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中间轴是中国科技名词。

世界上最古老的四大文字系统，一是5500年前两河流域苏米尔人创造的楔形文字，二是5000多年前尼罗河流域古埃及人创造的圣书字，三是3300年前中国殷商时期的甲骨文，四是1500年前起源于中美洲的玛雅文字。其它文字都早已消亡，只有中国文字的发展未曾断裂，从商代一直传承至今，汉字是世界上现存最古老的文字，这是我们中华民族宝贵的文化遗产。

名词解释

中间轴，是汽车变速箱里的一根轴，轴本身与齿轮为一体，作用是将一轴和二轴连接，通过换挡杆的变换来选择与不同的齿轮啮合，使二轴能输出不同转速、转向和扭矩。因为其形状像一个塔，所以又叫“宝塔齿”。

随着中间轴出厂年限的增加，其固有频率有所下降，且下降幅度较小; 中间轴固有频率最高下降 1. 2% ，前 4 阶固有频率下降幅度中高阶大于低阶，但下降率的变化没有规律; 不同截面处的表面硬度略微变化，存在先上升后下降的趋势; 根据中间轴固有频率和硬度的变化，可以初步推断出中间轴还有 60% 以上的剩余寿命，具有回收利用价值。

机械特性

我国汽车市场保有量不断增大，2014 年底已经突破1. 54 亿辆，汽车回收问题显得越来越重要。近10 年来，国家紧密出台了一系列关于汽车回收再制造以及资源再利用的利好政策，报废汽车零部件回收制造的前提是它们具有足够的剩余寿命，能够进入下一轮服役周期，因此报废汽车零部件可回收性评价显得越发重要 。

国外报废汽车零部件可回收性评价以及再制造技术日益完善，我国没有掌握可回收性评价的核心技术，仅靠经验和简单磨损对发动机和变速器等汽车零部件进行剩余寿命预测，例如电容法、金属磁记忆检测法和声发射诊断技术等。张稀林等 采用电容法测量了气缸套在整个寿命周期内的磨损量; 刘利通过金属磁记忆检测法找出了柴油机机体的宏等利用声发射诊断技术对发动机各缸机身表面进行了跟踪测试。这些评价方法没有把汽车零部件疲劳损伤、剩余强度和剩余寿命有机地结合起来，对于无磨损的典型机械疲劳很难预测剩余强度和剩余寿命。卢曦等 利用变速箱齿轮总结出齿轮固有频率随着疲劳损伤过程的发展而持续减小; 李承利用镀锌低碳钢点焊接头提出了以固有频率变通过点焊化率来预测点焊接头的剩余寿命; 沈通等接头动态响应试验总结出高阶固有频率更适宜预测疲利用不同循环周次下退火劳损伤; 叶笃毅等钢的硬度变化发现疲劳寿命内硬度均值分为上升、稳定及下降三个阶段; Sandor BI[9]通过中碳钢高周疲劳损伤过程中硬度变化提出可以利用硬度变化来预估疲劳损伤和剩余寿命。这些研究成果为评价中间轴的疲劳损伤、预测剩余强度和剩余寿命提供了参考。

本文以桑塔纳轿车等速万向传动中间轴为试验对象，研究了中间轴前四阶固有频率和不同截面处的表面硬度等典型机械特性参数随出厂年限的变化，为固有频率和硬度等典型机械特性参数用于中间轴的回收评价提供数据和技术参考。

1 试验材料和方法

所回收的桑塔纳轿车等速万向传动中间轴材料为40Cr，热 处 理 为 淬 火 + 回 火 处 理，淬 火 硬 度 为52HRC ～ 58 HRC，淬硬层在 3 mm 以上，所回收的试样。试样 101 未经使用，试样 201出厂年限为 10 年，试样 301 和 302 出厂年限为 15 年，试样 401、402 和 403 出厂年限为 20 年。研究的方法和步骤如下:

第一、外观检查。对所有回收的桑塔纳轿车等速万向传动中间轴进行拆卸、清理、分类和标记，对中间轴进行磁粉探伤和外观检测，剔除存在明显裂纹和明显损伤( 弯折、碰伤等) 的试样。

第二、模态试验。利用锤击法，为减少试验过程中传感器及其线缆对中间轴动态特性的影响，采用单个加速度传感器拾取信号。动态特性试验时将中间轴十等分，拾取加速度传感器位于第二等分点上，激励锤逐个敲击其它等分点，每个等分点重复敲击五次，取其平均值。

第三、模态分析计算。采用DASP 系统对测得数据进行整体拟合，获得中间轴前四阶固有频率。

第四、硬度试验。中间轴工作过程中主要承受扭矩，根据其尺寸结构，选取中间轴截面直径最大和最小两个部位进行硬度测量，测点A 为中间轴截面直径最大部位，测点B 为中间轴截面直径最小部位，每个测量部位沿圆周方向测量4 次，最终记录的硬度值取4 次测量值的平均值。模态试验采用北京东方振动和噪声技术研究所 DASP 系统;传感器采用瑞士奇石乐仪器股份有限公司生产的8776A50M3 型压电式加速度传感器，量程为±500 g，线性范围为± 1% 。硬度试验在HRS-150 型数显洛式硬度计上进行，保荷时间为5 s，负荷为150 kg，选择HRC 标尺进行硬度实验。