转向机冲击强度检测的主要方法

 汽车转向机构是汽车底盘系统的重要机构，其各部分的结构强度关系到转向性能的可靠性。

　　转向壳是汽车底盘系统中的关键部件，一旦转向壳破裂而失效，对驾驶员及乘客都会造成很大的人身安全和财产损失。以轮子的侧向碰撞为例(见下图1)，通过转向拉杆把冲击载荷传给转向壳，若壳体抗冲击能力不足，就有可能导致壳体破裂而失效。分析了汽车转向机壳体设计过程中的冲击性能，使其达到强度设计要求，可youxiao避免转向机壳开裂的问题。

　　车轮撞到了路面。

　　在检测工业中，冲击强度检测的主要方法是简支梁冲击、悬臂梁冲击、落球(或落锤)碰撞。前一种方法主要用来评估材料本身的冲击性能，而落球(落锤)冲击则反映了制品本身的抗冲击性能(产品抗冲击能力取决于材料、厚度、结构等多种因素)。落球冲击试验是将球或锤子按一定的形状和重量从某一高度落下，将样品样品放入测试台上，进行击打。对于若干样品，如球、锤、球、落高等，进行多次测试，以定性或定量地得到样品的抗冲击性能。转向机冲击强度台架试验即采用落锤冲击试验方法检测转向机的抗冲击性能，见图2。

　　转向机落锤冲击试验。

虽然转向机构在冲击荷载作用下的材料强度极限比静载时有所增加，但相对于静载，传统的静力强度分析法已不能较好地反映其抗冲击性能。现行显式非线性有限元计算软件能较精确地模拟大载荷下物体的抗冲击能力。针对该问题，建立了转向机冲击强度试验的虚拟平台有限元模型，然后采用非线性计算方法对转向机壳进行强度计算，以便能较准确地预测转向壳的冲击性能。一个完整的有限元模型，包括转向壳、转向机构的齿轮、齿条、连接螺栓、固定架。将转向管柱、转向盘与转动惯量组合起来，在齿轮顶部安装一质量块来模拟转向管柱和转向盘的惯性矩。在齿轮、齿条、转子、转子、转子、转子、转子、转子、转子、转子、转子、转子、转子。转台壳体，紧固螺栓，固定工作台接触面，再以撞块速度与转机齿条相撞。

　　安装点加强筋的端部位置等效塑性应变大于目标值为9%，不能满足转台冲击性能要求。仿真结果表明，优化后的加强筋尺寸减小，等效塑性应变降低2%，但强度有所降低；

原创作者：济南方圆试验仪器有限公司