JASO C710-1987 中文版 转向柱强度 刚性试验方法.pdf
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1、日本汽车标准_JASO C710-1987 中文版 转向柱强度 刚性试验方法_汽 车 规 格 JASO C 710 -87 转向柱强度刚性试验方法 1.适用范围 本标准规定了汽车转向柱的强度和刚性的试验方法。但二轮汽车和特种汽车除外。 备注 1. 本标准中使用的单位及数值根据的是 SI 单位,带 的单位及数值是原来单位,这里作为参考一并记上。 2.转向柱是方向盘与转向机构连接部分的总称 JASO Z 213-72(转向装置用语),不包含变速器的遥控装置。 2.制定的目的 本标准制定的目的是实现汽车用转向柱的强度、刚度的相关试验方法标准化。 3.试验的种类 试验的种类如下所示。 3.1 转向柱的
2、试验 (1 )静态扭曲刚性及强度试验 (2 )方向盘锁上锁时的静态扭曲刚性及强度试验 (3 )扭曲耐久试验 (4 )振动耐久试验 (5 )弯曲耐久试验 (6 )耐水性试验 3.2 构成部件的试验 3.2.1 转向轴 (1 )静态扭曲刚性及强度试验 (2 )扭曲耐久试验 (3 )旋转弯曲耐久试验 3.2.2 转向轴万向节 (1 )静态扭曲刚性及强度试验 (2 )扭曲耐久试验 (3 )耐水性试验 3.2.3 转向轴橡胶万向节 (1 )静态扭曲刚性及强度试验 (2 )扭曲耐久试验 (3 )轴向负载耐久试验 (4 )耐热 低温试验 引用标准:JIS Z 8901-74 试验用粉末 JASO M 322
3、-77 橡胶零件的耐热 低温试验方法 JASO Z 213-76 转向机构用语 ( 1 ) C 710 - 87 4.共性试验条件 共性试验条件如下所示。 (1 )除了特别指定的情况,试验均在常温中进行。 (2 )试样的安装需要采用具有足够的刚性的方法以保证试验的目的不受破坏。 (3 )原则上试样应包含方向盘安装在车辆上所需的托座。 5.转向柱试验方法 5.1 静态扭曲刚性及强度试验 本试验的目的是评价转向柱的扭曲刚性及强度,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 1 所示,把转向柱以与车辆相同的状态安装在夹具上。有中间轴的则将中间轴包含在内。 图 1 (2 )试验条件 托 坐 转向柱 托
4、坐 (a )负载方向:右扭及左扭 (b )负载:0 破坏(Nm )(kgf m) (3 )试验步骤 固定方向盘或转向器齿轮一端,从另一端施加扭曲力矩。 (图 1 所示的是从方向盘一端施加力矩的情况) 图 2 扭曲力矩最大力矩 扭曲角 破坏力矩 屈服力矩 (4 )测量项目和记录 (a )扭曲力矩 - 扭曲角 曲线图(参照图 2) (b )屈服力矩 (c )破坏力 矩(最大力矩)及破坏部位、状况 (d )有无其它异常情况 5.2 方向盘锁上锁时的静态扭曲刚性及强度试验 本试验的目的是评价方向盘锁被上锁时的转向柱的扭曲强度具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 3 所示,安装方向盘锁,在与车辆同
5、一状态下将转向柱固定在夹具上。 (2 ) C 710 - 87 图 3 转 托 托坐 向柱 方向盘锁 托坐 (2 )试验条件 (a )负载方向:左扭及右扭 (b )负载:0 破坏(Nm )k gfm (3 )试验步骤 (a )使用方向盘或与此相当的夹具来上锁。(锁销与锁是同一物体)。 (b )从方向盘一端施加扭曲力矩。 (4 )测量项目和记录 (a )扭曲力矩 扭曲角曲线图(参照图 2) (b )屈服力矩 (c )破坏力矩(最大力矩)及破坏部位、状况 (d )有无其它异常情况 5.3 扭曲耐久试验 此试验的目的是评价转向柱的扭曲耐久强度,如下所示。 (1 )试验装置 如图 4 所示,以车辆同一
