload causes Frictional Contact between plate spring bolt and leaf spring and erosion corrosion and the leaf spring is broken for fatigue fracture Under alternating stress. In the paper the measures of preventing leaf spring fracture accident is put forward. Key words: leaf spring; erosion corrosion; alternating stress; fatigue fracture. 钢板弹簧是汽车悬架中重要的弹性元件,主要影响汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性,在车辆行驶过程中起到缓冲减振的作用。 同批次某矿山用短途重载卡车行驶约六千公里后发生四起钢板弹簧断裂事故。断裂钢板弹簧材料为50CrV A ,其生产工艺为:下料→钻孔→卷耳→淬火→回火→喷丸→装配→预压→喷漆。为了查明钢板弹簧断裂原因,对断裂失效件进行检查分析。 1 检查与结果 1.1 宏观检查 断裂发生在前钢板弹簧组第一片后侧板簧卡附近,见图1(a )箭头所示位置,距吊耳孔中心约26cm 处,断口侧表面可见明显磨损腐蚀痕迹,见图1(b )所示。在体视显微镜下观察钢板弹簧侧表面磨损腐蚀区域发现:断口侧表面磨损腐蚀区域呈现红褐色,仔细观察存在大量裂纹,且出现腐蚀坑,见图2。 (a ) (b) 图1 断裂位置及外观 Fig.1 the fracture position and appearance 收稿日期:

油箱设计---一个完整的设计集合

油箱的结构设计 油箱 yóuxiāng [fuel tank] 飞机上的或汽车上的装燃料的容器;尤指可用于增加航程或携带凝油用的副油箱或可丢弃的油箱油箱,液压术语,是液压系统中储存液压油或液压液的专用容器。 油箱在液压系统中的主要功能是: 1.储存系统工作循环所需要的油量; 2.散发系统工作过程中产生的一部分热量; 3.促进油液中的空气分离及消除泡沫; 4.为系统提供元件的安装位置。 油箱的容积必须能够储存停机时由重力而返回油箱的油液。并且要求油箱中的油液本身是达到一定清洁度等级的油液。并以这样清洁的油液提供给液压泵和整个系统的工作回路。 一油箱的作用 (1)散发油液热量液压系统中的容积损失和机械损失导致油液温度升高。油液从系统中带回来的热量有很大一部分靠油箱壁散发到周围空气中。这就要求油箱有足够大的尺寸,尽量设置在通风良好的位置上,必要时油箱外壁要设置翘片来增加散热能力。 (2)逸出空气液压系统低压区压力低于饱和蒸汽压、吸油管漏气或液位过低时由旋涡作用引起泵吸入空气、回油的搅

动作用等都是形成气泡的原因。油液泡沫会导致噪声和损坏液压装置,尤其在液压泵中会引起气蚀。未溶解的空气可在油箱中逸出,因此希望有尽可能大的油液面积,并应使油液在油箱里逗留较长的时间。 (3)沉淀杂质未被过滤器捕获的细小污染物,如磨损屑或油液老化生成物,可以沉落到油箱底部并在清洗油箱时加以清除。 (4)分离水分由于温度变化,空气中的水蒸气在油箱内壁上凝结成水滴而落入油液中,其中只有很少数量溶解在油液里。未溶解的水会使油液乳化变质。油箱提供油水分离的机会,使这些游离水聚积在油箱中的最低点,以备清除。 (5)安装元件在中小型设备的液压系统中,往往把液压泵组和一些阀或整个液压控制装置直接安装在油箱顶盖上。油箱必须制造的足够牢固以支撑这些元件。一个牢固的油箱还在降低噪声方面发挥作用。 油箱的总类 (6)整体式油箱是指在液压系统或机器的构件体内形成的油箱。以最小的空间提供最大的性能,并且通常提供特别整洁的外观。但是必须细心设计以克服可能存在的局部发热和噪声。 (7)两用油箱是指液压有与机器中的其他目的用油的

