【QC汽车标准】 汽车等速万向节及其总成试验方法

ICS43.040.50
中华人民共和国汽车行业标准
QC/T1020—2015
汽车等速万向节及其总成试验方法Test methods for constant velocity universal joint and assemblies for automobiles2015-10-10发布
2016-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
中华人民共和国工业和信息化部公告
2015年第63号
工业和信息化部批准《中小型轴流潜水电泵》等902项行业标准（标准编号、名称、主要内容及起始实施日期见附件1），其中机械行业标准648项、汽车行业标准13项、航空行业标准24项、船舶行业标准20项、轻工行业标准48项、化工行业标准9项、冶金行业标准19项、建材行业标准3项、有色金属行业标准2项、稀土行业标准5项、电子行业标准60项，通信行业标准51项。附件：13项汽车行业标准编号、标准名称和起始实施日期中华人民共和国工业和信息化部二〇一五年十月十日
附件：
13项汽车行业标准编号、标准名称和起始实施日期标准编号
QC/T1014—2015
QC/T1015—2015
QC/T501—2015
QC/T1016—2015
QC/T1017—2015
QC/T1018—2015
QC/T1019—2015
QC/T1020-—2015
QC/T1021—2015
QC/T648-—2015
QC/T1022—2015
QC/T1023—2015
QC/T1024—2015
标准名称
汽车、摩托车起动电机用换向器汽车空调控制器
汽车信号闪光器
乘用车门内饰板总成
汽车用前照灯清洗喷嘴总成
汽车用踏步板
汽车变速换挡操纵装置性能要求及台架试验方法
汽车等速万向节及其总成试验方法汽车独立悬架球头销总成性能要求及台架试验方法
汽车转向拉杆总成性能要求及台架试验方法
纯电动乘用车用减速器总成技术条件电动汽车用动力蓄电池系统通用要求汽车用单组分聚氨酯密封胶
被代替标准编号
QC/T501—1999
QC/T304—1999
QC/T648—2000
QC/T650-—2000
起始实施日期
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
2016-03-01
前言…
2规范性引用文件
3术语和定义
4试验方法
附录A（资料性附录）
附录B资料性附录）
多路段试验程序示例
万向节零件磨损状况评定方法
QC/T1020—2015
QC/T1020—2015
第1部分：标准的结构和编写》给出的规则本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则起草。
本标准由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114)提出并归口。本标准起草单位：上海纳铁福传动系统有限公司、上海汽车工业（集团）总公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、万向钱潮股份有限公司。本标准主要起草人：周勇林、朱卓选、姚洪华、方伟荣、张俨、陆建春1范围
汽车等速万向节及其总成试验方法本标准规定了汽车等速万向节及其总成的试验方法。本标准适用于汽车等速万向节及其总成的试验。2规范性引用文件
QC/T1020—2015
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本标准。JB/T10189—2010
滚动轴承汽车等速万向节及其总成3术语和定义
JB/T10189一2010中界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
万向节universaljoint
在两轴夹角不变或改变时，能够将扭矩和旋转运动从一根轴传到另一根轴的关节式机械部件，3.2
等速万向节
constantvelocityuniversaljoint输人轴和输出轴的瞬时角速度在所有工作角度时都相等的万向节。3.3
ainterconnectingshaft
中间轴
连接差速器或末端减速齿轮侧等速万向节与车轮侧等速万向节的实心（或空心）轴。3.4
等速驱动轴
sideshaft
