1、 ICS 点击 此处 添加ICS 号 点击此 处添 加中 国标 准文 献分类 号 中华人民共和国 行业标准 XX/T XXXXXXXXX 乘用车铝 合金控制 臂总成技 术条件 Passenger car aluminum alloy control arm assembly Technical requirements and test methods 点击此处添加与国际标准一致性程度的标识 文稿版次选择XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布XX/T XXXXXXXXX I 目 次 前言 II 1 范围 1 2 规范性引用文
2、件 1 3 术语和定义 1 4 技术要求 3 5 试验方法 4 XX/T XXXXXXXXX II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由全国汽车标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：芜湖禾田汽车工业有限公司 本标准主要起草人： XX/T XXXXXXXXX 1 乘用 车铝 合金控制 臂总成 技术条件 1 范围 本标准规定了乘用车铝合金控制臂总成的术语和定义、技术要求及试验方法。 本标准适用于乘用车铝合金控制臂总成（以下简称控制臂总成） 。 2 规范性 引用 文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，及所注明日期的版本适用于本 文件
3、。凡是不注日期的引用版本（包括所有的修改草案）适用于本文件。 GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定 GB/T 531.1 橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法 第 1 部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度） GB/T 1682 硫化橡胶低温脆性的测定 单试样法 GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分 GB/T 3191 铝及铝合金挤压棒材 GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验 GB/T 7759.1硫化橡胶或热塑性橡胶 压缩永久变形的测定 第 1部分：在常温及高温条件下 GB/T 7762 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐臭氧龟裂静态拉伸试验 GB/T 1
4、7107 锻件用结构钢牌号和力学性能 3 术语和 定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 铝合金 控制 臂总 成 al control arm mount 铝合金控制臂总成是汽车悬架系统的组成部分，弹性地连接车身与车轮，从而起到缓冲、减震、导 向、传力作用。主要由铝合金臂体、球铰链及橡胶衬套组成，见图1。 XX/T XXXXXXXXX 2 图1 铝合金 控制 臂总 成结 构图 3.2 最大摆 动角 maximum swing angle 在球销轴线与球座孔轴线重合时过该轴线的平面内球销倾摆到两极限位置时，球销轴线间夹角。 3.3 臂体抗 压屈 服极 限 al body compressiv
5、e yield strength limitation 对臂体纵向两端施加压力（FK），当臂体相对于力作用线发生塑性变形所需要的压力。 3.4 臂体抗 拉屈 服极 限 al body tensile yield strength limitation 对臂体纵向两端施加拉力（Fa），当臂体相对于力作用线发生塑性变形所需要的压力。 3.5 球销压 （拉 ）脱 力 ball pin press-off(pull-off) force 球销轴线与球座轴线处于重合位置， 沿球销轴方向， 按规定的加载速度， 施加压力 （FK）或 拉力 （ Fa） , 直至球销从球座中完全脱出的最大力。 3.6 衬套压
