汽车载重(精选7篇)
汽车载重 篇1
一台斯太尔载重自卸车,满载矿砂转堆作业时,挂起步挡抬起离合器踏板后,发动机即熄火。
检修发现取力器开关处于关闭位置,将开关打开,故障依旧;怀疑是系统气路故障导致有轮胎拖刹,拆解漏气的分泵,发现该分泵皮碗边缘破损,更换皮碗后再试车,还是不能起步;启动发动机,踩下离合器,按下取力开关后挂前进Ⅱ挡,抬起踏板,取力器即工作,操纵起斗手柄,可以轻松完成货斗举升并卸掉矿砂,说明发动机及变速器都无问题。但之后再空载挂挡起步,发动机仍然熄火。
最后仔细检查发现,取力器位置有过改动。原来,该机配用富勒9挡主、副组合变速器,双H阀换挡操纵机构,通常是在副变速器副轴上取力,但因某种原因,现改在主变速器窗口上安装取力器。若是在副变速器上取力时,起落货斗正常有力,可以证明变速器没有问题;但现在是在主变速器上取力,即使货斗起落正常也只能证明主变速器没问题,问题可能出在副变速器上。因副变速器只是起高、低挡换挡的作用,所以推断故障可能是因为起步时高速挡动作,即挂起步Ⅰ挡实际上是在用V挡,因此不能起步。于是同时拆下副变速器高、低换挡气缸的2条进气管接头,观察来气情况,发现无论是挂Ⅰ挡还是挂V档,双H阀都只有高挡端气管来气,而低挡端气管没有来气,可见双H阀失效,更换双H阀后再试机,故障彻底消除。
汽车载重 篇2
载重汽车油箱晃动对其传感器强度的分析
油的粘性较大,汽车在行驶过程中加速度的.变化幅度也很大,在现有的试验手段中,对油箱内传感器受到的冲击力大小很难测定.通过CFD仿真的方法和有限元分析相结合,以流体计算软件计算出传感器受到的压力,分析油箱晃动对传感器产生了怎样的影响;并作为边界条件,计算材料强度是否符合要求,燃油的晃动是否会对传感器造成破坏.
作 者:耿广锐 杨宇 GENG Guang-rui YANG Yu 作者单位:东风汽车有限公司,东风商用车技术中心,武汉,430056 刊 名:汽车科技 英文刊名:AUTOMOBILE SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(2) 分类号:U464.136.5 关键词:油箱晃动 传感器 流体体积函数解放牌系列载重卡车 篇3
解放牌卡车发动机开动后均匀性好,刹车系统安全可靠,结构设计坚固耐用,使用寿命长,更适合我国大规模建设和原材料、燃料供应情况及公路、桥梁负荷等条件。由于设计时已经考虑军民两用的要求,所以,发动机的关键零部件均设计在发动机的左右两侧,便于战时隐蔽维修。该车曾创造行驶100万公里无大修的记录。另外,可以根据需要把它改装成为各种用途的汽车,如公共汽车、加油汽车、运水汽车、倾卸汽车、起重汽车、工程汽车、冷藏汽车和闭式车箱载重汽车等。另外,解放牌汽车还有CA34I型自卸车、CA93I型半挂列车等品种。
从1956年7月13日到 1986年9月29日,解放牌汽车共生产了1281502辆。以后又生产改进的CA15型载重卡车(包括CA15K,CA15J等),外形与CA10相似 ,载重量为5吨 ,发动机功率85千瓦 ,最高车速80千米/小时。
1986年,长春第一汽车制造厂研制成功解放牌141新型车,打破了解放车“三十年一贯制”的局面。1987年9月,在国家创新产品评比中,新“解放”141被评为一等品。
载重汽车车轮的发展趋势 篇4
公路运输是一个庞大的正在崛起的市场, 货物周转量48%及旅客周转量54%由公路运输完成, 其中载重汽车扮演了主流运输模式的角色。
