T-ZZB 2827-2022 乘用车机械转向管柱带中间轴总成

CCST23团体浙江省品牌建设联合会发布IT/ZZB2827—2022前言 12规范性引用文件 13术语和定义 14基本要求 15技术要求 26试验方法 47检验规则 9质量承诺 T/ZZB2827—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。本文件起草单位：浙江万达汽车方向机有限公司、吉利汽车研究院有限公司。本文件主要起草人：孙定凯、董正奇、杨海飞、孙祖明、金良、孔益明、周国军、张策。本文件评审专家组长：纪新瑞。T/ZZB2827—20221乘用车机械转向管柱带中间轴总成本文件规定了乘用车机械转向管柱带中间轴总成的基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量承诺。本文件适用于乘用车机械转向管柱带中间轴总成。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB11557防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB15740汽车防盗装置GB/T30512汽车禁用物质要求GB/T35360汽车转向系统术语和定义QC/T647—2013汽车转向万向节总成性能要求及试验方法QC/T649—2013汽车转向操纵机构性能要求及试验方法3术语和定义GB/T35360、QC/T647—2013、QC/T649—2013界定的术语和定义适用于本文件。4基本要求4.1设计研发应具备先进汽车机械转向管柱带中间轴总成正向设计的能力，应采用三维辅助设计软件（如：Pro/E、UG、SolidWorks、CATIA等）对产品进行设计，并能够使用CAE计算机辅助工程对产品的强度、固有频率等性能指标进行分析，满足客户个性化要求。4.2材料及零部件4.2.1零件不应使用含有有害物质的材料，应满足GB/T30512的要求。4.2.2各类传递力矩的轴、管类关键零部件使用的材料（指转向轴、花键轴、花键管等）抗拉强度不低于410MPa，冲压件（指支架、万向节叉等）使用的材料抗拉强度不低于270MPa。4.3工艺与装备T/ZZB2827—202224.3.1企业应配备资源计划管理系统对物料信息进行全面信息化管控，执行先进先出。4.3.2零部件关键尺寸的过程能力指数达到1.67以上，关键设备能力指数达到1.33以上。4.4检验检测4.4.1转动力矩、扭转间隙等关键性能应实现在线检测、判断并保存。4.4.2应具备基本的材料检测能力，如化学成分分析、硬度检测及材料力学性能检测等。4.4.3应具备基本的零件测量能力，如轮廓测量、三坐标测量等。5技术要求5.1外观要求总成的输入、输出端等接合部位以及外露部位，应采取防锈、防碰和防尘措施，各零件无生锈、碰伤、压痕。5.2性能要求5.2.1转动力矩5.2.1.1转动应平顺，无卡滞、异响、松旷等异常现象。5.2.1.2机械转向管柱总成芯轴空载转动力矩不大于0.3N•m，力矩波动不大于25%。5.2.2中间轴总成扭转间隙、刚度5.2.2.1中间轴总成扭转间隙满足表1要求。5.2.2.2中间轴总成扭转刚度满足表2要求。表1扭转间隙要求表2扭转刚度要求5.2.3轴承压出力球轴承压出力不小于5000N，橡胶滚针轴承压出力不小于1500N。5.2.4总成静扭强度5.2.4.1施加196N•m力矩时，零件无变形，零件性能无影响。5.2.4.2施加250N•m力矩时，允许零件性能有所下降，但不影响使用。5.2.4.3施加300N•m力矩时，零件不失效。5.2.5总成间隙要求T/ZZB2827—20223轴向间隙不大于0.1mm，径向间隙不大于0.1mm。5.2.6总成调节力及保持力5.2.6.1方向盘角度调节力不大于80N，方向盘高度调节力不大于100N，调节过程中无卡滞、异响等现象。5.2.6.2角度调节保持力不小于700N，高度调节保持力不小于800N。5.2.7手柄操作力及手柄性能5.2.7.1在管柱可调节的任意位置，调节手柄的操作力均应满足（30～70）N。5.2.7.2调节手柄锁紧方向的刚度不小于10N/mm，水平方向的刚度不小于5N/mm。5.2.7.3调节手柄锁紧方向的破坏力不小于200N，水平方向的破坏力不小于150N。5.2.8总成压溃力静态压溃性能及溃缩距离符合经规定程序批准的设计图纸的要求。5.2.9总成导电性除另有导电回路以外，电阻小于0.7Ω。5.2.10总成刚度5.2.10.1垂直方向弯曲变形量不大于0.5mm。5.2.10.2横向弯曲变形量不大于1.0mm。5.2.11防盗性能符合GB15740的相关要求。