装配式凸轮轴扭转试验方法 Q/IMECH 001-2015

文章来源:  |  发布时间:2016-10-20  |  【打印】 【关闭

装配式凸轮轴扭转试验方法  Q/IMECH 001-2015

 

1  范围

本方法规定了装配式凸轮轴扭转试验方法的引用标准、原理、术语、试样、试验仪器和设备、试验过程、试验结果计算方法及试验报告,适用于测定装配式凸轮轴各部位的扭转力学性能。

 

2  规范性引用文件

GB/T 10128-2007 金属材料 室温扭转试验方法

JB/T 6728-1993 内燃机凸轮轴技术条件

 

3  原理

对试样施加扭矩,测量扭矩及其相应的扭角。

 

4  术语、定义及符号

4.1  术语及定义

4.1.1

界面滑动扭矩

使试样开始滑动的扭矩,为试验期间的最大扭矩。

4.1.2

界面滑脱扭矩

使试样脱开的扭矩,为试验期间扭矩首次下降后的最小扭矩。

4.1.3

抗扭强度

相应界面滑动扭矩的最大切应力。

4.2  符号

符号、名称和单位见表1

1

符号

名称

单位

界面滑动扭矩

N·mm

界面滑脱扭矩

N·mm

抗扭强度

MPa

 

 

5  试样

5.1  试样的制造和检验技术条件应符合JB/T 6278-1993的要求。

5.2  试样为装配式凸轮轴。

5.3  试样形状和尺寸

5.3.1  进气轴

进气轴尺寸如图所示,红色虚线表示切断部位。

a)方轮剖视图

b)凸轮剖视图

c)前端视图

d)后端视图

e)八角剖视图

 

5.3.2  排气轴

排气轴尺寸如图所示。

a)前端视图

b)凸轮剖视图

c)八角剖视图

d)信号盘视图

 

6  试验仪器和设备

扭矩试验机:

a) 示值相对误差:≤±1%

b) 示值重复性相对误差:1%

c) 扭矩测量范围:0~500Nm

d) 扭矩最小读数值:0.02Nm

e) 扭转角最小读数值:0.01°

f) 扭转速度范围:0.05°/min~360°/min

g) 夹头间最大间距:335mm

 

7 试验条件

a)室温10~35℃的范围内;

b)相对湿度不大于80%

c)周围无腐蚀性介质的环境中;

d)电源电压的波动范围在额定电压的10%以内;

e)在稳固的基础上正确安装,水平度为0.2/1000

 

8 试验过程

8.1  试样安装

a)  选择合适的钳口(见附A)与试件的相应部位配合,两端钳口的标记需位于试件的同一侧;

b)  选择凸轮轴扭矩要求相同的部位作为装夹的两端(见附B),与对应钳口配合;

c)  将一端钳口装入试验机的固定夹头,钳口标记向上;

d)  调整试验机移动台板的位置,使另一端钳口靠近旋转夹头;

e)  通过试验机软件的转角控制使得旋转夹头转至钳口正好能塞入夹头的位置;

f)  将另一端的钳口塞入旋转夹头,固定移动台板。

8.2  开始试验

a)  试验采用转角控制,选择旋转方向,一般为左旋;

b)  试验开始阶段可设置较快试验速度以消除间隙,当软件显示的扭矩数据快速上升后设置试验速度为2°/min,记录试验数据和试验曲线;

c)  当扭矩达到规定要求(见附B)时,停止试验,保存试验数据。

8.3  卸载试件

a)  改变试验机的运行方向,使其与试验运行方向相反,一般为右旋;

b)  当扭矩约为0时停止,取下钳口和试件;

c)  若钳口与试件分离较难,可对试件适当施加与试验相反方向的扭矩。

 

9 试验结果

9.1  扭脱曲线

下图为装配式凸轮轴标准扭脱曲线,可用软件自动记录试验的扭矩-扭角曲线得到。

9.2  界面滑动扭矩

取扭脱曲线的最高点,该点对应的扭矩为所求界面滑动扭矩。

9.3  界面滑脱扭矩

取扭脱曲线首次下降后的最低点,该点对应的扭矩为所求界面滑脱扭矩。

9.4  抗扭强度

A 装配式凸轮轴中轴与凸轮界面的面积;

r 装配式凸轮轴中轴与凸轮界面的曲率半径。

10 试验报告

根据GB/T 10128-2007,试验报告一般包括以下内容:

a)试样特征描述;

b)试样编号、尺寸;

c)测定各项性能的结果;

d)日期。

A  凸轮轴各部分与钳口配合要求

A1  基本要求

A1.1  钳口要求

a)为减少试验误差,钳口应为整体式;

b)钳口厚度为30mm

c)钳口材料为45钢;

d)钳口上部表面需做标记。

A1.2  配合要求

a)试件相应部位与钳口配合要求满塞,参考公差为10-30μm

b)试件相应部位与钳口内表面的接触形式需为面接触;

c)为防止钳口磨损或保证面接触,可加入钛合金片或硬质合金片作为调节片;

d)在钳口厚度方向,试件相应部位应处于钳口中央。

A2  钳口尺寸参考

A2.1  方轮钳口                               A2.2  凸轮钳口

A2.3  后端头钳口                              A2.4  八角钳口

 

 

A2.5  前端头钳口                          

 

B 凸轮轴装夹参考

B1  进气轴

B1.1  进气轴扭矩要求

B1.2  参考装夹方案

B1.2.1  进气轴分为3段,见5.3.1

B1.2.2  扭矩要求为220Nm的前端和八角可作为装夹的两端;

B1.2.3  扭矩要求为80Nm的凸轮和方轮可作为装夹的两端;

B1.2.4  扭矩要求为40Nm的后端和凸轮可作为装夹的两端。

 

B2  排气轴

B2.1  排气轴扭矩要求

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