在载重汽车 (包括货运及客运) 车轮使用方面, 同时存在着不同形式/种类的车轮, 如有内胎车轮--型材车轮和无内胎车轮--15°DC车轮。尽管从数量上看, 载重汽车有内胎车轮也就是型材车轮占95%以上的市场份额。然而从近些年来的发展变化可以清晰地看到这样两个趋向:由有内胎车轮向无内胎车轮转变;由低速向高速转变。这也就意味着用户对汽车舒适性、安全性的要求在不断提高。
二、有内胎车轮--型材车轮
目前, 我国载重汽车使用最广泛的有内胎车轮大多为型才车轮, 型材车轮因其重量重, 承载大, 拆装方便, 在一定时期内受到用户的青睐, 但随着高速公路的不断发展, 及国家对超载的限制, 型材有内胎车轮越来越不能满足目前的需求。
三、无内胎车轮--15°DC无内胎车轮
无内胎车轮特别是15°DC无内胎车轮现在已普遍用于乘用车领域, 如豪华客车领域。可是载重汽车领域只处于尝试阶段, 用的还很少, 但无内胎车轮的优势正在逐渐被人们所认识。与传统的使用斜交线尼龙胎的有内胎车轮对比, 无内胎车轮有着明显的性能优势:
(一) 可靠性 (安全性)
(1) 由于无内胎车轮结构的原因, 无需内胎, 在遇到路面上的刺扎时午内胎轮胎一般不会突然爆胎, 其泄气是一个较为缓慢的过程。这一方面极大地提高其可靠性 (安全性) , 同时也容许受刺扎的轮胎得到更换并及时修补。
(2) 相同的运行条件下, 制动距离短;
(3) 转向时操控性好;
(4) 由于没有内胎/垫带, 加之接地面更加稳定运行时无内胎轮胎生热少, 散热快, 减低胎面分层 (爆胎) 机会, 运行更加安全。这就是为什么相同尺寸 (规格可替换) 情况下, 无内胎具有更高的速度级。例如:11R22.5 148/145L, 速度为120km/h, 而10.00R20 146/143K, 速度为110km/h。
(二) 经济性
(1) 无内胎车轮因其重量轻, 加工精度高, 能够提高车辆运输速度, 节约运输时间, 同时节约燃油, 降低运输成本, 提高其经济性。
(2) 无内胎车轮轮胎的磨损寿命远远长于有内胎车轮。
(3) 对于相同的受损, 无内胎车轮的轮胎更易修补。
(三) 、有利于环境保护
(1) 接地面积大, 而且接地压力均匀, 减少轮胎对路面的破坏。
(2) 轮胎磨损寿命增加意味着减少固体废料的产生。
(3) 节约燃油, 从而减少汽车尾气排放。
(4) 无需内胎、垫带, 减少生产、运输资源 (原材料、能源及人力) 的消耗。
(四) 人性化
(1) 低扁平比对于货运可降低车货重心, 平稳、安全;低扁平比对于客运可使车辆设计成低地板/低入口, 便于乘客上下车, 提高运营效率, 且乘坐平稳、舒适。
(2) 无内胎车轮加工精度高, 车轮跳动及平衡性能大大提高, 提高了车辆行驶平顺性和舒适性。
四、大力推广15°DC无内胎车轮
虽然15°DC无内胎车轮具有许多优势, 但是目前载重汽车市场使用率仍然很低。所以我们有必要在国内大力推广使用15°DC无内胎车轮, 而且我国也具备了一些推广15°DC无内胎车轮的有力条件:
(1) 中国GDP的连续快速增长, 公路里程增加迅速, 路况不断改善
(2) 运输业对提高效率的要求 (安全、快捷)
(3) 汽车工业正在经历优化整合, 自主开发与技术引进相结合使整车性能大幅提高, 对配套的轮胎提出更高要求 (可靠性, 经济型)
(4) 重型载重汽车 (GVW〉=14t) 轮胎子午化率今年来有明显提高, 近40%
(5) 国家有关环境保护政策、法规及标准 (如GB1589-2004) 要求经济增长的可持续性 (严重超载的状况正在得到控制;汽车尾气排放标准更为严格;鼓励原材料资源的节约及资源的循环利用)
(6) 人民生活水平的不断提高, 更加对安全性、舒适性提出要求 (故障率低, 低地板, 低入口, 空间) 。
汽车载重 篇5
