某型载货汽车前桥横拉杆断裂失效模式分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽实川技术2012年第6朔上艺·设备·材料AU1、0M0BlLIAppLlDTECHN0L0GY2Ol2N0．6某型载货汽车前桥横拉杆断裂失效模式分析张传业(湖南中联重科车桥有限公司，湖南常德415400)摘要：因某型轻型载货汽车前桥转向横拉杆连续出现断裂现象，需要分析其断裂模式和原因，提出改进措施和方法。通过建立零件三维模型，导入ansys中进行仿真，并与计算结果进行比较。结果计算与仿真结果与文中假设的失效模式一致。最终得出应力集中是导致该故障发生的主要原因，根据文中的提出的改进方法进行实施后，问题得到解决。关键词：横拉杆；断裂；

2、失效分析；应力集中中图分类号：U466；文献标识码：AApeoftruckfrontaxletierodfracturefailuremodeanalysisZhangChuanye(ZOOMLIONHunanBridgeCompanyLimited,HunanChangde41540~Abstract：foracertaintypeoflighttruckfrontaxlesteeringtierodcontinuouscracking，needstheanalysisofitsfracturemodeandreason，putforwardtheimproveme

3、ntmeasuresandmethods．Throughtheestablishmentofthree-dimensionalpartmodel，throughANSYSsimulation，andtheresultswerecomparedwith．TheresultsofcalculationandsimulationresultsandtheNiluremodeconsistenthypothesis．Finallyobtainsthestressconcentrationisthemaincauseofthefault，accordingtothepropos

4、edmethodimplemented，problemstoberesolved．Keywords：tierod；fracture；failureanalysis；stressconcentrationCLCNo．：U466；Documentcode：A以下是发生断裂的横拉杆总成示意图，依图可前言知，故障件的横拉杆接头与横拉杆的正确旋合位置转向前桥横拉杆是重要的保安件，如果发生断发生了一定的偏离，致使接头端面与横拉杆防松缺裂，将使驾驶员失去对车辆前进方向的控制，从而口的根部基本重合。导致事故的发生，所以其设计强度储备系数较大，不易断裂。一般情况下横拉杆总成在左转向时受

5、压，右转向时受拉。在横拉杆中心与球销中心重合时，属于杆系受力。特殊情况下，由于部分车型油底壳与拉杆干涉，有可能导致部分横拉杆中问部位下沉，以躲开油底壳。作者简介：张传业，工程师，就职于湖南中联重科车桥有限公司技术部车桥研究所，主要从事商用车前后桥设计开发。图1学兔兔www.xuetutu.com汽车实用技术2012年第6期该横拉杆采用35#冷拔钢管，屈服强度os=315Mpa，破坏极限O=530Mpa，零件外径30mm，内径18mm，两端内螺纹M24X1．5。在纯拉压状态下，无螺纹加工部位拉伸应力为：0=F／A=8．74MDa，安全系数rl=O／os=37：横拉杆螺纹

6、部分(未旋合段)拉伸应力：0=F／A=14．44Mpa，安全系数1"l=o／os=21．8l：由此可见，如果没有附加弯矩，拉杆的应力水平很低，即使在超载的情况下，其拉压应力也远远图2低于其屈服极限。1、强度及刚度校核(6)在有附加弯矩的情况下应力计算：附加弯矩：M=F*h=67878N．mm1．1受力分析h一接头偏移距(h=18．5mm)转向横拉杆是典型的拉压杆系，力学模型弯曲应力(仅计算螺纹部分)：o=M／We=43．37非常简单，但是，由于该横拉杆总成轴线与球头中Mpa心下沉18．5mm，所以该拉杆除受拉压应力以外，还合成应力：o合=o+ow=57．7Mpa受到因

7、轴线与球头中心偏移引起的弯曲应力，受力由上可见，附加弯矩后，拉杆的应力水平上升分析结果如下：(按前桥额定载荷2200kg计算转向幅度较大，约为没有附加弯矩的4倍左右。但是安原地转向力矩：)全系数也有大约6倍左右，远远大于推荐的2．5倍(1)转向轮相对主销轴线的滚动阻力矩：安全系数。T1：f术a木G=l1074N．mmf一滚动摩擦系数，取0．0152、失效模式分析：a一主销偏移距(1)由于断裂发生的拉杆两端，并非在拉杆变G一前轴载荷形最大的中间部位，可知该断裂不属于由于失稳所(2)轮胎与地面接触部分的滑动摩擦力矩：T2=引起的附加弯矩过大所造成。1lr