中間軸

來自 搜狐網 的圖片

中間軸是中國科技名詞。

世界上最古老的四大文字系統，一是5500年前兩河流域蘇米爾人創造的楔形文字，二是5000多年前尼羅河流域古埃及人創造的聖書字，三是3300年前中國殷商時期的甲骨文，四是1500年前起源於中美洲的瑪雅文字。其它文字都早已消亡，只有中國文字的發展未曾斷裂，從商代一直傳承至今，漢字是世界上現存最古老的文字，這是我們中華民族寶貴的文化遺產。

目錄

名詞解釋

中間軸，是汽車變速箱裡的一根軸，軸本身與齒輪為一體，作用是將一軸和二軸連接，通過換擋杆的變換來選擇與不同的齒輪嚙合，使二軸能輸出不同轉速、轉向和扭矩。因為其形狀像一個塔，所以又叫「寶塔齒」。

隨着中間軸出廠年限的增加，其固有頻率有所下降，且下降幅度較小; 中間軸固有頻率最高下降 1. 2% ，前 4 階固有頻率下降幅度中高階大於低階，但下降率的變化沒有規律; 不同截面處的表面硬度略微變化，存在先上升後下降的趨勢; 根據中間軸固有頻率和硬度的變化，可以初步推斷出中間軸還有 60% 以上的剩餘壽命，具有回收利用價值。

機械特性

我國汽車市場保有量不斷增大，2014 年底已經突破1. 54 億輛，汽車回收問題顯得越來越重要。近10 年來，國家緊密出台了一系列關於汽車回收再製造以及資源再利用的利好政策，報廢汽車零部件回收製造的前提是它們具有足夠的剩餘壽命，能夠進入下一輪服役周期，因此報廢汽車零部件可回收性評價顯得越發重要 。

國外報廢汽車零部件可回收性評價以及再製造技術日益完善，我國沒有掌握可回收性評價的核心技術，僅靠經驗和簡單磨損對發動機和變速器等汽車零部件進行剩餘壽命預測，例如電容法、金屬磁記憶檢測法和聲發射診斷技術等。張稀林等 採用電容法測量了氣缸套在整個壽命周期內的磨損量; 劉利通過金屬磁記憶檢測法找出了柴油機機體的宏等利用聲發射診斷技術對發動機各缸機身表面進行了跟蹤測試。這些評價方法沒有把汽車零部件疲勞損傷、剩餘強度和剩餘壽命有機地結合起來，對於無磨損的典型機械疲勞很難預測剩餘強度和剩餘壽命。盧曦等 利用變速箱齒輪總結出齒輪固有頻率隨着疲勞損傷過程的發展而持續減小; 李承利用鍍鋅低碳鋼點焊接頭提出了以固有頻率變通過點焊化率來預測點焊接頭的剩餘壽命; 沈通等接頭動態響應試驗總結出高階固有頻率更適宜預測疲利用不同循環周次下退火勞損傷; 葉篤毅等鋼的硬度變化發現疲勞壽命內硬度均值分為上升、穩定及下降三個階段; Sandor BI[9]通過中碳鋼高周疲勞損傷過程中硬度變化提出可以利用硬度變化來預估疲勞損傷和剩餘壽命。這些研究成果為評價中間軸的疲勞損傷、預測剩餘強度和剩餘壽命提供了參考。

本文以桑塔納轎車等速萬向傳動中間軸為試驗對象，研究了中間軸前四階固有頻率和不同截面處的表面硬度等典型機械特性參數隨出廠年限的變化，為固有頻率和硬度等典型機械特性參數用於中間軸的回收評價提供數據和技術參考。

1 試驗材料和方法

所回收的桑塔納轎車等速萬向傳動中間軸材料為40Cr，熱 處 理 為 淬 火 + 回 火 處 理，淬 火 硬 度 為52HRC ～ 58 HRC，淬硬層在 3 mm 以上，所回收的試樣。試樣 101 未經使用，試樣 201出廠年限為 10 年，試樣 301 和 302 出廠年限為 15 年，試樣 401、402 和 403 出廠年限為 20 年。研究的方法和步驟如下:

第一、外觀檢查。對所有回收的桑塔納轎車等速萬向傳動中間軸進行拆卸、清理、分類和標記，對中間軸進行磁粉探傷和外觀檢測，剔除存在明顯裂紋和明顯損傷( 彎折、碰傷等) 的試樣。

第二、模態試驗。利用錘擊法，為減少試驗過程中傳感器及其線纜對中間軸動態特性的影響，採用單個加速度傳感器拾取信號。動態特性試驗時將中間軸十等分，拾取加速度傳感器位於第二等分點上，激勵錘逐個敲擊其它等分點，每個等分點重複敲擊五次，取其平均值。

第三、模態分析計算。採用DASP 系統對測得數據進行整體擬合，獲得中間軸前四階固有頻率。

第四、硬度試驗。中間軸工作過程中主要承受扭矩，根據其尺寸結構，選取中間軸截面直徑最大和最小兩個部位進行硬度測量，測點A 為中間軸截面直徑最大部位，測點B 為中間軸截面直徑最小部位，每個測量部位沿圓周方向測量4 次，最終記錄的硬度值取4 次測量值的平均值。模態試驗採用北京東方振動和噪聲技術研究所 DASP 系統;傳感器採用瑞士奇石樂儀器股份有限公司生產的8776A50M3 型壓電式加速度傳感器，量程為±500 g，線性範圍為± 1% 。硬度試驗在HRS-150 型數顯洛式硬度計上進行，保荷時間為5 s，負荷為150 kg，選擇HRC 標尺進行硬度實驗。