越野车为例,通过运用可靠性设计方法,以零件无限疲劳寿命为可靠性设计原则对其转向系统关键结构件进行结构设计和疲劳寿命校核,并根据实车测得的载荷谱对零件进行台架疲劳试验,验证了可靠性设计方法的有效性。 2017年第10期田豪等：某军用越野车转向系统结构件的可靠性设计与验证194桥右中间转向摇臂为例进行可靠性设计。在初始设计时，参考同类车型中间转向摇臂的形状和断面尺寸可靠性设计-张家港数控滚圆机钢管滚弧机全自动折弯机滚圆机滚弧机，并按照轴荷等比例加强，得到一桥右中间转向摇臂结构如图3所示。图2转向系统三维布置图图3摇臂初始结构考虑到后期批量生产的工艺性以及成本因素，中间转向摇臂的材料选用车辆锻件常用材料40Cr，按照批量生产的40Cr锻件的加工工艺及热处理工艺进行零部件加工及疲劳寿命预测。1.3结构应力分析根据转向系统受力情况，建立一桥右中间转向摇臂的有限元分析模型，并进行静强度分析，优化结构后，本文由公司网站全自动滚圆机网站采集转载中国知网整理!    http://www.gunyuanji168.com/ 摇臂的应力分布情况及最大应力点如图4所示。a）优化前b）优化后图4一桥右中间转向摇臂结构应力分布由于零件的疲劳破坏都是从应力集中部位处起始的，故重点校核位置1处的疲劳极限。零件在实际工作中受力状况为变幅载荷受力，为计算方便并根据一桥中间转向摇臂运动状态，位置1处所受应力状态近似为对称循环受力（应力比r=-1），此假设的受力状况比实际受力更苛刻。1.4疲劳寿命校核中间转向摇臂作为转向系统的关键部件，应以无限疲劳寿命为可靠性设计目标。根据基本假设，采用常规疲劳设计方法：名义应力法。对于对称循环受力，中值（可靠度50%）无限疲劳寿命（N=107）设计采用如下公式：（1）式中：为对称循环下的零件弯曲疲劳极限（MPa）；为材料的弯曲疲劳极限（MPa）；为正应力下的疲劳强度降低系数；为粗糙表面的疲劳缺口系数（有效应力集中系数）；ε为尺寸系数；为正应力下的表面加工系数。经调制处理的40Cr锻件，硬度为220HB～250HB，表面经喷丸强化处理。根据热处理工艺可知抗拉强度=940MPa，疲劳极限=422MPa（材料中值疲劳寿命）可靠性设计-张家港数控滚圆机钢管滚弧机全自动折弯机滚圆机滚弧机本文由公司网站全自动滚圆机网站采集转载中国知网整理!    http://www.gunyuanji168.com/