6、状态下将转向柱安装在夹具上,轴的头端固定在惯性圆板上。有中间轴的话则把中间轴包括在内。 图 4 惯性圆板转向柱托坐 托坐 (2 )试验条件 ( a)旋转角度:180 以上 (b )反复速度:0.5 1.7 Hz30100 循环/ 分钟 (c )负载:与转向力矩相当。 (d )试验次数:反复试验直至破坏。无法破坏的,进行 105次后停止。 (3 )试验步骤 (a )从在转向器齿轮侧使旋转位置正反交替,以惯性圆板施加负载。 (b )在(2 )的试验条件的范围内的一定条件下进行试验。 ( 3 ) C 710 - 87 (4 ) (4 )测量项目和记录 (a )(2 )的试验条件 (b )破坏部位、状
7、况及次数 (c )如果发生其他异常情况、裂缝、异常磨损的话,记录其发生次数。 5.4 振动耐久试验 本试验的目的是评价转向柱被施加振动时的耐久性,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 5 所示,固定安装方向盘及方向盘锁,在与车辆同状态下将转向柱安装在夹具上,固定转向器齿轮一端。另外,即使有中间轴的,在本试验中也可省略。 图 5 转向轴 方向盘 托坐转向柱托坐 车辆固定角 A 部位振动机(2 )试验 条件 (a )加速度:A 部上下加速度为 24.5m/S2.5G(G 标准重力加速度) (b )振动施加频率:10 33Hz (c )试验次数:直至破坏。无法破坏的用进行 106次试验后停止。
8、 (3 )试验步骤 (a )试验前先在频率 1050Hz 之间进行 1 次往返以上的扫描,测量转向柱的共振点。 (b )以共振点以外的一定的频率上下施加振动。 (4 )测量项目和记录 (a )破坏部位、状况及次数 (b )共振点及振动施加频率 (c )确认有无其它异常情况 5.5 弯曲耐久试验 本试验的目的是评价集转向器齿轮外壳和柱管呈一体的转向柱的弯曲耐久强度。 图 6 转向器齿轮外壳 反复位移 C 710 - 87 (1 )试验装置 如图 6 所示,将转向器齿轮外壳固定在夹具上。 (2 )试验条件 (a )方向:上下交变位移 (b )位移:分为 3 个阶段,具体由当事方决定。 (c )试验
9、次数:最低位移在 106次以上。 (3 )试验步骤 在相当车辆安装位置上通过定位移反复进行位移,得到位移反复次数曲线图。 (4 )测量项目和记录 (a )位移反复次数曲线图(参照图 7) (b )破坏部位、状况 (c )有无其它异常 图 7 反复次数 106次以上 (最低位移)位移5.6 耐水性 试验 本试验的目的是评价转向柱及转向轴万向节的密封部位分的耐水性,具体内容如下所示。此试验只适用于车厢外的密封。 (1 )试验装置 如图 8 所示,与车辆同一状态下将转向柱安装夹具上。并使转向柱及转向轴的密封部位沾上泥水。 图 8 密封 喷头 转向柱托坐 托坐 (2 )试验条件 (a )旋转角度:18
10、0 以上 (b )反复速度:0.5 1.7 Hz30100 循环/ 分钟 (c )泥水: JIS Z 8901(试验用灰尘)的 8 种试验用灰尘共 50 克混入 1L 的水中而得。 (d )注水量: 0.53.0 L/ 分钟 (e )注水循环:注水 30 分1 小时。干燥时间为注水时间的 3 倍,将此作为 1 个循环。 (f )试验次数:由当事方决定。 (3 )试验步骤 (a )由方向盘一端或转向器齿轮一端开始,使转向轴正反交互旋转。( 图 8 所示的 是由转向器齿轮一端开始旋转的情况)。 (b )将泥水淋上转向柱及转向轴的密封部分。 (c )在(2 )的试验条件的范围内的一定条件下进行试验。