汽车燃油箱的设计和制造

汽车燃油箱的设计和制造 【摘要】本文阐述了金属燃油箱、塑料燃油箱的设计,制造的特点,并结合实践中金属燃油箱的失效,讨论了在制造和设计上如何进行优化。介绍了汽车行业燃油箱未来发展趋势等。 【关键词】金属油箱;塑料燃油箱;燃油系统 引言 随着汽车逐渐成为人们的生活必需品,于此同时,不可再生能源,高额的油价,国家的法律法规和日趋严峻的空气质量,迫使着汽车行业在节能减排方面做深入的研究。进入本世纪,环境污染的问题无疑从另一个方面催使着汽车行业在排放上不断的提升。世界各国对汽车排放的标准不断提升,在上海,北京已经实施了新的国五标准。 汽车的燃油系统主要归结为“油”和“气”的和谐控制。具体可以分为四部分:A.燃油储存:接收并储存燃油(正常行驶,撞车后);B.燃油发送:为发动机供油,把未使用燃油输回燃油箱;C.蒸气管理:管理车辆操作者在加油和使用车辆时产生的燃油蒸气; D.测量反馈:感应并显示油量信息。 根据上面的四个部分,燃油系统的构成同样可具体细化如下: A.燃油储存:燃油箱本体、加油管、加油锁盖、加油排气管路、隔热垫、箍带等 B.燃油发送:燃油发送单元(PUMP)、滤清器、油管、压力调节器等 C.蒸气管理:碳罐、翻转阀、排气管路等 D.测量反馈:油位传感器、线束、OBD等 部分汽车还会配置燃油冷却器,已更好的控制燃油温度,达到更好的燃油经济性。 图1 燃油系统基本布置图 燃油箱在整个燃油系统中作为一个燃油的载体至关重要,看似简单的一个燃油箱却担任着燃油储存,发送,蒸汽管理,测量反馈的功能(见图1)。 本文将具体阐述汽车燃油箱的设计,制造的特点,并结合实例分析目前油箱在设计,制造上出过的问题,总结经验。

钢板弹簧失效分析数据库经验总结

钢板弹簧失效分析数据库经验总结 钢板弹簧提前失效是商用车常见的故障,顾客抱怨和索赔所占比重较大,严重影响公司的声誉和经济利益。为维护公司声誉和对产品的分析改进,失效分析具有重要意义! 钢板弹簧的失效分析没有技术标准可参考,依据的多是行业内各供应商自己积累的经验。加上主机厂替换后的失效件退回周期长,断口锈蚀磨损严重不清晰,商用车在使用中负载和路况情况复杂,给失效分析带来一定困难。因此,失效分析很难给予明确的定性结论,也很难得到顾客认可。 鉴于以上两点,失效分析操作者的经验尤为重要!实验中心从16年至18年5月钢板弹簧失效分析共做75份191件,历经四人的工作经历,在钢板弹簧失效分析方面,积累了一定的经验,从中找到了一些规律性的失效模式。有必要对钢板弹簧失效分析做经验总结和建立数据库,成为公司的技术数据,为公司生产和质量改进、顾客反索赔提供技术依据。 通过统计和分析,对钢板弹簧失效件断口分为如下几种特征: 一、从断口来划分:分为断口齐整和断口不齐整(呈锯齿状或高低不平)两种。 从统计看,装车返回的失效件多为断口齐整情况,约占90%;台架疲劳试验件断口多为断口不齐整情况。分析其原因,笔者认为:装车返回失效件受力状态基本为常温交替疲劳循环,其表现为穿晶断裂,断口齐整;而台架疲劳试验受力状态为受力时间集中,连续受高应力且工作温度高(一般工件可达150-250℃),受力产生的疲劳裂纹沿晶界结合力弱的部位扩展,也就是说台架疲劳试验受力状态为非常温交替疲劳循环,其表现为非穿晶断裂,断口不齐整。

二、从疲劳源来划分:分为一点;两点或三点;多点或台阶纹。 1、一点:断口多为有一点疲劳源,约占65%。一点在板簧边缘左侧或右侧R角附近最多,在中间部位的少。 2、两点或三点:约占20%,分散分布。 3、多点或台阶纹:约占15%,集中分布,在断口上可看到高低不平平行分布的台阶纹。 三、从断口形成的纹理来划分:这是本数据库经验总结的重要部分,因为不同的受力情况会导致断口形成不同纹理,对于成分、金相、硬度对断口形貌的影响因素很小,可作为相同的理想状态不做分析。本文做统计和分析主要对此做总结。 在总结前,对几个术语做说明: 1、疲劳:材料、零件和构件在循环加载下,在某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。 2、低周疲劳和高周疲劳是可以放在一起讨论的概念。据循环周次来判定,一般总周次大于10的5次方为高周疲劳,小于10 的4次方为低周疲劳,但一般认为10的2次方到10的5次方为低周疲劳。对于板簧断裂失效件尤其退回件而言,真正的失效疲劳次数无从知道,因此低周疲劳和高周疲劳只是相比较而言。 高周疲劳一般在部件受到较小的交变应力时发生,疲劳寿命较长。由于失效持续时间较长,因此断口纹理明显。 低周疲劳一般在构件受到较高应力或者由于存在应力集中区域,局部应力超过材料的屈服极限,形成较大的塑性区,在交变应力作用下,塑性