6、脱力 bushing press-off force 按规定方向加载速度将衬套从衬套孔压出的最大力。 3.7 旋转启 动力 矩 rotating starting torque 球销相对于球座由静止状态转入运动状态瞬间所需的力矩。 铝合金臂体 橡胶衬套 球铰链 XX/T XXXXXXXXX 3 3.8 旋转力 矩 rotating torque 球销轴线与球座孔轴线重合时，使球销绕轴线匀速旋转时的力矩。 3.9 摆动力 矩 swing torque 球销轴线与球座孔轴线重合时，使球销在与轴线垂直的平面内作连续摆动时的力矩。 3.10 衬套静 刚度 bushing static stiffnes
7、s 以一定的速度对衬套加载时，载荷与变形的关系。 3.11 轴向位 移 axial displacement 球销轴线与球座孔轴线重合，沿该轴线方向，分别对球销施加压力和拉力，球销能产生的最大位移 量。 3.12 径向位 移 radial displacement 球销轴线与球座孔轴线重合，沿垂直于该轴线方向，分别对球销施加压力和拉力，球销能产生的最 大位移量。 4 技术要 求 4.1 一般 要求 4.1.1 控制臂总成不应有白斑、锈蚀、划伤、磕碰、折叠、裂纹、毛刺、松动和脱落等缺陷 4.1.2 球销与球座装配前应该清洁干净，在装配后应转动灵活，不应发生松动、卡滞现象。 4.2 材料 性能 4
8、.2.1 铝合金材料应符合 GB/T 3190和GB/T 3191的要求。 4.2.2 合金钢材料应符合 GB/T 17107的要求。 4.2.3 橡胶材料应符合 GB/T 528、 GB/T 531.1、GB/T 1682、GB/T 3512、GB/T 7759.1和 GB/T 7762 的要求。 4.3 性能 要求 4.3.1 最大摆动角、臂体抗压屈服极限、臂体抗拉屈服极限、球销拉（压）脱力、衬套压脱力应符合 产品设计文件要求。 4.3.2 旋转启动力矩、旋转力矩、摆动力矩应符合表 1 要求。 表1 旋转启 动力 矩、 旋转 力矩 、摆动 力矩 允许 值 XX/T XXXXXXXXX 4
9、球头直径 D（mm） 技术要求 旋转力矩、摆动力矩（Nm） 旋转启动力矩（Nm） D24 0.55 10 24D30 0.56 12 30D35 0.56 16 D35 0.510 19 4.3.3 衬套静刚度应符合产品设计文件要求。 4.3.4 轴向位移、径向位移应符合表 2要求。 表2 轴向、 径向 位移 允许 值 球头直径D（mm） 轴向加载（N） 轴向位移（mm） 径向加载（N） 径向位移（mm） D24 400 0.15 2 500 0.20 24D30 1 400 0.15 3 000 0.25 30D35 2 000 0.20 5 000 0.35 D35 3 000 0.20
10、9 000 0.45 4.3.5 耐久性试验要求如下： a)试验后产品不得出现下列现象： 1) 球销不应出现裂纹或断裂，不应从臂体中出现滑脱现象； 2) 臂体不应出现裂纹或断裂； 3) 防尘罩不应出现裂纹或断裂； 4) 橡胶衬套不应出现龟裂、断裂、移位或滑脱现象。 b) 试验结束后，球铰旋转力矩、摆动力矩应不低于 0.1Nm。 5 试验方 法 5.1 最大 摆动 角 将控制臂总成按照图 2固定安装在角度测量仪上，球销倾摆到两侧极限位置状态时，在过球销轴线 平面内，测量记录球销轴线的夹角 。 图2 最大 摆动 角试 验固 定方式 5.2 臂体抗 压屈 服极 限 XX/T XXXXXXXXX 5
11、将控制臂总成按水平安装如图3所示（或按制造商规定安装），对臂体施加压力FK，记录臂体发生 屈服时的压力值。 5.3 臂体抗 拉屈 服极 限 将控制臂总成按水平安装如图 3所示（或按制造商规定安装） ，对臂体施加压力 F a ，记录臂体发生 屈服时的拉力值。 图3 臂体 抗压 （拉 ）屈 服极限 试验 安装 示意 图 5.4 球销 压（ 拉） 脱力 将控制臂总成按图4所示固定安装在试验设备上，记录球销压（拉）出臂体内孔时的最大压（拉） 力值。 图4 球销 压（ 拉） 脱力 试验安装 示意 图 5.5 衬套 压脱 力 XX/T XXXXXXXXX 6 将控制臂总成安装在试验设备上，以10 mm/m
12、in的位移速度，从衬套压入的反方向加载， 如图5所示， 记录衬套从臂体中完全脱出的最大压力Fk。 图5 衬套 压脱 力试 验安 装 示意图 5.6 旋转 启动 力矩 球销在测试前，以交替方向58次使球销与球座磨合运动，如图6所示,球销回到中间位置，放置在 20 5的温度下保持24h，试验方法按5.3进行，记录球销启动时的力矩值。 图 6 静态 摩擦 方向 5.7 旋转 力矩 将臂体固定， 使球销和臂体主孔中轴线处于重合位置， 球销绕中轴线以 30 /s5 /s 的速度旋转 3-5 周，然后继续旋转 3周并记录每旋转一周力矩数值，取平均值。 5.8 摆动 力矩 将臂体固定， 使球销和臂体主孔中轴
