70
13
针对上述原因，主要改正
的重点是过渡圆角尺寸、外径
尺寸。将过渡圆角半径加大，
由原来的 R1.5 改为 R5，这样
φ274 φ244
避免零件在拉延成型时的应 30
力集中，避免冲压裂纹出现。
加大外径，将最大外圆由 61
φ270 加大到 φ274，后桥 壳
93
最 大 外 圆 由 φ300 加 大 到
摘 要：通过气密性试验来寻找 R101 后桥总成渗油的确切位置，并对渗油处裂纹产生的原因进行剖析，最
终提出解决裂纹源的方法。
关键词：后桥；裂纹；气密性试验；焊接
中图分类号：U463.218；U467.4+95
文献标志码：B
文章编号：1006- 3331（2013）05- 0051- 02
Analysis on Crack Test for Rear Axle Housing Assembly of R101 Drive Axle
从图 1（a）高速环形路面路试时失效桥壳总成上可 以看出，后油盖处存在部分渗油现象。多辆高环路试试 验车后桥的渗油点位置大致相近，且只是在高环重载试 验时才发生渗油，说明该系列桥壳的渗油有一定的共 性，不是个别现象。首先对失效的桥壳进行气密性检验。 气密性试验示意图如图 1 所示。
（a）
（b）
图 1 R101 气密性试验示意图
B- B
1
2
图 2 R101 后桥总成在 1 000 kg 载荷下试验图片
图 3 R 101 后桥总成裂纹 示意图（用 5 倍放大镜）
由于在后桥壳疲劳试验机上没有气密试验机，所以
采用肥皂液对可能的失效点进行检查。通过观察桥壳表
面的气泡情况，来寻找泄漏点，也就是裂纹源。图 3 是用
5 倍放大镜观察到的微裂纹，从中可以清晰地看到桥壳
alyze the causes of the crack in the oil seepage through the air tight test. Finally, the author provides the method of
solving the problem of the sources of crack.
本文论述是以解决 R101 后桥总成在恶劣的高环路 试下桥壳漏油问题采取的加载试验。它是在产ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ后期试 制阶段（样桥和试验桥）对失效件找到裂纹源，特别是对 非贯通式裂纹源查找的一种有效方法，同时也是对后桥 壳细微裂纹源查找的确实可行的方法，而且简单易行。 用两个堵头封闭后桥壳总成的内膛，在万能后桥总成试 验台就能完成。该试验方法对后桥壳总成质量问题的判 断和加强设计有良好的作用[4]。
准出版社，2012. [3] 黄木强. 对影响反力式滚筒制动试验台检测汽车制动力结
果因素的分析[J].车辆检测，2008，（4） [4] 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京：高等
教育出版社，2009. [5] GB/T 11798.2- 2001，机动车安全检测设备检定技术条件（第
2 部分）[S].北京：中国标准出版社，2001. [6] 徐礼超.汽车制动试验台存在的问题及其改进[J].公路与汽
作者简介：金 辉（1963-），男，工程师；研究方向：产品工艺；现主要从事机械加工工艺工作。
R
R20
５２
客车技术与研究
2013 年 10 月
从气密性试验中可以明显看出，后桥壳总成气密 最终导致在重载情况出现的渗油现象。
性完好并无泄漏量。这就排除了存在贯穿裂纹的可能
A- A
118
A
18 70 R30 R40
φ232.5 59
性，渗油现象可能产生于微小裂纹。 以上试验可以肯定，R101 后桥壳总成在无重载荷
的情况下，气密试验是成功的。联系到渗油的实际情况， 我们猜测桥壳是在重载情况下发生变形，使桥壳裂纹源
a 线上的点 C- C
R5
d线
5
R140
d 线上的点
C
C
a线
B
B
b线
A R270
发生延伸，从而后桥渗油，所以又对加有载荷的后桥壳
DOI:10.15917/ki.1006-3331.2013.05.017
第5期 第5期
客车技术与研究 BUS & COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH
No.5 2013
５１
R 10 1 驱动桥后桥壳总成裂纹试验分析
金辉
（合肥美桥汽车传动及底盘系统有限公司，合肥 230051）
另外一个原因是由于 R140 弧面和 φ320 的平面区 域较小（见图 4），导致在焊接过程中焊接热 R5 处热量 聚集，热传导不利[7，10]，将冲压时留下的细微裂纹扩展，
3
（b）
1- F 线上的点；2- R 在 a、b 线间沿 D 线逐渐变化且 R1 的中心在 F 线上； 3- D 线上的点