汽车油箱的设计要点

汽车油箱的设计要点 油箱在液压系统中除了储油外,还起着散热、分离油液中的气泡、沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件,如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。 油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱,箱中液面与大气相通,在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单,安装维护方便,液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱,内充一定压力的惰性气体,充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分,还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易,箱上易于安放液压器件,所以被广泛采用;圆罐形油箱强度高,重量轻,易于清扫,但制造较难,占地空间较大,在大型冶金设备中经常采用。 油箱的设计要点 1)油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求,另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质;而工作时又能保持适当的液位。 2)吸油管及回油管应插入最低液面以下,以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器,安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45°角并面向箱壁,以防止回油冲击油箱底部的沉积物,同时也有利于散热。 3)吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些,之间应设置隔板,以加大液流循环的途径,这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3~3/4。 4)为了保持油液清洁,油箱应有周边密封的盖板,盖板上装有空气过滤器,注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理,箱底要有一定的斜度,并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱,要设置清洗孔,以便于油箱内部的清理。 5)油箱底部应距地面150mm以上,以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳,以便吊运,还要设置液位计,以监视液位。

汽车零部件失效分析

汽车零部件失效分析 摘要:随着汽车的不断普及和机械设备事故的频发,汽车的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的焦点。论文通过研究汽车零部件失效的类型,丧失功能的原因、特征和规律,提出相应的改进和预防措施,为汽车制造部门提供便于改进制造工艺和汽车设计的反馈信息,进而提高汽车可靠性、使用寿命和维修质量。 关键词:汽车零部件;失效模式;磨损 1.汽车零部件失效的概述 1.1汽车零部件失效的概念 所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能,导致汽车技术状况变差,包括完全丧失原定功能,功能降低和严重损伤等,如果继续使用将会失去安全性和可靠性。因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化,因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程,然后有针对性的采取改进措施,对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。 1.2汽车零部件失效的分类 汽车零部件按失效模式分类可以分为:一是磨损,包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损,如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。二是疲劳断裂,包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳,如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。三是腐蚀,包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀,如湿式汽缸套外壁麻点。四是变形,包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变,如曲轴弯曲、基础件变形等。五是老化,如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。失效模式是研究汽车零部件失效的关键,同一个零件可能同时存在集中失效模式。 2.汽车零部件失效的原因 2.1设计制造方面的原因 汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。如汽车零部件的材料选择方面,我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC,而美国休斯通用公司为8HRC,日本小松为5HRC,远远不及国外汽车生产企业的标准要求。如汽车零部件的设计方面,轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处,都会成为汽车零部件破坏的成因。 2.2工作条件方面的原因 汽车零部件失效工作条件方面的原因主要包括:一是工作环境,由于汽车零

汽车钢板弹簧断裂分析方法

汽车钢板弹簧断裂分析方法 李 涛 (江西五十铃汽车有限公司) 摘要:汽车钢板弹簧在路试或使用中会偶发断裂现象,分析断裂原因的方法应从 断裂宏观、微观入手,对断裂件进行化学成分、低倍组织、夹杂物、硬度、金相、 脱碳层及喷丸检验,从而找出断裂的根本原因。 关键词:钢板弹簧;早期;断裂;分析;热处理;喷丸; Auto leaf spring fracture analysis method Li Tao (Jiang Xi ISUZU Motors Co., Ltd.) Abstract: Auto leaf spring in the road test or use will be accidental fracture phenomenon, this paper analyzes the reasons of fracture method from macro and micro fracture of the broken pieces of chemical composition, macrostructure, inclusions, hardness, metallographic, decarburization layer and shot peening inspection, so as to find out the root cause of the fracture. Key words:Leaf spring;Early;Fracture;Analysis;Heat treatment;Shot peening; 汽车钢板弹簧(下简称:板簧)是汽车关键的弹性元件,主要功能是当路面 对轮子传输冲击力时,钢板产生变形,起到缓冲、减振的作用,纵向布置时还具 有导向传力的作用[1]。 在路试和正常的使用中会偶发板簧断裂现象,在排除设计原因导致产品强度 不够导致断裂的前提下,为查找到断裂的根本原因对其分析过程进行详细诠释。 一、 断裂宏观微观分析 1.断裂位置 常规的板簧断裂位置为U型螺栓夹紧位置附近,此种断裂多为板簧寿命达 到极限,因板簧在设计过程中此区域为应力最大区(除等应力板簧)[2],见下图: 板簧中心孔发生断裂,此种断裂多为对板簧的夹紧出现松动,中心孔为U 型螺栓夹紧的范围内,此段通称为无效段,因U型螺栓夹紧后此段不受到任何 力的作用,但是当U型螺栓夹紧段发生松动后,此段将后受到外部传来的应力, 而中心孔位置本身就是“缺陷”位置,故会产生应力集中,从而导致板簧发生断 裂,此种断裂多数不为板簧本身质量问题。 板簧其他位置发生断裂,这种断裂通常为异常断裂,或因产品本身质量问题 导致断裂,或因外部原因导致板簧产生缺陷导致断裂。

