車橋是汽車底盤的重要部件，無(wú)論是在產(chǎn)品開發(fā)階段還是生產(chǎn)檢驗(yàn)階段，都必須對(duì)車橋總成的疲勞性能進(jìn)行檢驗(yàn)。

　　1 試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算

　　1.1 后橋輸入扭矩的計(jì)算

　　以下計(jì)算出的扭.矩僅適用于4×2中型載貨車的后橋。

　　a.車輪正轉(zhuǎn)時(shí)作用的扭矩

　　Mt＝[sin（arctg0.155）·GCW·Rr·g]/（0.90·τP）＝6944N·m

　　式中，Mt為后橋正轉(zhuǎn)時(shí)的輸入扭矩N·m；GCW為綜合總重，40t；Rr為輪胎滾動(dòng)半徑，550mm；τp為后橋速比，5.29。

　　b.車輪反轉(zhuǎn)時(shí)作用的扭矩

　　輪胎上的扭矩＝Mt·90%·τp·u=31408N·m

　　式中，u為傳動(dòng)效率，0.95。

　　所有數(shù)據(jù)均不考慮減速器的作用。

　　1.2 輸入軸循環(huán)次數(shù)的確定

　　在臺(tái)架上審定使用時(shí)，規(guī)定一個(gè)不低于相當(dāng)車輪在正轉(zhuǎn)時(shí)行駛450km路程或在反轉(zhuǎn)時(shí)行駛157km路程時(shí)的循環(huán)次數(shù)的最小壽命。

　　a.車輪正轉(zhuǎn)時(shí)循環(huán)次數(shù)的確定

　　車輪循環(huán)次數(shù)=450/（2πRr）=130218次

　　輸入軸循環(huán)次數(shù)＝車輪循環(huán)次數(shù)×τp=688852次

　　b.車輪反轉(zhuǎn)時(shí)循環(huán)次數(shù)的確定

　　車輪循環(huán)次數(shù)=157/（2πRr）=45432次

　　輸入軸循環(huán)次數(shù)＝車輪循環(huán)次數(shù)×τp=240333次

　　1.3 試驗(yàn)中轉(zhuǎn)速的確定

　　IVEC016-5220標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：13t級(jí)車橋車輪轉(zhuǎn)速須超過50r/min，速度應(yīng)穩(wěn)定在上述轉(zhuǎn)速的±2%以內(nèi)。

　　2 試驗(yàn)裝置

　　a.支承起后橋并將其固定在臺(tái)架的基座上。然后，通過在被試橋的2個(gè)輪轂上施加一個(gè)制動(dòng)扭矩使輸入扭矩軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　車輪正轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)力矩=（6944/2）·τp·u

　　車輪反轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)力矩=（5937/2）·τp·u

　　此制動(dòng)力矩通過圖1中直接與每個(gè)半軸匹配的電力測(cè)功機(jī)獲得。

　　b.配備一個(gè)安全裝置，在試驗(yàn)期間當(dāng)扭矩、油溫或加速度值超出預(yù)先設(shè)定值時(shí)能自動(dòng)停止試驗(yàn)。

　　c.需要一個(gè)用于測(cè)量被試車橋輸入扭矩的裝置應(yīng)帶有0.1級(jí)精度讀數(shù)器。

　　d.檢驗(yàn)試驗(yàn)輸入速度的速度表應(yīng)具有適當(dāng)?shù)牧砍?，單位為r/min，精度為最大量程的1%。

　　e.用于測(cè)量被試車橋機(jī)油溫度的熱電偶，帶有相應(yīng)的讀數(shù)器并有超過規(guī)定溫度值范圍時(shí)的停機(jī)裝置，油溫控制在（80±10）℃