5.2.12固有频率管柱水平方向固有频率不小于40Hz，垂直方向固有频率不小于45Hz。5.2.13动态冲击性能符合GB11557的规定。5.2.14中间轴滑动力滑动花键式中间轴滑动力（20～70）N，滚珠花键式中间轴滑动力（10～50）N。5.2.15中间轴拔脱力有防脱结构的中间轴，中间轴拔脱力不小于300N。5.2.16中间轴径向间隙位移不大于0.1mm。5.2.17万向节叉抱紧力抱紧力不小于2KN。T/ZZB2827—202245.2.18万向节与轴的拔出力总成万向节与轴的拔出力应不小于6KN。5.2.19万向节性能5.2.19.1最大工作角符合设计要求。5.2.19.2摆动力矩不大于0.3N•m。5.2.19.3十字轴轴向间隙不大于0.1mm。5.2.19.4十字轴轴承压出力2000N以上。5.2.20万向节与轴的拉压强度试验后，万向节无损坏、脱落或滑动。5.3可靠性要求5.3.1实车模拟耐久试验试验后，总成转动灵活，无异响，各部件无损坏现象，并满足以下要求：a)万向节轴承压出力在2000N以上；b)总成空载转动力矩不大于0.3N•m；c)水平方向固有频率不小于40Hz，垂直方向固有频率不小于45Hz；d)轴向间隙不大于0.1mm，径向间隙不大于0.1mm；e)调节机构锁紧保持力不小于500N。5.3.2调节机构疲劳试验试验后，满足手柄操作力、方向盘调节力的要求，调节机构锁紧保持力不小于500N，调节机构操作无异响。5.3.3湿热试验试验后，零件表面无红锈。5.3.4扭转耐久试验试验后，每个零件无破损现象，总成扭转刚度不小于试验前的90%，上、下万向节叉处的连接螺栓无松动，且其紧固力矩衰减小于15%。5.3.5弯曲耐久试验试验后，总成转动灵活，无异响，各部件无损坏现象，刚度满足5.2.10要求。5.3.6中间轴花键磨损试验试验后，转动方向间隙增加量不大于5′，花键滑动力满足设计要求。6试验方法6.1外观要求T/ZZB2827—20225目视检测，总成的输入、输出端等接合部位以及外露部位，应采取防锈、防碰和防尘措施，各零件无生锈、碰伤、压痕。6.2性能试验6.2.1转动力矩6.2.1.1按实车安装状态固定转向管柱，用手转动转向轴，手感评价转动情况。6.2.1.2转动力矩按照QC/T649—2013中6.3的规定进行测试。6.2.2中间轴总成扭转间隙及刚度6.2.2.1中间轴总成扭转间隙测试按照QC/T647—2013中6.2.3和6.24的规定进行。6.2.2.2将中间轴总成一端节叉固定在台架上，另一端节叉连接在扭转测量座上（如图1），在另一端节叉处以最大0.5°/s的速度施加M=±6N·m的扭矩，重复试验三次，记录第三次试验时扭矩一角度变化的曲线（如图2）。从曲线中可计算得到各扭矩下的刚度值：a)中心刚度：2/d1；b)非中心刚度：分别计算3/d2和3/d3，取其较小值。图1中间轴总成扭转刚度——1Nm时曲线的中点和4Nm时曲线的中点之间的角度；图2中间轴总成扭转刚度曲线T/ZZB2827—20226图2（续）6.2.3轴承压出力拆除转向轴总成，固定转向柱管，用一个合适直径的轴从柱管内部对轴承施加轴向载荷（图3）,上轴承被压出的最大载荷不小于5000N，橡胶滚针轴承被压出的最大载荷不小于1500N。图3轴承压出力6.2.4总成静扭强度6.2.4.1安装及力矩施加方法按照QC/T649—2013中6.9.1的规定进行。6.2.4.2施加196N•m力矩后，对零件进行检测，满足5.2.4.1的要求。6.2.4.3施加250N•m力矩后，对零件进行检测，满足5.2.4.2的要求。6.2.4.4施加300N•m力矩后，对零件进行检测，满足5.2.4.3的要求。6.2.5总成间隙要求轴向间隙检测按照QC/T649—2013中6.2.1的规定进行，径向间隙检测按照QC/T649—2013中6.2.2的规定进行。6.2.6总成调节力及保持力6.2.6.1方向盘角度调节力检测按照QC/T649—2013中6.4.1的规定进行，高度调节力检测按照QC/T649—2013中6.4.2的规定进行。6.2.6.2角度调节保持力检测按照QC/T649—2013中6.4.3的规定进行，高度调节保持力检测按照QC/T649—2013中6.4.4的规定进行。6.2.7手柄操作力及手柄性能6.2.7.1手柄操作力按照QC/T649—2013中6.4.5的规定进行。6.2.7.2锁紧方向刚度按照QC/T649—2013中6.5.3的规定进行。水平方向的刚度测试方法如下：距手柄端面10mm处沿水平方向施加49N的载荷F，测量调节手柄的变形量，并计算得到水平方向刚度。T/ZZB2827—20227图4手柄水平方向刚性6.2.7.3总成水平刚性固定，将调节手柄锁紧，距手柄端面10mm处沿锁紧方向施加载荷，直至手柄破坏，得到锁紧方向破坏力；距手柄端面10mm处沿水平方向施加载荷，直至手柄破坏，得到水平方向破坏力。