汽车转向节的作用是传递和承受汽车悬挂系统的载荷,支撑和驱动轮毂绕主销转动,使汽车转向。转向节是汽车转向系统中重要的安全部件,影响汽车的稳定性、安全性和转向灵敏度,要求其具有较高的强度和疲劳寿命。
锻造转向节材质为40Cr,一般调质硬度为250 ~ 300 HB。为了进一步提高产品的疲劳强度和疲劳寿命,轴转向节技术要求中轴承和轴颈部分常采用中频淬火工艺,要求表面硬度为50 ~ 60 HRC,要求硬化深度为2 ~ 5 mm,本文主要研究轴转向节断裂的原因及改进措施。
指关节骨折的主要形式:
轴状转向节主要用于卡车、客车、MPV、SUV等。产品台架试验和市场质量反馈表明,轴断裂是主要质量风险。主要表现形式分为四类:
(1)材料和锻造毛坯缺陷。如材料引起的夹杂、褶皱、裂纹等缺陷,锻造引起的过热、褶皱、裂纹,锻后淬火时工件温度不均匀、进油温度过高引起的裂纹等。
(2)中频淬火质量缺陷。如表面硬化硬度过高或过低、硬化层深度范围超差、中频感应加热过烧、淬火或回火工艺开裂等。
(3)轮毂轴承故障。如果轴承装配过紧,润滑不良,汽车行驶时轴承发热或轴承断裂,导致转向节轴颈烧损断裂。
(4)交通事故或严重超载。强冲击负荷导致强度断裂。