通常安装于差速器或末端减速齿轮与车轮之间，由一个或者两个等速万向节、中间轴及其他零件组成的部件。
固定节fixing joint
只能改变工作角度的等速万向节。3.6
移动节
5plungingjoint
既能改变工作角度又能进行轴向伸缩滑移运动的等速万向节。1
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驱动轴规格driveshaftsize
驱动轴规格可以采取两种分类方法。表明驱动轴的承载能力，可直接用驱动轴所能承载的扭矩值进行分类，如驱动轴规格为1500，则表明其承载能力为1500N·m。也可按驱动轴上中间轴的公称直径进行分类。此时，其驱动轴所能承载的对应扭矩值可由JB/T10189一2010查得。3.8
universaljointsize
方向节规格
表明万向节的承载能力，可直接用万向节所能承载的扭矩值进行分类，如万向节规格为1500，则表明其承载能力为1500N·m。万向节规格也可按JB/T101892010进行分类。3.9
约翰逊弹性极限Johnsonsapparentelasticlimit，JAEL绘制出如图1所示的扭矩和扭角的关系曲线，在这个曲线上按下述方法能做出驱动轴、万向节或中间轴的约翰逊弹性极限。
在此约翰逊弹性极限扭矩下所产生的变形率比初始变形率大50%，在图1中，初始变形率等于MN/OM。
斜线OQ的变形率比初始变形率大50%，即距离NQ=0.5MN，直线O,Q，平行于直线OQ，并相切于扭矩和扭角的关系曲线，切点位于约翰逊弹性极限的位置。确定初始变形率的推荐方法是用点O和点N之间测得的数据进行线性回归。N点应在35%驱动轴规格到50%最大扭矩，0点应在50N·m到10%驱动轴规格。扭矩/（N·m）t
扭角/（”）
最大扭矩.N·mJAEL
约翰逊弹性极限扭矩，N·m
弹性极限扭矩，N·mIS
初始斜率
图1约翰逊弹性极限的位置确定
最大扭矩torsionofmaximum，T.在如图1所示的扭矩和扭角关系曲线上扭矩的最大值。3.11
statictorsion strength
静扭强度
QC/T1020—2015
驱动轴、万向节或中间轴的静扭强度用于表示其承载能力，通常用约翰逊弹性极限和（或）最大扭矩表示。
quasi-statictorsionstrength
似静扭强度
驱动轴、万向节或中间轴的似静扭强度用于表示其结构强度以及在汽车上的低速动态高扭矩特性。
寿命endurance
万向节的寿命用于表示其耐久性特性。3.14
扭转疲劳torsionalfatigue
驱动轴、万向节或中间轴的扭转疲劳用于表示其结构抗疲劳特性。3.15
bendingangle
万向节输人轴与输出轴夹角的补角。3.16
移距displacement
移动节伸缩滑移的行程。
轴向间隙axialclearance
等速方向节或驱动轴上各零件间在一定轴向力作用下，其轴向间隙的总和。3.18
摆动力矩bendingtorque
在规定的条件下摆动万向节所需的力矩。3.19
rotationaltorque
旋转力矩
在规定的条件下转动万向节所需的力矩。3.20
圆周间隙
rotationalblacklash
等速万向节或驱动轴上各零件间在一定扭矩作用下，其周向间隙的总和。3
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4试验方法
4.1静扭强度免费标准下载网bzxz
4.1.1试验要求。
试验设备应能施加足够的扭矩，以使整根驱动轴、万向节或中间轴试验至其失效。为使万向节在一定的角度下进行试验，试验设备还应具有对万向节施加角度的适当手段。试验设备应能连续性记录驱动轴、万向节或中间轴的扭角随扭矩变化的特性。4.1.2试验步骤。
4.1.2.1如图2所示，两端万向节摆角为0°或在规定的摆角下，以30°/min~200°/min的速率施加扭矩（推荐值为180°/min）。
移动节
驱动端
齿轮端
图2静扭强度试验示意
测量端
固定支撑
4.1.2.2安装到试验台上的试件应无附加弯矩、轴向能自由移动、移动节应在理论设计位置，或者按委托要求，然后按需要调整试验角度。此时，所设角度应在万向节的移距/摆角图范围内，在整个试验过程中万向节应能自由旋转。4.1.2.3施加扭矩的方向以及两个万向节间的扭矩传递方式应与装车一致。4.1.2.4影响试验的因素：
