一种汽车发动机悬置轴套的疲劳耐久性能优化.pdf

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1、236橡　胶　工　业2017年第64卷一种汽车发动机悬置轴套的疲劳耐久性能优化*刘海东，郝伟刚（诺博橡胶制品有限公司，河北保定　072550）摘要：对某款SUV发动机前悬置轴套的结构和配方进行优化，提高其疲劳耐久性能。结果表明：增大橡胶主簧与外管连接处倒角，可有效分散应力，减小橡胶变形，提高轴套的疲劳耐久性能；采用补强性能优异的炭黑N330，并添加改性白炭黑R300，轴套的疲劳耐久性能明显提高，满足设计要求。关键词：发动机悬置轴套；疲劳耐久性能；刚度＋中图分类号：U463.33；TQ330.38

2、1/3文献标志码：A文章编号：1000-890X（2017）04-0236-04随着汽车工业的发展，人们对汽车行驶平顺LE,MaxPrincipal&Avg:75#'喎1.354e喎00喎1.241e喎00喎1.129e喎00性、乘坐舒适性的要求越来越高。然而，在汽车行喎1.016e喎00喎9.029e喐01喎7.900e喐01喎6.772e喐01喎5.644e喐01喎4.515e喐01喎3.387e喐01驶过程中，路面不平、气缸内燃气爆炸压力、运动喎2.259e喐01喎1.130e喐01喎1.

3、945e喐04Max:喎1.354e喎00件不平衡惯性力周期性的变化均会使发动机系统Elem:P1001300XSZ08A+Z01+140916+R2+1.25761Node:12600和曲轴系统产生振动，因此汽车悬置系统隔震、耐久性能直接关系到发动机振动向车体的传递以及vMax:喎1.354e喎.00[1]路况对发动机工作的影响。wStep喝Stepx+1Increment26喝StepTime=1.000PrimaryVar:LE,Max.PrincipalDeformedVar:UDefo

4、rmationScaleFactor:)1.000e)00汽车发动机悬置轴套是传统橡胶悬置，主要图1　原橡胶轴套耐久性试验应变分析用于发动机四点支撑的前后悬置中。本工作以某LE,MaxPrincipal款SUV发动机前悬置轴套为研究对象，探讨产品&Avg:75#'喎4.862e喐01喎4.457e喐01喎4.051e喐01喎3.646e喐01喎3.241e喐01结构和橡胶材料对其耐久性能的影响。喎2.836e喐01喎2.431e喐01喎2.026e喐01喎1.621e喐01喎1.215e喐01喎

5、8.103e喐02喎4.051e喐02喎0.000e喎00Max:喎4.519e喐01Elem:P1001300XSZ08A+Z01+140916+R4+1.183751　结构设计Node:1208橡胶轴套的疲劳破坏主要表现为在拉伸应力集中部分产生龟裂，在粘结部分产生剥离，在压缩Max:喎4.519e喐01xStep喝Step+1侧的折叠弯曲部分产生磨耗。为防止应力集中，Increment26喝StepTime=1.000PrimaryVar:LE,Max.PrincipalDeformedVa

6、r:UDeformationScaleFactor:)1.000e)00v结构设计时应保证橡胶轴套与金属粘结部分无尖图2　增大边缘倒角后橡胶轴套耐久性试验应变分析[2]角。采用计算机辅助工程（CAE）分析原橡胶轴对比图1和2可以看出，当倒角为R2时，应变为套产品（橡胶主簧与外管连接处的倒角为R2）在耐1.354％；当倒角为R4时，应变为0.4519％，即通久性试验过程中的受力情况，得出橡胶主簧断裂过增大橡胶主簧与外管连接处边缘倒角，能够减点为与外管连接处的应力集中点，如图1所示。少应力集中现象。

7、通过增大边缘倒角（橡胶主簧与外管连接处经测试，橡胶主簧与外管连接处的倒角为R2的倒角为R4），减少橡胶主簧与外管连接处应力集的橡胶轴套固定载荷疲劳耐久性能测试结果为12中，如图2所示。万次开裂，倒角为R4的橡胶轴套为26万次开裂。作者简介：刘海东（1988—），男，天津人，诺博橡胶制品有限综上所述，橡胶主簧与外管连接处的倒角由公司助理工程师，学士，主要从事汽车减震橡胶制品配方的开发R2增大到R4，可很好地将应力分散，减小橡胶轴工作。*通信联系人套变形，提高耐久性能，但仍无法达到固定载荷疲第4期郝

8、伟刚等．一种汽车发动机悬置轴套的疲劳耐久性能优化237劳耐久性测试循环反复100万次产品无剥落且不产品。得有超过长10mm、深3mm裂纹的设计要求。后续研究采用倒角为R4的橡胶轴套结构进行。4　试样制备胶料混炼分两段进行。2　配方设计一段混炼。在GK90E型密炼机中进行，密-12.1　主要原材料炼室初始温度为80℃，转子转速为40r·min，天然橡胶（NR），牌号SCR-WF，西双版纳中混炼工艺为：生胶、氧化锌、硬脂酸、改性白炭30s化橡胶有限公司产品；炭黑，牌号N330和N774，黑补强剂、增