汽车油箱课程设计说明书

课程设计说明书 题目:汽车油箱3C认证质量体系的建立 院系:机械工程学院 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 二零一四年十二月十日

目录 一.课程任务设计书.................................... .. .. (2) 1.课程设计内容与要求............................. ..... (2) 2.进度安排...................................... .... .. (2) 3.课程设计要求............................... ........ . (2) 二.公司背景................. .... ....... ... .......... (3) 三.国内外资料汇总.......................... ........... (4) 四.手册编写............................... ............ (5) 1.工艺流程图.............................. ............ .. (5) 2.组织结构图............................. ............. . (6) 3.职责分配................................. ............ (7) 4.产品描述................................. ............ .. (8) 5.关键元器件和材料的检验/验证............ ............ . (8) 6.例行检验和确认检验....................... ............ .. (9) 7.生产检验设备............................... .............. .. (9) 8.程序文件清单............................. .............. .. (10) 9.作业指导书清单............................ .............. . (10) 五.心得体会................................. ............. . (10) 六.参考文献................................ .............. .. (10) 附件 附件1产品描述 附件2程序文件清单 附件3生产检验设备清单 附件4作业指导书清单

载货汽车钢板弹簧断裂分析

载货汽车钢板弹簧断裂分析 张喆 长春一汽集团汽车材料研究所,长春市 130011 摘要:对工作中遇到的导致钢板弹簧断裂的多种原因进行了总结,探索了提高钢板弹簧疲劳寿命切实可行的有效方法。 关键词:钢板弹簧;失效分析 钢板弹簧是载货汽车悬架的重要组成部件,作为车轮运动轨迹的导向机构,使用底盘受力情况较好,是直接影响着汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性。在汽车行驶过程中,钢板弹簧承受交变应力的作用,疲劳断裂是常见的失效形式。我厂设计生产的J6、J5P 、L501等系列车型的前后悬架上都使用了钢板弹簧,其疲劳寿命对整车质量有着重要的影响。 作者承担了技术中心的钢板弹簧断裂分析工作,本文对工作中遇到的导致钢板弹簧断裂的多种原因进行了总结,探索了提高钢板弹簧疲劳寿命切实可行的有效方法。 1.钢板弹簧材料标准和断裂分析依据 我厂载货汽车使用的钢板弹簧材料主要有50CrMnVA 、50CrVA 、60Si2MnA 、55SiMnVB 等,具有高强度和高可靠性,其性能和工艺性能见表1。 表1 普通弹簧钢力学性能 热处理制度 力学性能 伸长率 δ% 钢材牌号 淬火温度 (℃) 回火温度 (℃) 屈服点 бS ( MPa) 抗拉强度бb ( MPa) δ5 δ10 收缩率ψ% 50CrV A 850 油 500 1150 1300 10 40 55SiMnVB 860 油 460 1250 1400 5 30 60Si2MnA 870 油 440 1400 1600 5 20 作者工作过程中接触到了许多种类的断裂情况,其中既有在台架试验过程发生断裂,也有在道路试验过程中以及用户使用过程中发生断裂。目前,我们主要采用化学分析、断口分析以及金相检验等方法对断裂的钢板弹簧进行失效分析。分析检验主要按照下列标准进行: GB/T 19844-2005《钢板弹簧》、GB/T 1222-1984《弹簧钢》、JB/T 3782-1984《钢板弹簧金相检验标准》以及一些我厂的内部标准。 2.钢板弹簧断裂分析 导致钢板弹簧断裂的因素有很多,由于篇幅的限制不能一一论述,下面将针对工作中遇到的一部分具体原因分别进行举例阐述。 2.1 部分钢板弹簧选材的原因 在进行断裂分析试样中发现少量存在着材料与图纸要求不符的情况。图1所示为我厂12米城市客车车型2912010C1T 钢板弹簧图纸要求的55SiMnVB ,在用户使用过程中发生断裂后的断口照片,该断口形式为类似脆性断裂断口。化学分析的结果显示该弹簧材料为60Si2MnA ,图纸要求的不符。由于材料不符合图纸要求,导致后续的热处理工艺出现问题,弹簧硬度过高,从而产生了图1中的类似脆性断裂断口。