6.2.8总成压溃力按照QC/T649—2013中6.6.1的规定进行。6.2.9总成导电性按照QC/T649—2013中6.7的规定进行。6.2.10总成刚度按照QC/T649—2013中6.5.1和6.5.2的规定进行。6.2.11防盗性能按照GB15740的规定进行。6.2.12固有频率按照QC/T649—2013中6.11.2的规定进行。6.2.13动态冲击性能使用指定的转向盘，按照GB11557的规定进行。6.2.14中间轴滑动力中间轴总成水平紧固在台架上,固定一端万向节叉，另一端施加一轴向载荷（图5使其以3mm/s的速度施加推拉力，测量和记录推拉过程中产生的最大载荷，即滑动结构的滑动力。T/ZZB2827—20228图5（续）6.2.15中间轴拔脱力中间轴一端固定，另一端施加一轴向载荷，使其以500mm/min的速度运动至全部滑出。测量和记录推拉过程中产生的最大载荷，即滑动结构拔脱力。6.2.16中间轴径向间隙中间轴上端水平紧固在刚性的台架上，下端处于自由状态（图6）。试验时中间轴的长度为设计状态；距离P点（套管边缘）80mm位置施加±20N载荷，加载速度为（5±0.1）mm/min。重复操作4次，在P点80mm位置记录第4次试验时力－位移变化的曲线。对于设计位置花键轴露出部分长度不足80mm的，可在图纸或其他技术文件中另行规定加载和测量点。图6中间轴径向间隙6.2.17万向节叉抱紧力将总成安装在拉压力性能试验台上，节叉通过芯轴紧固，按该车型实车紧固力矩（公差下限）拧紧，在节叉另一端施加拉力，加载速度20mm/min，直至节叉发生滑动。测量和记录过程中产生的最大载荷，即万向节叉抱紧力。6.2.18万向节与轴的拔出力将总成安装在拉压力性能试验台上，节叉通过芯轴紧固，按该车型实车紧固力矩（公差下限）拧紧，在节叉另一端施加拉力（图7），加载速度20mm/min，直至节叉从芯轴端脱出。测量和记录过程中产生的最大载荷F，即万向节与轴的拔出力。图7万向节与轴的拔出力T/ZZB2827—20229图7（续）6.2.19万向节性能6.2.19.1最大工作角测试按照QC/T647—2013中7.1的规定进行。6.2.19.2摆动力矩测试按照QC/T647—2013中7.2的规定进行。6.2.19.3十字轴轴向间隙测试按照QC/T647—2013中7.4的规定进行。6.2.19.4轴承压出力测试按照QC/T647—2013中7.6的规定进行。6.2.20万向节与轴的拉压强度按照QC/T647—2013中7.5的规定进行。6.3可靠性试验6.3.1实车模拟耐久试验按照整车状态安装转向管柱带中间轴总成，按照QC/T649—2013中6.10.2和6.11.1的规定分别进行100万次转动耐久试验和100万次振动耐久试验。6.3.2调节机构疲劳试验模拟整车状态，将转向柱带中间轴总成通过其固定支架紧固在试验台架上。中间轴总成下端与转向机输入轴（或替代品）连接，上端与方向盘（或替代品）连接，对调节机构进行2500次循环试验。对于两向调节管柱产品的调节机构，一个耐久循环的定义为：管柱角度下极限、手柄锁紧→手柄松开→管柱角度上极限、手柄锁紧→手柄松开。对于四向调节管柱产品的调节机构，一个耐久循环的定义见表3。表3四向调节机构疲劳试验循环1A手柄开启，转向管柱从A分别移动到2B手柄开启，转向管柱从B分别移动到3C手柄开启，转向管柱从C分别移动到44手柄开启，转向管柱从D分别移动到6.3.3湿热试验将总成放置在相对湿度为100%±5%、温度不小于35℃的环境内，24小时后取出，对其表面的锈蚀情况进行评价。6.3.4扭转耐久试验T/ZZB2827—2022按照QC/T649—2013中6.10.3的规定进行。6.3.5弯曲耐久试验按照QC/T649—2013中6.10.4的规定进行。6.3.6中间轴花键磨损耐久试验按照QC/T649—2013中6.10.5的规定。7检验规则7.1出厂检验7.1.1总成出厂时，应按本文件检验合格，并签发合格证，方可出厂。7.1.2检验项目：按表4要求项目进行检验。7.1.3抽检项目检验频率：抽检频率为每月一次，每次抽检该批次的5%或按照检验指导书要求。7.2型式试验7.2.1有下列情况之一时，应按表4要求项目进行型式试验：a)新产品生产的试制定型；b)正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变或转厂生产，可能影响产品性能时；c)正常生产时，定期的抽查检验；d)产品停产1年后，恢复生产时；e)国家质量监督机构或客户提出进行型式检验的要求时。7.2.2型式试验时每个项目均应检测1件，试验项目参见表4。表4