目前载重汽车往重型车和轻型车发展,153驱动桥在重型车市场中尤其是重型变形车上使用广泛。全国中、重型车桥生产厂家有上百家,这些厂家中约有1/3生产厂家生产冲焊式载重汽车驱动桥,市场竞争激烈。我公司从去年初开始生产冲压焊接式153载重汽车驱动桥。初期,这种车桥在使用时,用户反馈存在以下一些问题:(a)桥壳外观较差;(b)端头法兰轴与桥壳的焊缝处出现断裂而失效;(c)车辆在高速行驶时噪音大,减速器总成处的差速齿磨损快;(d)车辆行驶性能差,经常出现“吃胎”现象。
2 原因分析
原有生产工艺路线为:下料→压槽形→压成型→焊半圆圈→铣对接面→铣三角面→铣焊接坡口→对拼焊接→粗镗法兰孔→镗两端定位内倒角→割后法兰缺口→焊板簧座→焊法兰圈→焊后盖→车两端定位外圆→压配端头法兰轴→焊接端头法兰轴→割前法兰缺口→校正圆跳动→精镗法兰内孔及法兰面→铣板簧座平面→钻攻法兰群孔→钻板簧座定位孔、排气孔放油孔→后道清理、打磨→喷漆、入库。
经分析,冲焊式153载重汽车驱动后桥壳在现有加工工艺过程中主要存在以下一些问题:(a)因1000T框式压力机压力不够,造成压槽形工序时没有压到位:R87处不圆,焊缝形状不规则、强度差;U形直角边不一致,这种问题直接引起后续工序定位不准,影响了桥壳的加工精度。(b)端头法兰轴与桥壳体连接的焊缝存在焊接缺陷;(c)压形、焊接和热加工过程形成的应力未消除,使得精加工后尺寸在后续加工过程中因应力释放而造成偏差;(d)现有工艺条件下工件轴向尺寸比较难控制。
3 解决方法
为解决以上一些问题,我们对原工艺进行了改进。
3.1 在压槽形后增加对R87整形
3.1.1 压槽形弯曲力的计算
材料为Q345B(16Mn),σb=550MPa,σs=370MPa,厚度δ=14mm。设备为框式液压机XP2FE-1000,公称力10000kN。
(1)自由弯曲力的计算(根据图1):F1=0.7KBt2σb/(R+t)K-安全因素,取1.3;B-弯曲件宽度,mm;σb-材料抗拉强度,MPa;t-弯曲件材料厚度,mm;R-弯曲内半径,mm。
方框形部分自由弯曲力:
半圆形部分自由弯曲力:
自由弯曲力F1=F1′+F1″=5.07×106N
(2)校正弯曲力的计算:F2=QA
Q-单位校正力,MPa;A-工件被校正部分的投影面积,mm2;
根据材质16Mn和板厚14mm,查单位校正力表[1]得:
(3)弯曲力的计算:
即要使半片桥壳完全成形所需的弯曲力必须大于35.63×106N,而我公司目前选用公称力为10MN的液压机,采用一次成型的方法进行压槽形,使得压形后不能使钢板完全塑性变形,回弹比较大,尤其在准174成型不理想。为此,在压槽形工序后增加一道工序:整形R87。
3.1.2 对R87整形力的计算
在对R87的整形过程主要需要的是对两端R87进行校正弯曲,其所需的校正弯曲力为:
Q-单位校正力,MPa;A-工件被校正部分的投影面积,mm2,根据材质16Mn和板厚14mm查单位校正力表得:Q=130MPa;由图1可得:A=(1470-1290)×174=31320mm2。
即现有压力机能够满足对两端R87整形的需要,使R87完全塑性变形。经过检验后续工艺定位部位准174mm尺寸精度能控制在准174±0.5mm范围。
3.2 改进端头法兰轴与桥壳体连接部位的焊接
焊接方式:CO2保护焊接;焊丝:线径为准1.2mm的ER50-6焊丝;焊接电流:I=300~340A;电弧电压:U=32~36V;工件回转速度为:n=0.6r/min。
m=ALρ,m-焊丝消耗量,kg;A-焊缝横截面积,mm2;L-焊缝长度,mm;ρ-熔敷金属的密度,kg/mm3。
对于U形坡口:
经计算,改进前一件153桥壳端头处焊缝所需焊丝量为1.328kg,改进后为0.972kg。
在相同焊接规范(焊接电流I、电弧电压U、焊丝直径、工件回转转速等)的条件下,消耗的焊丝越多,热量输入越多。将引起以下质量问题:(a)过热区晶粒粗大、应变量增大,结晶热裂纹的倾向增大;(b)淬硬倾向增加,在快冷时粗大奥氏体晶粒转变为粗大马氏体,焊接处脆性增加,并且对氢脆非常敏感;(c)焊接所引起的工件变形大。
焊接坡口改进前采用PTU-260超声波探测仪对焊缝进行探测结果发现约有20%的工件在焊缝深10~14mm处出现裂纹。
焊接坡口改进后焊丝节省了26.8%,焊接的热输入量减少,在焊接结束后采用石棉对焊缝进行保温,减少工件的冷却速度,淬硬倾向减少,用PTU-260超声波探测仪对焊缝进行探测未发现有裂纹状的焊接缺陷。
焊接坡口改进前,焊接后工件两轴承位的圆跳动约有80%在0.8~1.3mm之间。
焊接坡口改进后,焊接后约有80%工件两轴承位的圆跳动在0.55~0.9mm之间。其余分布在0.55mm以下和0.9~1.2mm范围内。
3.3 校正圆跳动后增加振动时效处理
可消除冷压、焊接、割缺口等所造成的应力,解决了在精加工后因应力释放造成的尺寸偏差的问题。
3.4 提高两端头法兰轴外圆及半轴油封内孔的同轴度
加工工艺改进前,对焊接变形的工件采用乙炔火焰加热在工件自重的作用下进行反变形,圆跳动、端面跳动控制在0.3mm以内。经过精镗法兰内孔及法兰面、钻攻法兰群孔、钻板簧座孔、钻排气孔放油孔工序后又会因焊接应力、热应力的释放圆跳动约30%会还原到0.40~0.50mm之间,造成减总定位法兰孔变形使得上下方向缩小0.2~0.3mm、左右方向变大0.2~0.3mm,法兰面对两端头法兰轴轴线的平行度超差。最终导致装配减速器总成时定位精度差,半轴齿啮合差,半轴齿、差速齿磨损快,车辆在高速行驶时噪音大、易打齿等质量问题。
针对这些问题,我们选择了在压配后执行焊接端头法兰轴、割前法兰缺口、校正圆跳动、振动时效、镗两端半轴油封孔及端面、数控半精车端头法兰轴、车两端头轴螺纹、磨轴承位外圆、钻攻制动底板安装孔工艺,其余后续工序不变。
3.5 改进钻板簧座孔工装,提高板簧定位孔轴向尺寸精度
在图3中,我们在精镗大法兰孔采用采用长端端头法兰轴端面作为其轴向定位,746mm尺寸可以控制在746±0.5mm范围内。在工艺改进前,钻板簧座定位孔采用大法兰孔、端面及板簧座平面为定位进行加工,板簧定位孔轴向位置比较难控制,对两端头法兰轴端面的距离偏差较大。假如生产过程中各尺寸完全符合图纸要求则根据文献[3]和[4],板簧座定位位置尺寸链图计算有:
L1基本尺寸:L1=746-527=219;L1的上下偏差为:△sL1=+0.5-(-0.5)=+1;RxL1=-0.5-0.5=-1;因此L1的尺寸为219±1mm。
同样,L3的尺寸为503±1.5mm;
L2基本尺寸为:L2=1468-746-503=219,L2的上下偏差为:△sL2=+2-(-0.5)-(-1.5)=+4,△xL2=-2-0.5-1.5=-4,因此L2的尺寸为219±4mm。
在实际生产过程中因采用通用机床、通用量具,长度方向尺寸不好控制,经统计存在20%的工件1468mm尺寸会超出公差范围-2mm即在1464~1466mm之间,故存在一部分工件L2尺寸在215~213mm之间,“车桥装在汽车上位置简图”就是L2尺寸在213mm时车桥在汽车上的位置简图。
如图4,在桥总成装配时轮距1860mm由桥壳上的1468mm尺寸决定,桥总成装配在汽车时其位置由桥壳板簧座定位孔即1030mm尺寸决定。端头法兰轴两端距1468mm和端头法兰轴端面到板簧座定位的距离219mm控制不好,将使汽车的理论行驶轴线与实际行驶轴线不一致,汽车在行驶过程中侧向力增大,行驶性能差,经常出现“吃胎”现象时。
