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汽车主题博客

转向系统零部件质量不容忽视?SJTU91BB看翼虎断羊角事件!(增加力学分析简图)

作者:SJTU91BB

近期,论坛上很多热论,福特翼虎断轴事件。

昨日,有蓝粉博客留言,让我谈谈看法。

我的看法是,不容忽视。厂家要严格按照工艺流程操作,并且要严格检验配套的零部件。对存在质量隐患的批次产品,必须立即召回。

很久以前,我在国企的工程机械厂做过工艺员,质检员。那时候,我们生产起重机都是就车实地安装。装配工会私自更改零部件尺寸,或者打磨或者切割,为了能够顺利安装。我们检验流程中就设立零部件检验组和工艺检验组。对非主受力(承载力)的零部件,允许打磨或者切割。但对于主受力部件,是严禁私自改装的。否则,不允许出厂。

汽车转向节,是汽车的重要承载性零部件,结构复杂,工艺要求非常高。

汽车转向节的生产方式有两种,铸造或者锻造。

铸造原料主要是球墨铸铁,用1000多度的高温融化,砂型浇铸。然后是探伤检验,热处理,最后送到机加工车间,二次加工。

锻造是使用合金钢在磨具中锻压成型。一般采用铬合金材料,比如:42CrMo。锻造件存在多处内应力不均匀情况,所以,锻件都需要正火处理。

百度:

正火[1](英文名称:normalizing),又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。对于形状复杂的重要锻件,在正火后还需进行高温回火(550-650℃)高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力,提高韧性和塑性。[1]

不管是铸造还是锻造,满足了工艺要求,满足了质量规范,才能装车使用。

汽车转向节,在长期的工作过程中要承受各种交变应力,比如,震动,颠簸,急刹车,弯道等等。所以,对其强度,韧度,耐疲劳的要求极高。关系到整车的行驶安全。

我们来看一下汽车的转向节,先了解一下是什么结构:

翼虎羊角断裂

这个GIF动画是网上找的,大家也可以看看,具体部件的名称,请对照颜色。这动画内羊角和下摆臂(A字臂)的连接是采用球销穿心,加螺帽的方式。下面还有说明:

汽车转向节

我再画个简图,大家看看前驱车型转向节的基本布局:(下图)

转向节结构

翼虎断羊角

从上图可以看到,紧固螺栓圆柱卡住球销的凹槽,完成锁定。

球销加长直接穿过羊角的下摆臂连接孔,然后用螺帽固定,我本人比较喜欢这种连接方式,不存在脱落的可能。看下图:

汽车转向节

使用水平螺栓紧固的连接方法的车型也很多。但要保证连接的可靠性,在长期行使、剧烈颠簸情况下,不能脱落。

下面是福特翼虎下摆臂球销脱落案例,网上找的!

汽车转向节

汽车转向节

我们再从力学上简单分析一下:球销脱落的原因和羊角壁断裂的可能原因。欢迎业内人士进来交流!

翼虎羊角力学分析

 

结论:

1,转向节(羊角)下摆臂连接孔靠水平螺栓压紧球头的方式连接下摆臂。必须保证材料的强度和刚度,耐疲劳能力,和紧固件的预紧力。 壁薄导致刚度下降,这样就锁不住球头,导致球头脱落。壁薄也造成强度降低,时间长了,产生疲劳断裂。

2,已购置翼虎车型的车友,在保养时候,要特别检测一下这个螺栓的预紧力。垂直面用力反复晃动前轮,看看球销有没有松动。

3,羊角下摆臂连接孔臂设计上要加强壁厚,少磨削,增强强度等。或者更改设计,改用穿心销方式!

4,厂家必须重视断羊角现象,不要按照个例去对待。

5,福特作为汽车行业百年老店,我们相信会有妥善的方案。我本人也一直看好翼虎车型!

 

SJTU91BB

2013.10.20

 

 

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评论 8

  1. #7

    感谢分享!翼虎断轴和雅阁断轴是不是都是同一类型的问题?

    风暴之鳞4年前 (2013-11-09)回复
    • 需要找到雅阁羊角的结构图,才能判断。

      SJTU91BB4年前 (2013-11-09)回复
  2. #6

    学习啦
    转向系统不容忽视啊

    shwshn4年前 (2013-10-28)回复
  3. #5

    🙂 言之成理,深入浅出,图文并茂 ❓ 。对于这位专业人士来讲,做出分析得出结论倒是比较轻松的,最麻烦最费事儿的,是结合文字找到相对应的图片、甚至亲自绘制图片、编辑文字!!!!! 😐 作者辛苦了。

    就事论事的看,福特这个百年老店,也会犯下如此低级的错误 😎
    FKS转向节,就是作者上述之穿心销方式,简单可靠,不明白为什么在翼虎这里就要变一下呢??下来看看新福的,想来也应该是穿心销的吧……

    想起有个比喻,强人家里生了很多个孩子,绝对不敢保证他家的每个孩子都是强人……
    汽车行业一样,某个车型的工程设计,由一个强悍的团队担纲,那它就会很成功;同品牌的另一个车型,换了团队,结果很可能也就不一样了……

    具体的零件,也是由某个具体的人在设计,这个特定的人,能准确地代表福特的强大吗?真不一定。

    tecra4年前 (2013-10-22)回复
  4. #4

    严正关切中,开的也是福特车,不过不是翼虎,
    希望能妥善解决吧! :mrgreen:

    地球往事4年前 (2013-10-21)回复
  5. #3

    要不是因为翼虎加价提车,我也就翼虎了。好险

    pcshenme4年前 (2013-10-21)回复
  6. #2

    技术贴就是好,可以学习到知识。

    cyf2924年前 (2013-10-20)回复
  7. #1

    又见博主好文一篇,继续长知识,博主辛苦啦。
    其实我也很喜欢翼虎这个车型,喜欢福特的厚道,希望这家百年老店能越做越好。

    lorabbitve4年前 (2013-10-20)回复