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汽车转向拉杆总成检验试验优化方案 纪飞 青岛昊悦机械有限公司 山东青岛 266000 摘要：本文提出的汽车转向拉杆接头总成试验优化方案是在拉杆球头发生断裂破坏的现 状和分析拉杆球头结构和关键质量点的基础上，结合现有标准的不规范和实际试验的不合 理，从提高评判标准、使疲劳试验更合理、统一结构和规范安装、提高润滑、防尘和耐腐蚀 性能等4 个方面提出的试验优化方案。该试验优化方案能够对汽车转向拉杆接头总成的性能 做出全面客观的评价，为企业的产品研发和试验验证提供了合理的依据。 关键词：汽车专项；拉杆总成；检验试验优化 中图分类号：U472.4 文献标识码：A 1 产品结构和关键质量点 转向拉杆是汽车转向系统中传递力和运动的重要部件，有转向直拉杆和转向横拉杆之 分，但结构原理相似，既要能传递大的推拉载荷，又能实现灵活的空间运动，同时具有良好 的抗冲击性和可靠性。拉杆接头主要由球头销、球头座、防尘罩等组成，球头销座内包括支 撑弹簧和后盖板等。拉杆接头的运动形式有：球头销绕轴线旋转，球头销相对拉杆的前后左 右摆动。拉杆接头受到的载荷为来自拉杆轴线的推拉力以及旋转力矩和摆动力矩。 由于空间运动的特点，转向拉杆连接只能采用球形铰链结构，势必导致拉杆接头是整个 系统最薄弱环节，拉杆接头的质量，也就基本代表了转向拉杆总成的质量，其质量特点应是： 具有足够的强度、刚度、耐磨性和工作可靠性。 2 汽车转向系统的主要分类概述 汽车的转向系统多数部位都是无法看到的，只有驾驶室裸露的部分转向管柱可以看见。 目前，我们可以把汽车转向系统分为助力转向系统和机械转向系统两类，下面主要介绍助力 转向系统，该系统主要是借助外力，可以使驾驶者的用力更少，起初这种助力转向系统主要 应用于大型车上，可以让驾驶员轻松的完成转向程序，目前，该转向系统已广泛的应用于各 种车上，使转向变得更加的轻松、快捷，同时还提供了行车的安全性。该转向系统又可分为 电动助力和液压助力两种类型。 2.1 电动助力转向系统（EPS） 电动助力转向系统（EPS）是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，与传统 的液压助力转向系统HPS 相比，EPS 系统具有很多优点。EPS 主要由扭矩传感器、车速 传感器、电动机、减速机构和电子控制单元（ECU）等组成。 其工作原理是：当方向盘转动时，转矩传感器会将转动信号传到控制器，之后经过控制 器的运算，就会提供给汽车足够的电流驱动电机转动。电动机输出扭矩，减速机构将其放大， 目前，该转向系统已经广泛应用于乘用车上。 电动助力转向系统可以通过改变助力的大小，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，这样 在不同的路况和速度下，汽车的转向稳定性可以得到很大的提高，从而提高汽车的主动安全 性。该转向系统减少了燃料的消耗，只在转向时提供助力，缺少液压管路、液压泵以及转向 柱阀体等装置，结构简单，自动化程度高，便于调整和检测，有利于降低噪声，而且没有渗 油现象，对环境的污染小。 2.2 液压助力转向系统（HPS） 该转向系统主要包括液压系统和齿轮齿条转向结构两部分，通过液压泵提供油压推动活 塞，产生辅助力，辅助车轮转向，随着电动助力转向系统功能和性能的不断提高，且液压助 力转向系统的成本优势在逐步瓦解，液压助力在乘用车搭载已经逐年下降。 3 优化试验方案 3.1 提高评判标准的全面性 实际检验工作中，因各标准适用范围不同，常常碰到某一型号产品一些检验项目不考核。 从表1 也可看出，3 个标准各自成文，其适用范围、检验项目互不关联。如QC/T 648-2000 《汽车转向拉杆总成性能要求及试验方法》，只适用于轻型汽车和轿车转向拉杆总成，检验 项目只包括拉压试验，而球销的旋转力矩、摆动力矩和最大轴向位移量没有要求；QC/T 650-2000 《汽车转向拉杆球头销性能要求及试验方法》，检验项目只有球销的弯曲疲劳试验； QC/T 304—1999 《汽车转向拉杆接头总成台架试验方法》，没有具体的技术条件。如能将3 个标准的检验项目、适用范围相互兼顾，提高标准适用性、覆盖面，可更客观全面的对产品 质量进行评判。 3.2 让疲劳试验更科学、合理 拉压疲劳试验是可靠性的考核重点，疲劳试验3 要素为试验载荷、加载频率和加载波形。 标准规定了试验载荷：前轴载荷的1/2 或1/4；加载频率：15~60 次/min；加