针对这一问题我们采取以两端头法兰轴制动底板安装外圆准126mm、端面及板簧座平面为定位,并在加工过程中兼顾1030mm尺寸和板簧座孔到端头法兰轴端面的距离,以确保安装后桥总成轴向中心线与汽车行驶中心线重合,提高汽车的行驶性能。在工装初定在工件上后,观察工装定位面与端头法兰轴端面的间隙,调整其两端的间隙一样,然后用相应的垫块塞在一端缝隙上用4根M16×1.5螺栓锁紧使工装定位面、垫块、端头法兰轴端面贴紧,另一端采用M20的螺栓拉紧,结果L1、L2尺寸能控制219±1mm范围内,并且L1与L2的差值能控制在-0.5mm<△L=L1-L2<0.5mm,大大提高了后桥总成轴向中心线与汽车行驶中心线的位置精度。
4 结论
通过这次工艺改进大大提高了我公司冲焊式153载重汽车驱动后桥壳的尺寸精度和产品内在质量,主要体现以下几方面:(a)提高了两端头法兰轴外圆、半轴油封安装孔的同轴度;(b)减少了在精加工后桥壳因应力释放造成的尺寸变化;(c)提高了桥壳轴向尺寸精度,确保安装后桥总成轴向中心线与汽车行驶中心线的位置精度;(d)提高了端头法兰轴与桥壳体焊接的焊缝质量;(e)提高了产品的外观质量。
目前我公司冲焊式153载重汽车驱动后桥壳质量稳定,三包退货率低,用户反映车辆的行驶性大大增强,减速器总成和半轴的耐用度明显提高,噪音明显降低。
摘要:153载重汽车驱动桥是重型汽车选用较广的驱动后桥,而冲焊桥壳具有外观好、重量轻、清洁度高、故障率低等优点。文中介绍了改善桥壳外观、提高焊接质量、减少生产过程中的桥壳变形、提高桥壳加工精度的工艺改进。
关键词:驱动桥,加工工艺,改进
参考文献
[1]模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册[M].北京:机械工业出版社,2002.
[3]王先达.机械制造工艺学(上册)[M].北京:清华大学出版社:2001.
汽车载重 篇6
随着汽车市场的日益成熟, 用户对汽车的使用性能以及寿命等提出了更高的要求。以载重汽车为例, 用户对车辆的载重能力以及操控性能等要求不断提高。这时, 其对车辆后桥圆锥齿轮的疲劳强度以及可靠性等提出了更高的要求。本文以汽车后桥圆锥齿轮变形以及磨损两种早期失效问题为对象, 分析导致其早期失效的原因, 并提出了对应的热处理策略。量低于0.80%时当前, 我国轮的渗碳处理。的加入量进行精
1 影响圆锥齿轮使用性能及寿命的典型因素收量不同
影响车辆后桥圆锥齿轮使用性能以及使用寿命的因素很多, 包括齿轮的制造尺寸设计、制造工艺、材质、安装调试以及润滑等。但是, 齿轮在使用过程中存在的早期失效问题, 诸如齿轮面的点蚀、剥落, 齿根裂纹、轮齿压溃以及断裂等, 其主要与齿轮加工过程中的热处理工艺相关。只有合理的热处理加工才能使得齿轮具有合适的硬化层深度、组织以及硬度。所以, 在齿轮制造过程中, 除了合理的设计、选材之外, 还应该利用合理的热处理工艺对齿轮进行处理, 确保齿轮达到里韧外硬的最佳状态。同时, 齿轮的硬化层应该有足够的厚度, 且从齿底到齿面应该均匀而连续。
从具体的生产实践来看, 当圆锥齿轮的硬化层厚度不足、渗碳层网状碳化物、残余奥氏体量过多、表面马氏体组织粗大、心部硬度过低时, 其在反复的重载荷冲击作用下都将可能出现早期失效问题。例如, 当齿轮的硬化层厚度小于0.4M (M—齿轮模数) , 将导致齿轮出现早期的齿面压溃、剥落等问题。而当硬化层厚度过大时, 则容易出现齿根弯曲疲劳强度降低而整个齿崩裂的问题。