　　3 試驗(yàn)過程

　　a.在試驗(yàn)前，需將帶有熱電偶的放油螺塞取代原來(lái)的放油螺塞。

　　b.將車橋安裝到試驗(yàn)臺(tái)上，并用專用的鎖緊支架固定到相應(yīng)的支架上；將輸入軸與驅(qū)動(dòng)頭相連接，中間連接一個(gè)扭矩儀或力矩測(cè)量裝置，而輪轂通過專用聯(lián)軸節(jié)與測(cè)功機(jī)相連接。

　　c.試驗(yàn)前車橋總成的磨合。

　　使輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)到試驗(yàn)規(guī)定的轉(zhuǎn)速和汽車總重級(jí)別所規(guī)定的轉(zhuǎn)速，并以下列方式施加一個(gè)逐漸增加的扭矩：最先輸入最大扭矩值的25%，車輪循環(huán)6000次；接著輸入最大扭矩值的50%，車輪循環(huán)6000次；最后輸入最大扭矩值的75%，車輪循環(huán)6000次。

　　在磨合過程中，應(yīng)保證沒有不正常的噪聲和振動(dòng)。如有異常應(yīng)及時(shí)地停止試驗(yàn)、分析原因，并排除不正常現(xiàn)象。

　　d.進(jìn)行車橋總成試驗(yàn)。

　　在被試橋的輸入軸上施加一個(gè)第1.1節(jié)所規(guī)定的最大扭矩，按第1.3節(jié)所示的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，一直到試驗(yàn)橋出現(xiàn)可感覺到的異常為止，如噪聲和振動(dòng)等。

　　當(dāng)后橋機(jī)油溫度超過第2節(jié)中e所示的設(shè)定溫度時(shí)，安全裝置應(yīng)能使試驗(yàn)臺(tái)停止工作。然后，應(yīng)檢驗(yàn)機(jī)油溫度升高的原因，是由于被試總成的性能不正常造成的，還是由于冷卻不良造成的，如是冷卻不良造成的，應(yīng)采取措施，改善冷卻。

　　試驗(yàn)結(jié)束，從試驗(yàn)臺(tái)架上拆下后橋，并檢驗(yàn)主減速器的主、被動(dòng)齒輪總成的各個(gè)部件，并簡(jiǎn)要地評(píng)論、記錄下來(lái)。

　　4 驗(yàn)收的準(zhǔn)則

　　在完成第1節(jié)所規(guī)定的應(yīng)力條件下確定的循環(huán)總次數(shù)后，如果受試總成的主要部件沒有出現(xiàn)損壞，也沒有出現(xiàn)影響其功能的原始裝配條件變壞的情況，則可以認(rèn)為受試的車橋總成是合格的。

　　a.各齒輪。用肉眼看僅允許有表面的磨光痕跡或者在側(cè)面有輕微的印子而不形成點(diǎn)蝕。

　　b.各個(gè)軸承。不允許有損壞或輕微損壞，但試驗(yàn)后的正常磨損（變硬、滾道為鉛灰色、在滾道和軸肩上有輕微的磨損）或能夠限制外環(huán)在相應(yīng)的軸承座中旋轉(zhuǎn)則是合格的。另外，當(dāng)整個(gè)預(yù)加負(fù)荷衰減時(shí)，在軸向間隙突然變化，但不過大或不影響被動(dòng)齒輪力矩的正確配合時(shí)，也是合格的。

　　5 試驗(yàn)結(jié)果

　　a.車橋總成在正轉(zhuǎn)、輸入扭矩6944N·m的條件下，循環(huán)次數(shù)達(dá)813999次，滿足要求。中斷試驗(yàn)的原因是主、被動(dòng)錐齒輪輪齒斷裂，見圖2。

　　b.車橋總成在反轉(zhuǎn)、輸入扭矩5937N·m的條件下，循環(huán)次數(shù)達(dá)1075399次，滿足要求后停機(jī)，且齒面光亮，無(wú)剝落、壓碎，無(wú)明顯點(diǎn)蝕，各部件未損壞。

　　6 結(jié)論

　　a.理論分析和試驗(yàn)結(jié)果均表明，此次13t單級(jí)減速驅(qū)動(dòng)橋總成疲勞試驗(yàn)滿足了設(shè)計(jì)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)IVECO16-5220的要求。

　　b.車轎總成根據(jù)不同的工況、載荷條件等參數(shù)，選用齒輪材料、齒輪材料的熱處理及控制試驗(yàn)過程中的油溫，以便于提高車橋總成的彎曲疲勞強(qiáng)度，確保車橋總成的安全系數(shù)。