13、线重合， 使球销处于球接头总成对称面或设计平面内， 以30 /s 5 /s的速度连续摆动，摆动角度为最大摆动角设计值的80%90%，摆动58周后，继续摆动3周并 记录每摆动一周力矩数值，取平均值。 5.9 衬套 静刚 度 5.9.1 径向静 刚度 XX/T XXXXXXXXX 7 a) 试件安装，按图 7所示； b) 施加载荷，按图 8方向，施加载荷 Fz、Fy； c) 位移速度，10 mm/min； d) 预循环 3次； e) 按图7所示，记录第 4次的“载荷-变形”数值，并生成“载荷-变形”曲线； f) 静刚度依据图9所示曲线，按公式计算。 = 1 2 1 2 P P Ks (1) 式中：
14、Ks静刚度，N/mm； 1按橡胶厚度的10%； 2按橡胶厚度的30%； P1变形到1时的对应载荷； P2变形到2时的对应载荷。 图7 径向 静刚 度试 验安 装示意 图 图8 径向 静刚 度试 验加 载方向 示意 图 XX/T XXXXXXXXX 8 图9 载荷-变形曲 线图 5.9.2 轴向静 刚度 a) 试件安装，按图 10所示； b) 施加载荷，按图 10所示方向，施加恒定载荷 Fx； c) 位移速度，10 mm/min； d) 预循环 3次； e) 按图10 所示，记录第 4次的“载荷变形”数值，并生成“载荷变形”曲线； f) 静刚度按公式计算。 图 10 轴向静 刚度 试验 安装示意
15、 图 5.9.3 扭转静 刚度 a) 试件安装，如图 15所示； b) 按图15 所示方向，施加扭矩 Tr； c) 扭转速度为 1 /s； d) 最大扭转角度按产品设计文件要求进行； e) 预循环 3次； f) 按图11 所示，记录第 4次“扭矩角度”数值，并生成“扭矩角度”曲线； g) 扭转刚度的计算方法，依据图16 所示曲线，按公式计算。 XX/T XXXXXXXXX 9 = 1 2 1 2 Tr Tr Kt (2) 式中：Kt扭转静刚度， Nm/； 1按设计文件规定最大扭转角度的10%； 2按设计文件规定最大扭转角度的30%； Tr1扭转到1位置时对应扭矩； Tr2扭转到2位置时对应扭矩
16、。 图 11 扭转静 刚度 试验 安装示意 图 图 12 扭矩 角度 曲线 5.10 轴向 位移 将试件固定在试验设备上，使球销和臂体球壳孔中轴线重合，使球销加载平面与加载装置接触，加 载方向如图13所示（+Fax：表示拉力，-Fax：表示压力）。 XX/T XXXXXXXXX 10 图13 轴向 位移 试验 载荷 施加方 法及 方向 轴向位移的计算方法，如图 14所示。 图 14 轴向弹 性位 移的 计算方法 施加 F=+Fax 时，产生的位移为 + a 施加 F=-Fax 时，产生的位移为- a 总位移 = |+ a |+ |- a | 5.11 径向 位移 将试件固定在试验设备上，使球销
17、、球座和臂体球壳孔中轴线重合，使球销加载平面与加载装置接 触，加载方向如图15所示（+Fard：表示拉力，-Fard：表示压力）。 图15 径向 位移 试验 载荷 施加方 法及 方向 径向位移的计算，如图 16所示。 XX/T XXXXXXXXX 11 图16 径向 位移 的计 算方 法 施加 F=+Frad 时，产生的位移为 + ra d 施加 F=-Frad 时，产生的位移为- ra d 总位移 = |+ r a d| + |- ra d | 5.12 耐久 性 5.12.1 经过 5.3、5.4、5.6、5.7 试验合格的试件，安装在试验台架上，按图 17 和设计文件的要求施 加径向载荷 Q,并使球销按角度 旋转、按图示角度 摆动进行试验； 图 17 耐久性 试验 安装 载荷方向 示意 图 5.12.3 试验条件见表 3： 表3 耐久性 试验 参数 表 径向加载 旋转 摆动 径向加载次数 1. Q 按设计图纸要求或取前轴最大 设计轴荷的 1/2 2. 加载频率：f 取（13）Hz 3.加载方式：正弦波 1. ：30 2. 频率：1/4f 1. ：最大摆动角的 30% 2. 频率：1/4f 310 55.12.4 试验结束后，检查球销、臂体、防尘罩及橡胶衬套损坏情况并按5.3、5.4 进行测试。 _
