轉(zhuǎn)向節(jié)錐孔配合松動(dòng)的研究

【摘要】簡(jiǎn)要分析了轉(zhuǎn)向節(jié)錐孔與球銷(xiāo)配合松動(dòng)的原因，指出鉸刀、塞規(guī)、與球銷(xiāo)在錐度相互偏差較大的情況下，錐孔與球銷(xiāo)配合松動(dòng)。并簡(jiǎn)要闡述了改進(jìn)的設(shè)計(jì)及工藝方法。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)向節(jié)；錐孔；配合松動(dòng)；球銷(xiāo)

轉(zhuǎn)向節(jié)作為汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋上的關(guān)鍵部件，轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車(chē)前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車(chē)轉(zhuǎn)向。在汽車(chē)行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，在性能上要求其具有高強(qiáng)度、高耐久的特性，同時(shí)在安全性上必須保證在受到變載荷時(shí)不能發(fā)生斷裂。轉(zhuǎn)向節(jié)與下擺臂通過(guò)球銷(xiāo)連接，國(guó)內(nèi)某款A(yù)級(jí)轎車(chē)，售后反饋轉(zhuǎn)向節(jié)錐孔與球銷(xiāo)配合處有松曠現(xiàn)象發(fā)生，直接導(dǎo)致底盤(pán)異響和整車(chē)操控性受到影響。

1、錐孔與球銷(xiāo)配合松動(dòng)的原因

國(guó)內(nèi)某款A(yù)級(jí)轎車(chē)的轉(zhuǎn)向節(jié)對(duì)錐孔給出的要求是：錐度1：6，大端基面直徑，涂色檢查接觸面積不少于75%。轉(zhuǎn)向節(jié)及錐孔尺寸要求如圖一所示：

正常情況下，下擺臂球銷(xiāo)插裝入轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔，當(dāng)螺母鎖緊后，使轉(zhuǎn)向節(jié)與球銷(xiāo)抱死。車(chē)輛行駛時(shí)，下擺臂球頭受力后在在球座內(nèi)繞球心擺動(dòng)，轉(zhuǎn)向節(jié)與球銷(xiāo)不發(fā)生任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而售后反饋此處無(wú)法被鎖緊，從而導(dǎo)致車(chē)輛行駛時(shí)，此處受力時(shí)球銷(xiāo)與轉(zhuǎn)向節(jié)銷(xiāo)孔之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，最終導(dǎo)致銷(xiāo)孔受到不正常磨損，加速錐孔變形。

為了查找錐孔與球銷(xiāo)配合松動(dòng)的原因，現(xiàn)采用以下方法進(jìn)行如下驗(yàn)證：

a）經(jīng)對(duì)錐孔加工刀具、檢驗(yàn)塞規(guī)和相連的擺臂球銷(xiāo)用投影儀檢查其錐角，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)錐角對(duì)比，確認(rèn)與標(biāo)準(zhǔn)錐角的差值，結(jié)果如下：

b）通過(guò)將1、2號(hào)鉸刀加工的孔與塞規(guī)和球銷(xiāo)配合，并且對(duì)其進(jìn)行感覺(jué)評(píng)價(jià)，具體如下：

通過(guò)以上試驗(yàn)得出如下結(jié)論：

根據(jù)上面的測(cè)量檢查與實(shí)際配合評(píng)價(jià)，錐孔與球銷(xiāo)配合松動(dòng)的原因主要是鉸刀、塞規(guī)和球銷(xiāo)的錐度相互偏差較大，達(dá)不到著色面積75%的要求，以致出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。

2.改進(jìn)措施

c）考慮到刀具重復(fù)使用性，即重復(fù)刃磨錐度外圓的方便，在刀具兩端應(yīng)保留可重復(fù)使用的中心孔。同時(shí)在加工工藝中增加精鉸孔工序，配備精鉸刀，而原有復(fù)合刀具仍可用于鉸孔和粗鉸孔。為了提高鉆孔的精度，以后可以采用普通硬質(zhì)合金麻花鉆鉆孔，而粗鉸刀可由用過(guò)的報(bào)廢的精鉸刀經(jīng)刃磨后使用，這不僅節(jié)約生產(chǎn)成本，還可改進(jìn)必須采用著色法檢查驗(yàn)收的方法。即在訂購(gòu)塞規(guī)時(shí)，向供應(yīng)商提出由塞規(guī)供應(yīng)商提供多個(gè)校對(duì)環(huán)規(guī)，以便于發(fā)放到球銷(xiāo)和刀具供應(yīng)商作為驗(yàn)收環(huán)規(guī)使用的依據(jù)。但是這會(huì)使球銷(xiāo)和刀具的錐角公差帶減小，提高了制造精度。

綜上所述，設(shè)計(jì)上合理的分配鉸刀、塞規(guī)和球銷(xiāo)的公差帶，將塞規(guī)、球銷(xiāo)與孔的錐角相互差值控制在2.5′之內(nèi)，能有效解決轉(zhuǎn)向節(jié)軸孔松動(dòng)的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1濮良貴，季名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2001.

[2] GB 11334-1989，圓錐公差.

[3]劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì)[M]北京：清華大學(xué)出版社，2001.