汽車機械傳動桿斷裂檢測技術研究

張超

【摘 要】本文論述汽車機械傳動桿斷裂檢測技術，從脆性斷裂檢測、毛坯材料、溫度條件下的影響、溝槽深度等方面分析多種傳動桿斷裂情況下的檢測技術應用，為汽車檢測人員提供傳動桿斷裂檢測技術參考。

【關鍵詞】汽車 機械傳動桿 斷裂檢測技術

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）03C-0181-02

隨著社會經濟的不斷發展，汽車已經逐漸成為我國重要的交通工具類型。汽車使用需求量在不斷擴充的過程中，使用者對于汽車質量也提出了更高的要求，各汽車生產公司在汽車生產過程中應將機械傳動桿檢測技術應用于機械傳動桿制造中，盡可能地提升機械傳動桿的抗斷裂能力。實現這一點不僅有助于提升汽車的安全性能，同時也是推動國產汽車生產質量的重要手段，有助于各汽車生產廠家提升各自的企業競爭能力。

一、汽車機械傳動桿斷裂檢測技術分析

汽車機械傳動桿是汽車發動機中的關鍵性部位，是企業正常穩定運行的重要組件，所以汽車制造廠在汽車出廠之前應當制定完成的檢測方案實現斷裂檢測操作，保證汽車使用質量的提升。同樣也只有通過機械傳動桿斷裂檢測的汽車，才能被歸為質量檢測合格的陣列投入市場。通常情況下，制造廠商在進行傳動桿制造時主要是將桿體和蓋體進行組裝來實現的，但是在這種制造模式下，生產人員并不能直觀地判斷傳動桿的結實度，只有通過嚴格的斷裂檢測才能判斷該傳動桿的安全性能，確保其在機械傳動的過程中不會出現斷裂。但是就當前的傳動桿生產現狀進行分析可以知道，其依舊面臨著一定的生產缺陷，對傳動桿性能影響較大，找出不合格傳動桿并制定相應的生產優化措施也是當前十分重要的工作內容。另外，在汽車生產技術不斷提升的當前，傳動桿生產技術也實現了較大程度的發展與突破，全新的生產技術被廣泛應用，降低了生產成本與生產時間。但是，為保證傳動桿性能達到最優，生產人員還應當將傳動桿斷裂檢測技術與當前的新型生產技術相結合。圖1即為機械傳動桿結構。

當前汽車制造過程中，應用傳動桿斷裂檢測技術進行傳動桿檢測已經成為必不可少的生產內容。通常情況下生產人員所應用的生產程序主要包括以下內容。首先，檢測人員應當在汽車傳動桿鍛造完成之后就斷裂檢測的主要部分展開解剖。在解剖操作后，檢測人員可直觀、清晰地明確傳動桿斷裂的真實情況，方便之后的進一步檢測與分析工作的開展。在之后的研究傳動桿研究過程中，檢測人員應當重點就傳動桿集中點進行仔細的觀察，并把待檢測的傳動桿安裝到相應的檢測裝置中。在安裝過程中，檢測人員應當把傳動桿部分放置于斷裂剖面的設備半芯之中，再利用該設備展開相應的檢測工作。另外，檢測人員還應當把傳動桿夾緊，并將傳動桿放置于半軸當中，保證完全地夾緊。除此之外，檢測人員還應在外力作用下把相關傳動桿斷裂的楔放置在相應的檢測設備當中，并將斷裂剖面進行切割，使其分離成單獨的傳動桿體和傳動桿蓋。之后要想進行傳動桿重組，只需要利用外力配合機械設備便能將兩者重新結合在一起。此外，檢測人員還可不斷地擴大接觸面面積，保證傳動桿承載能力獲得提升，保證傳動桿的承載需求完全滿足車輛制造標準，避免汽車使用過程中出現使用安全問題。