影响汽车零件失效的原因

影响零件失效的原因 11211015 刘淋松零件失效即是指汽车零部件部分或完全丧失工作能力的现象。在汽车的行驶过程中,一旦重要零件失效后果可想而知,为了更深入的表达出其原因,我分四个层次来阐述影响零件失效的原因。 首先大体由于技术状况变化导致零件失效的原因有:磨损即零件表面由于相对运动而不断产生损耗的现象,导致配合松旷,产生异响;占75%。变形即尺寸和形状改变的现象,包括弯曲、扭转、挤压等,因载荷超过屈服极限所致。疲劳即长时间在高变载荷作用下,产生微裂纹而突然断裂。腐蚀即包括化学腐蚀和电化学腐蚀,零件表面无相对运动却不断产生损耗的现象。热损坏即包括烧焦、烧坏、烧穿和高温老化 第二个层次为汽车零件磨损失效分析;磨损失效是指因零件的磨损使其尺寸、形状误差超限的现象。最根本原因——摩擦。相对运动物体接触表面间产生运动阻力的现象。按表面润滑状况分为干摩擦、液体摩擦、边界摩擦、混合摩擦;干摩擦:摩擦表面无任何润滑介质,产生摩擦热引起接触点熔合,会消耗较多动力,并产生剧烈表面磨损。液体摩擦:摩擦表面间被一层具有一定压力、厚为1.5~2.0 md润滑油膜隔开,摩擦只发生在润滑油液体分子之间,摩擦力相当于分子间粘着力,磨损极小;如:曲轴轴承、增压器轴承等。边界摩擦:摩擦表面被边界膜(后度为数分子直径)隔开,可分为吸附膜和反应膜,前者是靠润滑油极性分子吸附在摩擦表面而形成,后者是油中添加剂与

摩擦表面反应生成。边界摩擦实质是吸附膜之间的相互滑动,摩擦介于干摩擦和液体摩擦之间;且边界膜有临界温度限制,超过则膜遭到破坏,转变为混合摩擦。混合摩擦:干摩擦、液体摩擦、边界摩擦共存的摩擦状态,润滑油占多数则称为半液体摩擦,否则称为半干摩擦。一些摩擦场所,随工作条件的变化,摩擦种类也在变化。如:轴瓦、活塞环和缸壁等。 影响磨损的因素有很多如:材料性质:提高含碳量或加入合金元素,加工质量:降低几何形状误差,适当的表面粗糙度,工作条件:相对运动速度:过快,散热不良,升温,机油粘度降低,润滑不良,磨损加剧。单位压力:过高压力使油膜破坏,引起粘着磨损。工作温度:温度过高,油膜被破坏;温度过低,形成腐蚀性介质。均会导致磨损加剧。润滑质量:影响到形成油膜的质量,承压能力等。 而零件磨损规律分三个阶段:一磨合阶段,新零件摩擦表面具有一定的粗糙度,真实接触面较小,磨损加剧。时间里程较短,3000-5000公里。二稳定(正常)磨损阶段,摩擦副间歇达到最佳状态,表面磨合质量好,磨损缓慢、稳定。时间里程很长,20万公里左右。三激烈磨损阶段,磨损迅速,零件表面工作条件恶化,零件形状开始改变,间隙增大、噪声、振动加大。汽车的使用、维护与修理水平均影响零件磨损特性曲线的走向,从而影响到汽车的使用寿命。 第三个层次为零件变形失效分析。零件在使用中的变形通常有个三方面的原因,分别为残余应力、外载荷、温度。另外零件失效的影响更是不容忽视的,如汽缸体汽缸体变形后可能引起:汽缸轴线与曲