当试验目的是测定单个万向节的静扭强度时，另一端可配一个较大的万向节。b）万向节在某摆角下试验时，试验设备的托架轴和被试轴应始终以“Z”字形布置。当只测试移动节时，另一端必须使用固定节以减轻弯曲载荷。c）对螺旋状的花键轴零件进行试验时，其加载方向按最坏状况的方向。4.1.2.5根据扭矩和扭角的关系曲线图，做出驱动轴、万向节或中间轴的约翰逊弹性极限和（或）最大扭矩，然后将这些数值按威布尔（Weibull)分布进行统计。4.2似静扭强度
4.2.1试验要求。
试验设备应能连续地随转动过程施加扭矩，并能在不同的万向节摆角下把完整的驱动轴试验至其失效。
试验设备应能记录驱动轴所承受的输入和（或）输出扭矩以及扭矩随转角变化的特性。4.2.2试验步骤。
4.2.2.1如图3所示，试验设备应能保证试件在轴向自由移动。将万向节调整到规定的试验角度。4
测量点
移动节
固定节
图3似静扭强度试验示意
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当试验移动节时，移动节应在理论设计位置，或者按顾客要求，然后调整到规定的试验角度。4.2.2.2施加扭矩的方向以及两个万向节间的扭矩传递方式应与装车一致。记录输出扭矩。4.2.2.3将转速设定在2.5r/min~60r/min。以每转增大30N·m的加载方式连续地加载，直到断裂。
4.2.2.4当试验的目的为测定单个万向节的强度时，另一端可配一个较大的万向节。4.2.2.5根据试验数据确定最大扭矩，然后将这些数值按威布尔分布进行统计。4.3扭转疲劳
4.3.1试验要求。
试验设备应能满足试件安装后周向调整和轴向自由移动，并且具备施加循环扭矩的功能。所加扭矩值应可调整到规定扭矩值，能显示实际扭矩值和试验频率，设备还应能记录试件已完成的循环数。
4.3.2试验步骤。
4.3.2.1如图4所示，将试件安装到试验台上，两个万向节摆角为0°或在规定的摆角下。确保试件既能自由弯曲又能轴向移动，移动节应在理论设计位置，或者按顾客要求。扭矩传感器
驱动装置
(安装时允许轴向和周向作适当调整）图4扭转疲劳试验示意
固定支承
4.3.2.2将规定的周期性变化的扭矩施加在试件上。施加扭矩的方向以及两个万向节间的扭矩传递方式应与装车一致。
4.3.2.3调整扭矩频率或采取冷却措施，控制试件表面温度不超过50℃。4.3.2.4影响试验的因素：
a）当试验的目的为测定单个万向节的扭转疲劳强度时，另一端可配一个较大的万向节。b）当只试验移动节时，另一端使用的固定节其摆角必须为0°，以减少附加的弯曲力矩。4.3.2.5将试验结果按威布尔分布进行统计。5
QC/T1020—2015
4.4寿命
4.4.1试验要求。
推荐采用可编程的试验设备，并能以一定的速度调整扭矩、摆动角度和转速。试验设备应能记录所用实际扭矩、转速和摆动角度，以及等速万向节的温度和试验环境温度。试验程序通常根据车辆的道路谱统计分析结果推算获得，附录A（资料性附录）给出了一个多路段试验程序的典型示例。
4.4.2试验步骤。
4.4.2.1万向节和驱动轴应按多路段程序进行试验。4.4.2.2施加扭矩的方向以及两个万向节间的扭矩传递方式应与装车一致。4.4.2.3在正式的寿命试验之前，应按试验程序磨合运行24h，载荷为标准试验程序扭矩的一半。用风对每个万向节进行冷却，并保证万向节的外表面在每个试验角度下均有风通过。4.4.2.40
止试验。
如果某个万向节出现表面温度超过设定值，或者有异常的振动、噪声或间隙等现象，应停4.4.2.6在完成规定的试验循环数后，应拆开万向节，并根据每个零件的磨损状况评定等级。4.4.2.7附录B（资料性附录）给出了万向节零件磨损状况评定方法。4.5移距和摆角
4.5.1试验要求。
图5是移距和摆角的关系。试验设备应能摆动角度、移动中间轴以及转动驱动轴，转速30r/min～120r/min。用记录设备记录移距和摆角。摆角/（°）
实际移动线
限制线
-移距
4.5.2试验步骤。
图5移距和摆角的关系
+移距/mm
将固定节固定以避免产生附加力，在30r/min120r/min转速下，试件轴向移动至死点。在万向节的中间位置开始摆动，测量每个摆角的移距。分析移距与摆角关系和测量数据，必要时可使用线性拟合。4.6轴向间隙
4.6.1试验要求。
试验设备应能牢固地固定驱动轴或万向节，无径向载荷，允许转动。设备能施加轴向力，并且有相应的测量轴向位移的装置。
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