2 载重汽车后桥圆锥齿轮早期失效的两种形式及原因理区域, 这也是
2.1 圆锥齿轮的变形问题及原因
后桥圆锥齿轮的早期失效形式主要包括齿面剥落和齿根折断, 而导致齿轮出现这两种失效的主要原因是齿轮渗碳过程中使得齿轮产生了变形, 这不但使得齿轮运动精度与装配精度降低, 而且使得齿轮的整体性能和使用寿命降低, 是齿轮早期失效的一个重要原因。导致齿轮变形的因素较多, 其中尤其以热处理过程中渗碳层残余奥氏体含量过多, 在齿轮后续加工和使用过程中残余奥氏体进一步发生转变成马氏体而产生的变形, 这是导致圆锥齿轮早期失效问题的最根本问题之一。
2.2 圆锥齿轮早期磨损问题及原因
通过热处理分析及实践可以发现, 圆锥齿轮出现早期磨损问题的一个普遍特点就是其在渗碳处理过程中存在表面贫碳现象, 最终使得齿轮的硬度以及耐磨性下降。重载渗碳齿轮表面建议最佳含碳量为0.85-0.95%, 有粒状弥散分布的碳化物组织耐磨性最好, 当表面含碳量低于0.80%时将大大降低耐磨性。为0.85-0.95%, 有粒状弥散分布的碳化物组织耐磨性最大降低耐磨性。
当前, 我国大部分的中小企业依然采用井式气体渗碳炉, 煤油、丙酮作为渗碳剂进行齿轮的渗碳处理。在整个渗碳处理过程中, 不能根据零件表面对碳的吸附能力不同而对渗碳剂的加入量进行精确调节。由于渗碳处理过程中, 在不同的渗碳阶段, 齿轮对活性碳原子的吸收量不同, 碳含量低导致齿轮的表层硬度不能达到对应的技术要求, 使得齿轮的耐磨性下降。部分的中小企业依然采用井式气体渗碳炉, 煤油、丙酮作整个渗碳处理过程中, 不能根据零件表面对碳的吸附能力调节。由于渗碳处理过程中, 在不同的渗碳阶段, 齿轮对低导致齿轮的表层硬度不能达到对应的技术要求, 使得齿轮的耐性下降。
看到, 齿轮的左右两面都存在磨损情况, 而且两齿面相要是因为汽车在前进过程中, 左齿面进行啮合, 而后退时发现左边齿面的磨损区域集中在齿轮顶部, 即这时两齿轮在装配过程中没有达到对应的技术要求, 没有保证齿轮的从图4中可以看到, 齿轮的左右两面都存在磨损情况, 而且两齿面相比, 左边齿面的磨损尤为严重。这主要是因为汽车在前进过程中, 左齿面进行啮合, 而后退时是采用右齿面进行啮合。同时, 还发现左边齿面的磨损区域集中在齿轮顶部, 即这时两齿轮啮合区域为齿顶处。这还表明齿轮在装配过程中没有达到对应的技术要求, 没有保证齿轮的啮合区域处于合理区域, 这也是导致该齿轮齿顶出现早期磨损失效的重要原因之一一
2.3 圆锥齿轮齿根崩裂问题及原因
齿根崩裂问题及原因及实践可以发现, 由于一般齿轮磨削加工时齿根都不通过热处理分析及实践可以发现, 由于一般齿轮磨削加工时齿根都不磨加工, 渗碳过程中产生的脱碳层遗留在工件表面, 降低了齿轮齿根的弯曲疲劳强度, 使用时发生整个齿从齿轮根部崩裂。
2.3 导致齿轮早期失效的其他热处理问题
早期失效的其他热处理问题正火+高温回火进行热处理时, 齿轮锻坯硬度基本能够理过程中所处位置不同时, 锻坯的硬度存在明显的散差在明显差异, 局部甚至出现贝氏体, 影响齿轮机加工性回弹、压力角与螺旋角变化增加等问题。而齿轮螺旋角当采用普通的正火+高温回火进行热处理时, 齿轮锻坯硬度基本能够得到保证。但是, 当齿轮锻坯在热处理过程中所处位置不同时, 锻坯的硬度存在明显的散差, 使得热处理之后齿轮的纤维组织存在明显差异, 局部甚至出现贝氏体, 影响齿轮机加工性能, 导致其在渗碳处理之后出现变形回弹、压力角与螺旋角变化增加等问题。而齿轮螺旋角的变化直接影响到齿轮使用过程中的强度, 在装配使用之后将导致齿轮的轴向力增加, 影响齿轮的使用寿命, 最终导致齿轮出现早期失效问题。而压力角的变化将使得齿轮运转过程中出现噪音, 还使得齿轮的啮合区位置发生变化, 影响齿轮的运动精度。