浅谈汽车金属零部件材料的失效及失效分析

Internal Combustion Engine&Parts 机敲缸;②由于气缸内进入异物,造成活塞和气缸盖产生直接撞击引起敲缸;③气门破损或气门弹簧折断,造成气门不能及时打开或落座不及时,当活塞位于上止点时与气阀相碰,废气倒流回稳压箱与压缩空气产生气流冲击后引起敲缸。 3故障处理 ①清洗或更换喷油器,清洗完后在实验台上观察喷油器雾化质量确认是否有滴油现象,确保使用合格喷油器。 ②检查喷油泵的弹簧是否出现损折或者由于弹力系统的压力缺乏,这应当及时地更换弹簧。卸下喷油器检查雾化的情况,如果有问题将喷油器进行清洗调校。 ③燃烧敲缸:1)起机时发生敲缸,起机后随之消失,可以不予理睬;2)调整该缸喷油泵供油齿条至“0”刻线。3)检查喷油器,如供油量较大,喷射压力较高引起的敲缸则进行更换喷油器处理;4)柴油机高速运转时,敲缸声音严重,则为供油提前角不正确,可通过调整喷油泵安装垫片厚度来消除敲缸。 ④机械敲缸:1)检查油水温度,柴油水温低于20℃时不能起机,低于40℃时不能加载;2)取出气缸内异物;3)修复更换气门或气门弹簧。 4结语 综上所述,内燃机柴油机在运行的过程中经常会遇到各种故障,针对柴油机的具体问题具体分析,实现问题的控制。笔者根据工作的实际经历和实践经验的总结,本文着重分析了内燃机车柴油机的一些常见故障,目的是为检修人员提供一些总结的规律,从而在故障判断和维持运用以及快速检修上提供一些有力帮助,以提高机车的运行效率,保障机车安全运行。 参考文献: [1]吴敏.内燃机机车柴油机运行故障分析及对策研究[J].机械研究,2016(8). [2]王强.内燃机机车的柴油机设备故障及对策分析[J].工业工程研究,2017(8). [3]李青.内燃机柴油机的常见故障分析[J].科技导刊,2016(6). 0引言 在工程实际应用中,失效分析是判断机器零件损坏原因、改进生产、装配工艺、提出设计更改建议的重要依据。材料失效问题普遍存在于各类材料中,它直接影响着产品的质量,特别是汽车上的一些关键件直接关系到产品的可靠性甚至是人员安全。为了提高产品的可靠性及使用寿命,国内外对金属结构件的失效现象进行了大量的分析和研究,日益完善了失效分析技术及相关机理。材料失效问题的判断和解决问题的能力对专业人员至关重要的。 1失效及失效分析概要 ①零件失效:即零件失去其原有功能。包含三种情况:1)完全丧失功能;2)部分失去原有功能;3)能完成原有功能但无法保证安全性、可靠性。 ②失效的来源主要有以下几方面:1)设计的问题;2)零部件材料的选用问题;3)加工制造装配过程中存在的问题;4)不合理的使用条件。 ③失效分析原则:1)整体观念;2)立体性;3)从现象到本质;4)动态性;5)两分法;6)以信息异常论为总的指导原则。 ④失效分析的程序: 1)接受任务,明确目的要求; 2)调查现场及收集背景资料; 3)失效件的观察、检测和试验; 4)确定失效原因并提出改进措施。 ⑤失效分析常规检测技术: 1)选用原则:可信性、有效性、可能性、经济性;2)检测技术:化学成分分析、力学性能测试、金相检验、无损检测、残余应力检测、物化性能测试; 3)失效分析常用方法: 断口分析;裂纹分析;痕迹分析;模拟试验。 2失效的形式 失效的形式主要有:变形失效、腐蚀失效、磨损失效和断裂失效。 2.1变形失效 变形失效分为常温变形失效和高温变形失效。 常温变形失效分为:弹性变形失效和塑性的变形失效; 高温变形失效分为:蠕变失效和热松弛失效。 2.2腐蚀失效 零部件与表面介质发生反应从而造成的损坏称为腐蚀。腐蚀失效的显著特点是失效的形式多,失效的机理很复杂;按腐蚀历程分为:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀;按腐蚀条件分为:工业介质腐蚀、自然坏境腐蚀。腐蚀失效主要额点腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、均匀腐蚀、腐蚀疲劳,以下主要介绍一下点腐蚀和应力腐蚀。 2.2.1点腐蚀 在零部件表面出现个别孔、坑或密集斑点的腐蚀称为 浅谈汽车金属零部件材料的失效及失效分析 伍秀连 (比亚迪汽车工业有限公司,深圳518000) 摘要:本文从汽车金属零部件的材料失效的形式和失效分析进行阐述,并介绍材料的腐蚀失效、磨损失效、疲劳失效的特点及机理和破坏特点及断口分析断裂的原因。 关键词:材料失效;疲劳磨损;腐蚀断裂

