汽车传动轴（轴管）.ppt

汽车传动轴之轴管 一、传动轴管简介 1、传动轴组成 二、轴管设计 1、要求 ①强度要求：由于汽车传动轴的实际工况较为复杂,在工作中既要承受随机变化的交变载荷,又要承受起动、制动及因道路状况所引起的冲击载荷,故要求钢管必须具有较好的强度和塑性。 ②精度要求：传动轴是在高速旋转状态下传递扭矩的运动部件,只有钢管的几何尺寸和形状达到一定的精度,才能使传动轴的质量中心接近于回转中心,要求轴管质量分布均匀。减少由于离心力引起的系统振动,保证车辆高速行驶时的平稳。 ③工艺性要求：为保证传动轴总成的质量,钢管必须保证扩口、压扁、静扭等工艺性能试验的合格 2.强度计算 （1）临界转速，就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。传动轴的临界转速nk （r/min）为 （2）轴管的扭转切应力应满足 ： 三、轴管制造（首钢管厂） （1）原料选择 壁厚为4.0mm~5.0mm的轴管可选择082热轧带钢; 壁厚在2.smm以下的轴管宜选择冷轧带钢 08Ti、10Ti、15Ti钢均属含钦的低合金钢。钢中加入Ti后,使晶粒细化,提高了钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比(约0.8)。 （2）成型孔型设计 成型孔型设计可采用单半径圆周变形法孔型, 也可采用双半径组合孔型。 （3）工艺流程 四、传动轴管的检查 传动轴管在检查台上要逐根按GB9947-88标准检查焊缝质量、表面质量、尺寸精度和长度。 （1）焊缝不能有裂缝、开口、裂纹、烧伤和搭焊。表面不得有结疤、麻坑、压痕和划伤。不超过壁厚允许负偏差的轻微缺陷可以存在。 （2）几何尺寸的检查主要是壁厚、内毛刺高度、内径、椭圆度和长度。用尖头螺旋千分尺测量壁厚和内毛刺高度多用内径百分表测量内径。而用游标卡尺测量壁厚和内径都是不准确的。 五、技术发展历程 1、汽车传动轴管的带芯冷拔工艺（1993） 针对五十铃N系列汽车直径68.9mmx2.3mm传动轴管，当时国内尚无厂家生产,而制造传动轴管的传统工艺方法都是采用带钢辊式成形后高频焊接（24道工序）而成,而厚度为2.3mm的带钢未被列入有关国家标准，首次提出了采用带芯冷拔的工艺方法生产五十铃车传动轴管。 北京市汽车传动轴厂的李力、丰张诗、敏李洪（1992-1993） 1.用焊管深加工生产汽车传动轴管 2.用冷拔电焊钢管工艺生产汽车传动轴管 3.汽车传动轴管的带芯冷拔工艺 采用冷拔法则只需12道工序: 管料→锤头→退火→矫直→酸洗→清洗冲洗→磷化→皂化→拔制→切头切尾→检查→涂油。 2、汽车传动轴管用15Ti冷轧带钢的研制 （1993） 用15Ti冷轧带钢试制直径89x2.5mm汽车传动轴管,取代23.5号钢。主要是在钢中加人钛,使其形成TiC,并利用TiC,弥散强化作用,细化晶粒,以提高钢的强度： （1）屈服强度可提高45MPa,屈服扭矩可提高1260N·m。从而可减薄管壁,提高轴管使用寿命； （2）由于15Ti钢的碳当量略低于23.5号钢,因此可采用高频焊接汽车传动轴管,有利于改善焊接性能； （3）钛与硫的亲和力大于锰和硫的亲和力,生成钛的硫化物,减少了MnS夹杂,并改变其形态,从而提高了成型性能。 试脸证明了15Ti钢综合性能合格率为100%，而23.5号钢为95%左右。锭到材成材率为65.7%, 而23.5号钢为62.1%。这两项指标均优于23.5号钢。 3、直径108x7mm高强度厚壁汽车传动轴管的试制 （1995） （1）过去,国内只能生产壁厚5mm以下的汽车传动轴管,加之所采用的材料强度偏低,不能满足斯太尔等重型载重汽车的需要。 （2）为了提高重载汽车的国产化程度, 1991年12月，张家口市宁远钢厂与济南汽车制造总厂协商,委托宝山钢铁总厂试制钢号B480QZR热轧卷板,共同开发斯太尔重载汽车用108x7mm汽车传动轴用高强度厚壁焊管。 （3）108x7mm高强度厚壁管在国内首次试制成功,填补了我国重型汽车传动轴管的空白,为重型汽车和其它行业所需的各种规格的高强度厚壁管的生产开辟了道路,将为我厂和社会创造更好的效益。 （4）传动轴管精密缩径上限分析 （2000） 为了提高传动轴临界转速,要求提高传动轴管两端口尺寸精度,若采用传统的无芯棒缩径工艺已无法保证制造精度。本文提出一种有芯棒精密缩径开式挤压工艺,并应用上限理论计算方法可准确预示挤压力,合理设计出凹模及芯棒几何尺寸。经过上限理论分析及实验,得出最佳模角A=12°,最佳轴管外径Rf=64.2 mm,挤压前对轴管进行磷化皂化处理最为理想。 （4）太钢汽车传动管用4400QZ热轧钢走销 全国市场占有