合适的芯部硬度能预防圆锥齿轮的早期失效, 一般选用35-40HRC最佳, 芯部硬度过低强度不足和芯部过高韧性 (冲击值低) 太差都会引起圆锥齿轮早期失效。
3 载重汽车后桥齿轮热处理工艺改进措施
在渗碳处理过程中应该对渗碳温度、渗碳时间进行控制, 保证其达到对应的设定温度。同时, 还应该加强对渗碳过程中渗碳剂的流量、流速以及压力等因素进行控制, 保证齿面吸收足够的活性碳, 以达到对应的硬度。
在控制渗碳剂的滴入时, 可以根据齿轮渗碳处理的各个不同时期对每分钟滴入的渗碳剂数量进行控制, 确保渗碳层的活性碳含量。这样才能使得渗碳层的深度与硬度达到要求。芯部硬度主要是淬火温度决定的, 所以渗碳后根据材料不同选择合适的淬火温度降芯部硬度控制在最佳范围有关重要。
另外, 在进行等温正火热处理过程中, 由于齿轮锻坯在恒温条件下发生相变, 组织的硬度较为均匀, 且残余应力较小, 其能够保持相对稳定的淬火变形规律与较小的变形量。
同时, 还应该在齿坯粗切之后增加去应力退火工艺, 这样将有效消除车削齿坯过程中产生的机加工应力, 减少精加工和热处理时的应力, 有效提高了吃面的光洁度和精度, 减少了其早期失效变形。
4 结论
导致齿轮早期失效的因素较多, 但是通过采用针对齿轮锻坯的等温正火处理、增加零件粗切后的去应力退火、精确控制渗碳淬火工艺参数和选用合理的热处理工艺之后可以明显控制齿轮的硬度、渗碳深度及组织和芯部硬度, 有效避免早期失效问题的发生。
参考文献
[1]林国湘, 彭庆林, 陈从桂, 等.拖拉机主动弧齿锥齿轮早期磨损失效分析[J].金属热处理, 2008, 33 (4) :101-102.
[2]段志芹, 罗基.后桥从动锥齿轮渗碳淬火的变形分析[J].金属热处理, 2005, 30 (z1) :87-89.
出口刚果载重50t棚车的研制 篇7
1 出口刚果载重50 t棚车研制目标
1) 轴重18 t, 载重50 t。
2) 最高运行速度100 km/h。
3) 车辆的设计、制造和检验符合国际铁路联盟规程 (UIC) 的规定。
4) 制动系统按照UIC标准要求设计。
2 出口刚果载重50 t棚车用途和性能
2.1 车辆用途
该车供轨距为1 067 mm的窄轨铁路使用, 主要用于装运免受日晒、雨雪侵袭的成件、包装、袋装货物及各种箱装、零担货物。
2.2 主要技术参数
车辆载重50 t, 自重22 t, 轴重18 t, 容积83 m3, 比容为1.66 m3/t, 换长1.3, 自重系数0.44, 通过最小曲线半径80 m, 最高运行速度100 km/h, 车辆长度14 440 mm, 车辆定距9 600 mm, 车体内长、宽、高为13 502 mm×2 414 mm×2 269 mm, 门孔尺寸 (高×宽) 2 000 mm×2 065 mm, 车辆最大宽度2 992 mm, 车辆最大高度 (空车) 3 837 mm, 车钩中心线距轨面高 (空车) 880 mm, 固定轴距1 728 mm。
3 出口刚果载重50 t棚车主要结构
出口刚果载重50 t棚车主要由车体、制动装置、车钩缓冲装置、转向架等组成, 见第108页图1。在降低车体自重、合理考虑工艺、关键零部件选用等方面满足技术条款的要求。
3.1 车体结构[1]
车体为全钢焊接结构, 由底架、侧墙、端墙、车顶、车门、车窗等组成。车体主要型钢和板材采用屈服强度为350 MPa的Q355GNH耐大气腐蚀钢。