钢板断裂分析

摘要:文章针对斯太尔991车发生的进口板簧断裂事故,在分析失效件的基础上,采取有关材料失效分析技术,得出该板簧的早期失效原因,为有效控制产品质量提供了依据。 1 概述 重汽公司技术中心质检所在总后试车场进行斯太尔991车3万km 道路试验中,汽车在行驶至17491km时,车上装用的进口板簧左前板簧第一片断裂,行驶至19696km时后板簧第一片、第二片断裂。为查明失效原因,特对断裂件进行了分析。 2 断口宏观观察 前簧断在离骑马螺栓中心孔350mm处,在板簧受拉面有两个裂纹源,裂纹源产生在直径约3mm的小坑内;断口具有典型早期疲劳失效特征:具有贝壳纹特征的疲劳裂纹扩展区占整个断面的10%左右,瞬断区占90%左右,如图1所示。 后簧第二片断在包耳开卷处,断口为早期疲劳失效特征,断口附近有多处疲劳裂纹源(如图2所示),且在断口附近有多条与断口同向深度在0.2mm左右的裂纹。

图1 前簧宏观断口(箭头指裂纹源) 图2 后簧第二片宏观断口(箭头指裂纹源) 3 化学成分 化学成分检测结果见表1,符合DIN17222中58CrV4的成分要求。 4 硬度检查 前后簧布氏硬度测量结果为:前簧HB417,后簧HB411。 5 金相检查

(1)前簧 在断裂处附近取样,基体为回火屈氏体组织,表面脱碳层深度为0.21mm。显微硬度检查脱碳层如表2。 在裂纹源小坑处取样,表层为白亮层,白亮层厚度约为0.2mm;对试样进一步腐蚀,经观察得知白亮层为马氏体组织,如图3所示;白亮层显微硬度HV0.2=743,心部基体显微硬度HV0.2=396。 图3 白亮层组织400× (2)后簧 在裂纹附近取样,心部为回火屈氏体组织,表面脱碳层为0.28mm。显微硬度检验脱碳层,结果见表3。

汽车塑料燃油箱设计

油箱是HC的主要排放源,理论上通过减少油箱排出的HC,可以减低整车的蒸发排放量。本文对塑料燃油箱做简单介绍,及如何合理设计燃油箱使之满足法规要求,可供所有汽油车型 塑料燃油箱的设计作为参考。 1 简介 燃油箱是固定于汽车上用于存贮燃油的独立箱体总成。包含油箱上的进油管嘴、通气管嘴、翻车阀、隔热板、挡油板等部件。燃油箱主要是储存油液,此外有散发油液中的热量,逸出 混在油液中的气体,沉淀油液中的污物等作用。 2 优点 塑料燃油箱的优点是形状设计自由度大、空间利用率高,祠料可回收使用、轻量化、耐腐蚀、耐中击、强度好、燃油渗漏量小、耐久性能优异、生产效率高、材料热传导性很低,既 富有弹性,又具有刚性。 3 材料 3.1单层 部分柴油箱采用单层结构,材料为HDPE。单层氟化技术:HDPE单层吹塑成型后,在30%氟气和70%的氮气的容器中氟化30 min,可以适应一定的排放法规要求。 3.2多层 目前塑料燃油箱多采用6层材料设计,由内至外分别为基层、M合层、阻隔层、钻合层、 回收层及外层。因供应商不同会存在差异,以下为常见的6层材料比例分布及牌号:基层多 采用牌号为MS201 BN/HB111 R HDPE的HDPE材料,约占总厚度比例30±10%;季占合层多 采用牌号为OREVAC 18334/FT61 AR3/FT71 A的LLDPE材料,约占总厚度比例的1-3%;阻隔层多采用牌号为F101A的EVOH材料,约占总厚度比例的1-3%;钻合层多采用牌号为OREVAC 18334/FT61 AR3/FT71 A的比DPE材料,约占总厚度比例的1-3%;回收层厚度约 占总厚度比例≤50%;外层多采用牌号为MS201 BN/HB111 R的HDPE材料,约占总厚度比 例的20±10%。 3.3壁厚 厚度为6层材料加在一起的厚度,最薄不低于2.8 mm,焊接面最小壁厚不得小于3.5 mm。 4 设计要求 4.1开发流程 开发流程为设计输入—产品设计—设计验证—设计冻结—模具和工装—样件制作—小批量 验证—生产零件审批控制程序—量产。 4.2设计输入 根据整车总体性能要求,首先确定油箱的容积,包括额定容积和总容积,额定容积必须满 足400~600 Km的续航里程,两者关系为:总容积=额定容积*K(K=0.8~0.9,K为有效系数)。然后根据整车要求确定在车身上的安装位置、油箱数量、燃油箱材料、燃油类型、固定、加油口位置及油管的布置等。由于燃油箱的安全及关键性,所以必须满足相关的国家标准、企业标准的规定和要求。而且各功能件的功能实现均有一定的外界条件限制,如在最低、最高工作油液面时,油泵都要正常工作;油泵检修的要求;油传感器的有效行程是否满足要求;在各种工况下,特别是上、下坡时通气口可以正常通气等。油箱上还要增加一些隔振垫 和油管卡扣的凸台,这些凸台有利于增加油箱的强度。 4.3设计关键参数