图 4 R101 后油盖设计图
（下转第 56 页）
５６
客车技术与研究
2013 年 10 月
表 1 制动试验数据统计表
序号 1 2 3
前轴重 /kg 728
后轴重 /kg 前制动力 /N
360
3 975
3 808
4 370
455
4 215
1 620
5 422
5 610
5 586
后制动力 /N
2 410 2 336 2 498 2 728 2 806 2 855 3 148 3 019 3 356
φ310。这样有利于焊接热及 时传导，避免焊接堆积和焊接 裂纹的产生[7]。如图 5 所示。
图 5 改进后的后油盖 设计图
3 结束语
设计图纸改变后，在 R101 后桥所配整车高环路试 时，渗油现象就再没有发生过。说明通过改进从根本上 消除了产生裂纹的可能性。从此次试验可以看出，每一 个细节都决定着产品的质量，更关乎着消费者的生命 安全。
总制动力 平均值 /N
6 296
7 298
8 714
计算减速度 道路试验 道路试验减速度
（/ m/s2） 减速度 （/ m/s2） 平均值 （/ m/s2）
5.5
5.3
5.4
5.5
5.6
6.2
6.2
6.3
6.3
6.4
6.7
7.4
6.5
6.6
6.7
两种方法的 测试误差率 /%
+3.6
+1.5
- 12
从测得的制动力，根据牛顿第二定律计算出的加速 度和道路试验得到的速度（FMDD）比较，前两次很接近， 误差达到 5%以内。第三次试验偏差较大，达到了 12%。 原因是在第三次试验时，在惯性力的作用下，后轮部分 轴荷向前轮转移，后轮与地面摩擦力小于制动器的制动 力，后轮出现了打滑，导致制动减速度减小。
Jin Hui
（Hefei AAM Automotive Driveline & Chassis System Co., Ltd, Hefei 230051, China）
Abstr act：The author mainly finds out the exact positions of the oil seepage in the R101 rear axle assembly and an-
3 结束语
通过对我国普遍使用的反力滚筒式汽车制动试验 台的结构和测试时的受力分析，找出了试验设备存在的 固有问题，并提出了改进措施。这样便使文献[2]两种检 测方法的试验结果趋于一致。
参考文献： [1]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册：基础篇[K].北
京：人民交通出版社，2001. [2] GB 7258- 2012 ，机动车安全运行技术条件[S].北京：中国标
与汽运，2002，（5） 修改稿日期：2013- 06- 22
：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：： （上接第 52 页）
参考文献： [1] GB/T 12678- 1990，汽车可靠性行驶实验方法[S].北京：中国
标准出版社，1990. [2] 中国定远实验场汽车产品定型可靠性实验规程[S]. [3] 刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社，2001.7. [4] 蔡兴旺.汽车构造与原理[M].北京：机械工业出版社，2010.1. [5] 于爱兵.材料成型技术基础[M].北京:清华大学出版社，2010.4. [6] 束德林.工程材料力学性能[M].北京:机械工业出版社，2003.7.
Key wor ds: rear axle; crack; air tight test; welding
我公司最近对 R101 系列后桥在整车试验场高环路 试时，发现了微量的渗油现象[1]。为了研究其渗油本质原 因，本部门进行了细致的研究。
在产品开发初期，我们会对设计的产品，除结构设 计和对主要参数进行计算外，同时还要对产品结构和工 艺性进行评审，必要时还要利用 UG 或 ANSYS 进行有 限元仿真分析。在 UG 或 ANSYS 中进行有限元分析是 一种仿真，虽然在开发初期可以作为工具对产品的失效 进行分析，但在软件中对其施加的载荷和边界条件与后桥 的实际工况有一定的差别，特别是对于恶劣的行驶状况， 很难在软件中将其真实地模拟出来。同时由于我国在有限 元分析应用上与国外先进国家有一定差距，这方面的专业 人才特别是在企业还很缺少。所以，在有些产品开发设计 时，特别是在试制阶段，很难避免失效件的产生[2- 3]。
运，2003，（4） [7] 葛在.反力式制动试验台的性能测试[J].中国公路学报，1997，
（2） [8] 蔡键.关于反力式滚筒制动试验台检测制动力的探讨[J].交