分析拧紧力矩对后桥轮胎螺栓断裂的影响.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.17.043分析拧紧力矩对后桥轮胎螺栓断裂的影响李祥喜（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230001）摘要：文章主要通过对轮胎螺栓拧紧力矩校核分析，确认某皮卡后桥轮胎螺栓断裂问题是由于轮胎螺栓拧紧力矩不合理，螺栓摩擦系数选取不当导致。并对轮胎螺栓拧紧力矩给出优化方案。最后对设计优化进行了实物验证，证明了改进是有效的，从设计源头解决了后桥轮胎螺栓断裂问题。通过本次故障分析和优化设计，也为同类结构的轮胎螺栓设计提供了一种轮胎螺栓校核的方法。关键词：轮胎螺栓；车轮螺母；拧紧力矩；摩擦系数中图分类号

2、：U467.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)17-114-04TheinfluenceoftighteningtorqueontheboltfractureofrearaxleisanalyzedLiXiangxi(AnhuiJianghuaiAutomobileGroupCorp.,Ltd.,AnhuiHefei230001)Abstract:Inthisarticle,thefractureproblemofthetireboltofapickuptruckisdeterminedbythefailureofthetighteni

3、ngtorqueofthetireboltandtheimproperselectionoftheboltfrictioncoefficientgiveanoptimizationplanfortighteningtorqueofthetirebolt.Finallytoimprovethedesignofsamplephysicalverification,provedthattheimprovementiseffective,rearaxletireboltsfractureproblemsweresolvedfromthedesignsource.Th

4、roughthefailureanalysisanddesignoptimization,providingatireboltcheckmethodforthetireboltdesign.Keywords:tirebolt;wheelnut;tighteningtorque;frictioncoefficientCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)17-114-04前言1故障车力矩分析轮胎螺栓是后桥上一个十分重要的紧固件，其功用是用来固联轮毂与轮盘，通过车轮螺母将车轮总成固定在后桥上，使车

5、轮实现承载和传递动力的作用。在汽车行驶过程中，如果出现轮胎螺栓松动乃至断裂，将严重危及车辆的行驶安全。某皮卡强化路试验后，发生后桥轮胎螺栓断裂、轮胎脱落的问题。本文通过对轮胎螺栓拧紧力矩的分析，探究后桥图1轮胎螺栓整体分布及载荷图轮胎螺栓断裂故障原因，并提出优化措施，为解决类似问题本次研究的某皮卡车型配置的车轮为铝轮，6颗螺栓铆提供一条可参考的途径。压在轮毂上，轮胎螺栓与轮辋不接触，通过螺母与轮辋的配合锥面提供轮辋的压紧力，轮胎螺栓整体分布及载荷见图1。作者简介：李祥喜，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。轮胎在倒车制动时后轮单个轮胎的最大制动力矩为MQ20

6、17年第17期李祥喜：分析拧紧力矩对后桥轮胎螺栓断裂的影响115=1200N.m，螺栓轴心线与车轮轴线的半径为r1=69.85mm。Ks——考虑接触面不稳定等的可靠性系数，一般试验场反馈，一试验车（2#）在经过搓衣板路后右后轮取1.2～1.5胎螺栓全部断裂、右后轮脱落，故障发生后检查发现同批次在此连接副中，取值μc=0.25，Ks=1.5时，假定F1=F2另外一台试验车（1#）也存在轮胎螺栓断裂问题。接到故障=F3=F4=F5=F6反馈后，立即着手对两辆试验车故障车轮、轮胎螺栓进行分r1=r2=r3=r4=r5=r6=69.85mm，将数值带入式1中，可得：

7、析并对其他车轮螺母进行了螺母力矩测试和结果对比。对比结果见表1：表1故障车其他轮胎和同批次试验车车轮螺母力矩对比2.3螺栓所提供最小预紧力轮胎螺栓规格：M12×1.5×46，等级10.9级。支撑面结构见图2。螺纹中径：d2=11.026mm，屈服强度：σ0.2=940MPa，摩擦系数：螺纹部分μG=0.15-0.30，（六价黄锌，不带摩擦控制润滑剂），支撑面μk=0.10—0.16，（亮度铬）。2应力截面积：A0=88.1mm由上可得支撑面等价扭矩半径：当μG=0.3，μk=0.16，拧紧力矩MAmin=110N.m时经过观察轮胎螺栓断面、轮辋螺栓安装孔已严

8、重变形，结合螺母贴合面磨损，断掉的螺栓带螺母已非常松