二、汽車機械傳動桿斷裂類型與檢測應用

（一）脆性斷裂檢測

脆性斷裂是最為常見的斷裂機理，檢測人員在應用脆性斷裂檢測技術之前應當注重對脆性斷裂理論的研究，結合斷裂力學進行理解。明確傳動桿發生斷裂時，通常情況下會呈現出三種類型各異的位移裂紋表面，是傳動桿斷裂發生的重要過程。其一，張開型斷裂。該類型的斷裂是由于傳動桿受到來自垂直與斷裂平面方向的正應力之后出現的斷裂紋類型，其在發展下將會進一步進化成為脆性斷裂。造成該斷裂情況出現的主要表現特征為傳動桿本身不能承受較大的工作應力，且低于常規材料的屈服強度。其二，所形成的脆性斷裂將會在溫度變化過程中出現較大的影響。其三，最終形成的脆性斷裂斷基口方向和其正應力方向存在此垂直關系。另外，通常情況下，汽車傳動桿制造的材料大都選用的是高碳鋼材、可鑄鐵器等，其在耐斷裂性能方面存在著一定的差異。不同材料在鉆孔、塑形等環節中需要經受不同程度的外力作用，當外力超出材料的耐斷裂性能時就將會出現材料斷裂的問題。

（二）毛坯材料

毛坯材料和脆性材料進行比較之下，脆性材料更易出現脆性斷裂問題，所以，可盡可能地在傳動桿脆性斷裂中選擇毛坯材料。通常所運用的毛坯材料大致可被分為粉末鍛造、可鍛鑄鐵體積70高碳鋼幾種不同的毛坯材料，而其都可在室溫條件下展開脆性斷裂。同時，以上毛坯材料下的傳動桿的大頭孔在實際應用中即使出現塑性變形問題也并不明顯，其所具有的變形量將等于或者小于40um。通過加工處理之后，傳動桿大頭孔圓度誤差將可低至3um。針對毛坯材料為45-55鍛鋼材質的情況時，其多形成的傳動桿脆性斷裂與預期效果更加貼合。但是，檢測人員應當注意確保該過程始終處于零下40攝氏度的環境中，才可保證脆性斷裂的實現。圖2即為大頭孔結構。

（三）溫度條件下的影響

針對汽車機械傳動桿斷裂的刨面來說，其同沖壓面之間存在試分析相似的特性。通常檢測人員可將斷裂刨面劃分成纖維區域、放射區域以及剪切區域三個不同的區域范圍。若所檢測的傳動桿的斷面呈現出放射區域較寬的情況，則可判斷用作傳動桿制造的材料在塑形方面的性能較差，相對應的其具有十分可觀的脆性性能。而如果所檢測的傳動桿的斷面呈現出纖維區域較寬的情況時，就可以判斷用作傳動桿制造的材料不僅具有十分優良的塑形性能，同時也具備較優的韌性性能。所以，要想實現脆性斷裂最優，就應當在傳動桿制造時盡可能地擴大傳動桿的斷裂切面的放射區域，同時盡可能地減少纖維區域的實際大小，以此來保證脆性斷裂符合標準。此外，不同原材料處于溫差較大的環境中可能會在材料內部膨脹或者收縮的過程中，受到內力的作用而出現斷裂的問題，最終造成傳動桿斷裂。因此，傳動桿制造過程中，生產人員應當根據材料的性能來規定具體的室溫情況，實現溫度差的有效控制，最大限度地降低熱脹冷縮所造成的受力影響。

（四）溝槽深度

汽車機械傳動桿所產生的裂紋的實際深度和傳動桿的實際斷裂強度有著密切關系，并主要可將其表示為相互之間的反比關系。一般來說，應力值大小和臨界裂紋深度之間都存在著相互之間的一一對應的關系。若傳動桿的裂紋深度低于某一固定的臨界值時，則表現為裂紋的實際穩定性較低。與之相反，若裂紋的實際深度高于臨界值時，則該傳動桿的裂紋的穩定性較低，難以實現很好的控制，相應的裂紋穩定性作用也難以保證。

綜上，汽車傳動桿斷裂檢測是汽車傳動裝置生產中的重要檢測工作，對于汽車質量與應用安全性能意義重大。各汽車生產廠應當將機械傳動桿檢測技術積極應用于實際生產過程中，有針對性地預防構造性斷裂、力學性斷裂問題。同時，檢測人員在應用傳動桿斷裂檢測技術時還應當不斷地進行檢測經驗總結，優化并創新相應的檢測技術，切實保證機械傳動桿檢測工作水平的不斷提升。

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（責編 盧 雯）