11、 ( 5 ) C 710 - 87 (4 )测量项目和记录 (a ) (2 )的试验条件 (b )有无水浸入及滑动力矩:确认由当事方决定的每个循环内有无水侵入及滑动力矩 (c )有无其它异常情况 6.转向轴试验方法 6.1 静态扭曲刚性及强度试验 本试验的目的是评价转向轴的扭曲刚性及强度。 (1 )试验装置 如图 9 所示,将转向轴安装在夹具上。也可使用柱管作为旋转支持物。 图 9 (2 )试验条件 (a )负载方向:右扭或左扭(注意不要弯曲) (b )负载:0 破坏(Nm )kgfm (3 )试验步骤 固定方向盘或转向器齿轮一端,从另一端开始施加扭曲力矩。 (图 9 所示的是从方向盘一端施加
12、力矩的情况) (4 )测量项目和记录 (a )扭曲力矩 扭曲角曲线图(参照图 2) (b )屈服力矩 (c )破坏力矩(最大力矩)及破坏部位、状况 (d )有无其它异常情况 6.2 扭曲耐久试验 本试验的目的是评价转向轴的扭曲耐久强度,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 与 6.1 相同。 (2 )试验条件 (a )负载:相当于静态转向力矩。 (b )试验次数:直至破坏。无法破坏的,进行 105 次试验后停止。 (3 )试验步骤 固定方向盘及转向器齿轮一端,从另一端开始施加交变振动的反复力矩。 (4 )测量项目和记录 (a )负载 (b )破坏部位、状况及次数 (c )有无其 它异常情况 6
13、.3 旋转弯曲耐久试验 本试验的目的是评价与转向器齿轮的蜗杆成一体的方向盘的弯曲耐久强度,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 10 所示,用夹具支持转向轴,使其可以旋转自如并可在转向柱托座的相应位置上进行位移。 (6 ) C 710 - 87 图 10 固定 位移 (2 )试验条件 (a )位移:为 3 个阶段,由当事方决定。 (b )试验次数:最低烃位在 106次以上。 ( 3) 试验步骤 在相当于车辆安装位置上施加定位移,由旋转方向盘或转向器齿轮一端开始旋转,得到旋转弯曲疲劳曲线图。 图 11 试验次数 106以上 最低位移位移(4 )测量 项目和记录 (a )旋转弯曲疲劳曲线图(
14、参照图 11) (b )破坏部位、状况 (c )有无其它异常情况 7. 转向轴万向节 7.1 静态扭曲刚性及强度试验 本试验的目的是评价转向轴万向节的扭曲刚性及强度。 (1 )试验装置 如图 12 所示,在与车辆同一状态下将联轴节的两端安装在夹具上。 (图 12 所示的是有中间轴的情况。) 图 12 (2 )试验条件 (a )负载方向:左扭及右扭 (b )负载:0 破坏(Nm )kgfm (3 )试验步骤 固定方向盘或转向器齿轮一端,从另一端开始施加扭曲力矩。 (图 12 所示的是从方向盘一端施加力矩的情况) ( 7 ) C 710 - 87 (4 )测量项目和记录 (a )扭曲力矩 - 扭曲
15、角曲线图(参照图 2) (b )屈服力矩 (c )破坏力矩(最大力矩)及破坏部位、状况 (d )有无其它异常情况 7.2 扭曲耐久试验 本试验的目的是评价转向轴万向节的扭曲耐久强度,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 13 所示,在与车辆同一状态下将联轴节安装在夹具上,将惯性圆板固定在轴前端。(图 13 所示的是有中间轴的情况。) 图 13 惯性圆板 (2 )试验条件 (a )旋转角度:180 以上 (b )反复速度:0.5 1.7 Hz30100 循环/ 分钟 (c )负载:与静态转向力矩相当。 (d )试验次数:直至破坏。无法破坏的,进行 105次试验后停止。 (3 )试验步骤 (
