制動(dòng)硬管接頭及擴(kuò)口配合的失效分析

馬 興 石仲偉 沈海燕（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

制動(dòng)硬管接頭及擴(kuò)口配合的失效分析

馬 興 石仲偉 沈海燕
（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

摘 要：本文從某車型制動(dòng)硬管接頭力矩導(dǎo)致漏油的失效問題進(jìn)行分析，考察硬管安裝扭矩與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：漏油；扭矩；摩擦系數(shù)

汽車用制動(dòng)硬管多為雙層卷焊管成型，管路依靠擴(kuò)口、外螺紋、內(nèi)螺紋的配合變形達(dá)到需要的軸向力，起到密封的效果。生產(chǎn)過程中考扭矩還控制，為使安裝工藝及工具的平臺(tái)化，這就需要嚴(yán)格控制摩擦系數(shù)。

1 結(jié)構(gòu)介紹

本文以ISO 4038標(biāo)準(zhǔn)的硬管配合結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，引起錐面的變形，使擴(kuò)口與配合件緊密貼合，起到密封作用。

2 失效現(xiàn)象調(diào)查

制動(dòng)液泄露，經(jīng)過確認(rèn)制動(dòng)硬管與配合件之間存在漏油現(xiàn)象，經(jīng)過緊固后漏油現(xiàn)象消失；為提升表面處理性能，將管接頭的表面處理方式由鍍鋅更改為鋅鎳合金。

表1鍍鋅管接頭測(cè)試

表2 鋅鎳合金管接頭測(cè)試

表3 增加摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑后的測(cè)試

3 失效分析

3.1 理論分析

因表面處理方式的變化，會(huì)導(dǎo)致摩擦系數(shù)的變化，參考下面的公式：

M=F/1000{d2/2（μs/cosα+tgβ）+μndn/2}

式中：

M——螺紋副裝配扭矩，Nm；

F——軸向力，N；

dn——螺紋支撐面摩擦力矩等效直徑，mm；

α——螺紋半角，度；

β——螺紋升角，度；

μs——螺紋副摩擦系數(shù)；

μn——支撐面之間摩擦系數(shù)。

從上式中可以看出，如果扭矩為定值，摩擦系數(shù)越大，產(chǎn)生的軸向力越小，這種情況下，軸向力不足，無法錐形密封結(jié)構(gòu)無法起到作用，導(dǎo)致漏油。

3.2 試驗(yàn)測(cè)試

根據(jù)上述分析，需要對(duì)表面處理更改前后的管接頭進(jìn)行測(cè)試，以產(chǎn)生相同軸向力為依據(jù)，測(cè)試管接頭的扭矩及摩擦系數(shù)的變化，見表1和表2。

對(duì)比結(jié)果：產(chǎn)生相同的軸向力，鋅鎳合金管接頭需要的總扭矩相差8.16Nm；鋅鎳合金的管接頭的摩擦系數(shù)均有不同程度增大。

以上可以用實(shí)驗(yàn)的方式看出摩擦系數(shù)的變化，對(duì)管接頭的扭矩和軸向力影響比較大，需要對(duì)摩擦系數(shù)進(jìn)行控制。

4 對(duì)策分析

控制摩擦系數(shù)及其穩(wěn)定性，增加摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑，見表3。確保鋅鎳合金的管接頭摩擦系數(shù)與鍍鋅管接頭保持一致，以相同的扭矩裝配即可保證相同的軸向力，不會(huì)因摩擦系數(shù)的變化導(dǎo)致泄露或泄露的隱患。

從表3中可以看出增加摩擦系數(shù)穩(wěn)定劑后產(chǎn)生相同的軸向力，需要的總扭矩及摩擦系數(shù)與鍍鋅零部件基本一致。可以保證安裝扭矩的一致性。

參考文獻(xiàn)

[1]李冰.基于總成的汽車手制動(dòng)臂部件殘余變形和失效分析[D].武漢理工大學(xué)，2010.

中圖分類號(hào)：U463

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A