1) 底架。底架由中梁、侧梁、枕梁、端梁、横梁及地板等组焊而成。中梁采用热轧310乙字型钢;下侧梁为冷弯槽钢240 mm×80 mm×7 mm和150 mm×80 mm×7 mm拼接鱼腹结构;枕梁、横梁均为由上、下盖板及双腹板组焊变截面箱型结构;端梁由5 mm钢板压成不等翼L形断面;地板采用5 mm花纹钢板;上心盘采用φ338 mm锻造。
2) 侧墙。侧墙为板柱式结构, 由侧板、侧柱、门柱和上侧梁等组焊而成。侧板厚度为3 mm波纹板, 侧柱采用压型槽钢, 上侧梁采用冷弯矩形钢管和压型角钢组焊而成。
3) 端墙。端墙由上端梁、角柱、横带及端板等组焊而成。上端梁采用100 mm×50 mm×4 mm的冷弯矩形钢管, 角柱、横带均采用压型槽钢, 端板厚度为4 mm。
4) 车顶。车顶为圆弧形焊接结构。由车顶板、车顶弯梁、车顶侧梁、端弯梁等组焊而成。其中车顶端部安装简易通风口装置及照明设施安装板。
1—底架组成;2—转向架;3—制动装置;4—侧墙组成;5—端墙组成;6—车门组成7—车顶组成;8—车窗组成;9—底附件;10—车钩缓冲装置
5) 车门。车体中部每侧安装一个推拉式车门, 车门板采用1.5 mm冷弯波纹板, 采用手动开闭操作, 门板上安装车门门锁、车门止铁、栏杆等。
6) 车窗。车体每侧设2扇下翻式车窗。车窗为两级锁闭结构, 分全开和半开两种状态。内窗和外窗同时打开时为全开状态, 外窗打开、内窗锁闭时为半开状态。车内运输需避免雨水侵袭的货物时, 应将车窗锁闭。
3.2 车钩缓冲装置
车钩缓冲装置采用符合AAR标准10-A轮廓形状的E级钢13B型车钩、13B型钩尾框、MT-3型缓冲器, 采用上作用提杆。
3.3 制动装置
空气制动装置采用符合UIC标准的克诺尔制动系统, 采用NSW型手制动机。
3.4 转向架
采用铸钢三大件式D轴窄轨转向架, 最高运行速度80 km/h。采用符合UIC 811标准要求的锻钢车轴, 整体铸造R7型车轮, 车轮直径为准840 mm;采用D级SKF滚动轴承, 高摩擦系数合成闸瓦。
4 出口刚果载重50 t棚车设计计算和分析
4.1 车体静强度
4.1.1 考核标准
计算载荷工况按照UIC 577—2005货车应力标准进行选取和施加[2]。计算结果按此标准进行评定, 在焊缝区及截面变化区材料安全系数取1.65, 其他区域材料安全系数取1.5。材料在各工况下许用应力, 见表1。
车体垂向弯曲刚度考核按UIC577-2005货车应力进行, 评定标准为:
式中:fz为中梁中央挠度;fc为侧梁中央挠度;L2为车辆定距。
该车辆定距9 600 mm, 中梁最大允许挠度为28.8 mm, 侧梁最大允许挠度为28.8 mm。
4.1.2 计算结果
采用大型有限元分析程序ANSYS对出口刚果载重50 t棚车车体结构进行了分析。结果表明, 该车车体的静强度、刚度满足设计要求。
4.2 车辆曲线通过校核计算
出口刚果载重50 t棚车计算得出竖曲线半径为60.6 m, 小于GB 50090—1999铁路线路设计规范和TB 10062—1999铁路驼峰及调车场设计规范中规定的线路最小竖曲线半径。因此, 该车设计能适应中国铁路运用环境, 满足铁路驼峰和调车场作业要求[3]。
5 结束语
出口刚果载重50 t棚车是根据刚果国情研制开发的铁路货车, 积累和丰富了公司产品的技术储备, 提升了公司在铁道车辆新产品设计上的实力。
参考文献
[1]严隽耄, 成建民.车辆工程[M].北京:中国铁道出版社, 1992.
[2]侯光溪.车辆构造与检修[M].北京:中国铁道出版社, 1996.
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