應急泵連接螺栓斷裂問題的振動模態(tài)分析.pdf

1、中國重型汽車集團濟南特種車有限公司生產的黃河牌 JN5560型重型汽車配置了進口的分動箱系統(tǒng)。該系統(tǒng)在分動箱上用四個 M8的長螺栓懸置固定了應急柱塞氣泵。新車交付用戶前的試車過程中，在2000km里程以內發(fā)現不同車速下均出現螺栓斷裂現象。
　　為查清螺栓斷裂原因，對所有能造成分動器振動的相關零部件進行了尺寸檢查，發(fā)現固定分動器推力桿的“U”形卡與設計圖紙尺寸差距較大，圖紙要求螺孔中心至下邊緣尺寸為91mm,而實際測量值為97mm，

2、嚴重超出了設計公差要求，使分動器推桿“U”形卡與橡膠軸承間存在約6～8mm的間隙，而設計要求在該處沒有間隙。其他零部件經檢測，均符合圖紙尺寸要求。同時對連接分動器的三根傳動軸進行了動平衡試驗，也符合規(guī)定要求。
　　為此，重汽公司對該車型進行了試驗測試，包括振動模態(tài)測試（在役垂直于地面方向、懸置水平、垂直4個方向）和關鍵部位的動應力測試，對實驗測試數據進行了全面分析，并進行了有限元計算分析。
　　通過進行綜合分析比較，發(fā)現JN

3、5560重型汽車分動器轉向應急泵M8×170螺栓斷裂問題是由于固定分動器的推力桿卡與減震橡膠塊之間存在間隙，而 U形卡子有間隙情況下，與振動模態(tài)試驗結果對應的應變頻率值是：50Hz、140Hz(142Hz)、208Hz。這些應變頻率就是分動箱的U形卡子所接受的激勵頻率，也就是包括應急泵的分動箱系統(tǒng)所接受到的激勵頻率。顯然這幾個激勵頻率將導致分動箱系統(tǒng)的共振，導致連接螺栓沿水平方向斷裂。
　　根據機械振動理論，在不改變分動器結構設計