载重卡车铝合金燃油箱

载重卡车铝合金燃油箱 焊接技术研究及产业化开发 摘要:本文介绍了载重卡车铝合金燃油箱焊接技术,对该产品的焊接结构、焊接工艺、焊接夹具等方面进行了系统的研究,使批量生产的载重卡车铝合金燃油箱质量、成本和制造技术达到了国际先进水平。关键词:载重卡车、焊接、铝合金、燃油箱 前言 采用铝合金制造汽车燃油箱,具有耐腐蚀、重量轻、产品生命周期内经济效益好、材料的再生利用率高等优点,符合目前国际上汽车生产向绿色制造、减少有限资源消耗、节能、环保方向发展的趋势。2000年起国外的大容积汽车燃油箱已普遍采用铝合金制造,欧洲与美国目前生产的重型卡车中几乎100%采用铝合金燃油箱,同时随着大马力发动机的使用,燃油箱容积在不断增大,国内传统的电阻焊燃油箱已不能满足使用寿命的要求,因此,研究铝合金燃油箱产品及其制造技术非常必要。该项目2002年立项,03年完成产品开发,05年在生产线上生产出鼓型铝合金燃油箱,装配在一汽新研制的J6卡车上参加了上海汽车展,经过不断改进提高,到2007年底实现了年产6万辆铝合金燃油箱的能力,产品质量、成本在国际上都具有竞争力。 图1 铝合金燃油箱外型(鼓形) 项目开发的铝合金汽车燃油箱,基本结构为鼓形,见图1,本体与端盖、隔板均为球状曲面,端盖与本体的联接为插入式结构。

一、卡车燃油箱国内外发展水平 载货卡车传统上采用电阻焊(缝焊)工艺的燃油箱,该种焊接方法的设备、工艺简单,对零件要求不严格,但随着燃油箱容积的增大,截面尺寸同时也增大,使端盖的刚性下降,当燃油箱使用时受到油的冲击,端盖会产生变形,在焊缝处产生一个弯曲的力。燃油箱下部受到液体的压强较大,弯曲一定次数后会在下部焊缝处产生裂纹。因此对于大容积,大截面燃油箱的焊接,采用传统的缝焊工艺是不能满足强度要求的。并且缝焊工艺在大容积燃油箱上应用不能通过强度试验,必须改为对接接头的电弧焊结构。该种结构的端盖环焊缝工作时主要承受拉应力,燃油箱的刚性也好,寿命会大大提高,但制造难度增加,需要采用自动化焊接才能保证焊接质量,因此很多国外生产的电弧焊结构的燃油箱为圆桶形的,主要原因是方型燃油箱的自动化焊接难度较大,但圆桶形燃油箱不能很好的利用汽车的下部空间,在车上的美观性也不如方形燃油箱。 随着国际上对汽车绿色制造、节能、环保要求的进一步提高,铝合金燃油箱开始投入应用,1980年欧洲生产出了第一只铝合金燃油箱,到2004年欧洲一年生产的铝合金燃油箱多于40万只,容积最大达到1100升,奔驰、MAN公司生产的载货卡车燃油箱已100%采用铝合金制造。其优点是重量轻,仅为同容积钢燃油箱的40%;不需要油漆,生产过程环保;寿命长,可以达到十年不锈蚀,是同结构钢燃油箱的2倍以上;材料可以再生利用,铝合金燃油箱报废后材料再生利用率在85%以上。因此国际上载货卡车燃油箱的应用情况是:中、重型卡车采用铝合金材料,轻型卡车采用非金属材料。见图2。

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