转向摇臂在进行零部件台架试验时,在最大输出扭矩情况下,需要满足1 000万次的疲劳寿命。对台架试验中转向摇臂进行结构性强度分析。通过有限元仿真分析,还原台架试验过程,预测应力集中位置,预估结构疲劳寿命。通过试验对标,修正仿真模型,最终实现转向摇臂的结构优化湖北汽车工业学院学报2017年12月摇臂台架试验断裂问题主要从结构设计因素和加工工艺进行分析，如图3所示，结构设计方面一般包括结构和材料处参数选用问题，加工工艺方面一般包括切削、表面处理等。改型车由于转向器输出扭矩增大，为配合花键轴加粗，加大转向摇臂花键轴配合位置孔直径。在进行台架试验时外部载荷增加，本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com试验进行200万次时摇臂断裂。转向摇臂结构-数控滚圆机液压钢管滚弧机张家港全自动滚圆机滚弧机由于与量产车采用同样的加工工艺，并且零件经过检测未发现缺陷，材料和量产车一致。因此该处出现开裂可能有几方面的原因：1）与花键轴配合位置孔直径加大；2）加工齿数减少；3）量产车齿数为44，改型车齿数为34；4）输出扭矩增大。2台架试验对标分析2.1有限元模型建立建模是有限元分析的基础，为了尽可能真实地模拟转向摇臂结构、花键轴及限位环，在花键接触位置网格大小为0.1~0.4mm，远离花键区网格大小为3mm，铸造结构采用二阶四面体单元建模。摇臂模型见图1，量产车模型Solid单元612076个，节点925260个。改型车模型Solid单元473687个，节点717745个。2.2材料参数定义材料属性是仿真分析中模型本构关系假设的重要数据。文中分析属于接触非线性分析，需定义材料的密度、弹性模量、泊松比、屈服强度。转向摇臂材料为40Cr，屈服强度为785MPa；花键轴材料为20CrMnTi，屈服强度为835MPa；弹性模量均为206800MPa，泊松比为0.3，密度为7850kg·m-3。2.3建立接触花键之间依靠齿面接触传递载荷，因此在有限元分析过程中，齿面接触通过单元之间的法相接触和切向摩擦来模拟。一般法相接触设置为Hard，切向静摩擦系数设置为0.2［2］。由于加工工艺问题齿面无法100%接触，通过调整接触单元数量来模拟齿面接触率。将花键齿面划分3排单元，通过选择单元数来模拟不完全接触转向摇臂结构-数控滚圆机液压钢管滚弧机张家港全自动滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com