16、a )在转向器齿轮一边负载上可以使旋转位移正反交互的惯性圆板。 (b )在(2 )的试验条件的范围内的一定条件下进行试验。 (4 )测量项目和记录 (a ) (2 )的试验条件 (b )破坏部位、状况和次数 (c )有无其它异常情况 73 耐水性试验 本试验的目的是评价转向轴万向节的密封部位的耐水性,具体内容如下所示。但只适用于车厢外的密封。 (1 )试验装置 如图 14 所示,与车辆同一状态下将联轴节安装在夹具上,并且向联轴节的密封部位淋上泥水。 图 14 喷嘴喷嘴(8 ) C 710 - 87 (2 )试验条件 (a )旋转角度:180 以上 (b )反复速度:0.5 1.7Hz30100
17、 循环/ 分钟 (c )泥水: JIS Z 8901(试验且灰尘)的 8 种试验用灰尘共 50 克混入 1L 的水中而得。 (d )注水量:0.5 3.0 L/ 分 (e )注水循环:注水 30 分1 小时。干燥时间为注水时间的 3 倍,为 1 个循环。 (f )试验次数:由当事方决定。 (3 )试验步骤 (a )由方向盘一端或转向器齿轮一端开始,使转向轴正反交互旋转。(图 14 所示的是由转向器齿轮一端开始旋转的情况)。 (b )将泥水淋上转向联轴节的密封部位。 (c )在(2 )的试验条件的范围内的一定条件下进行试验。 (4 )测量项目和记录 (a ) (2 )的试验条件 (b )水浸入等
18、:确认由当事方决定的每个循环内有无水浸入,接点的松动、弯曲力矩等事项。确认有无分解的净水浸入,轴瓦的磨损等情况。 (c )有无其 它异常情况 8.转向轴橡胶万向节 8.1 静态扭曲刚性及强度试验 本试验的目的是评价转向轴橡胶万向节的扭曲刚性及强度,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 15 所示,联轴节的两端固定在夹具上。联轴节的安装角度与车辆安装角度相同。 图 15 车辆固定角度 橡胶联轴节 (2 )试验条件 (a )负载方向:左扭及右扭 (b )负载:0 破坏(Nm )k gfm 图 16 扭曲力矩 扭曲角 破坏力矩 最大力矩 ( 9 ) C 710 - 87 (3 )试验步骤 固定
19、方向盘或转向器齿轮一端,从另一端施加扭曲力矩。 (图 9 所示的是从转向器齿轮一端加上力矩的情况) (4 )测量项目和记录 (a )扭曲力矩 扭曲角线图(参照图 2) (b )屈服力矩 (c )破坏力矩(最大力矩)及破坏部位、状况 (d )有无其它异常情况 82 扭曲耐久试验 本试验的目的是评价转向轴橡胶万向节的扭曲耐久强度,如下所示。 (1 )试验装置 如图 17 所示例子将联轴节的两端安装在装置上,惯性圆板固定在一端。联轴节的安装角度与车辆安装角度相同。 图 17 车辆固定角 惯性圆板 橡胶联轴节 (2 )试验条件 (a )旋转角度:180 以上 (b )反复速度:0.5 1.7 Hz30
20、100 循环/ 分钟 (c )负载:与静态转向力矩相当。 (d )试验次数:直至破坏。无法破坏的,进行 105次试验后停止。 (3 )试验步骤 (a )在方向盘或转向器齿轮一边负载上可以使旋转位移正反交互的惯性圆板。 (图 17 所示的是转向器齿轮一边负载的情况) (b )在(2 )的试验条件的范围内的一定条件下进行试验。 (4 )测量项目和记录 (a ) (2 )的试验条件 (b )破坏部位、状况及次数 (c )有无其它异常情况 8.3 轴向耐久试验 本试验的目的是评价转向轴橡胶万向节的轴向耐久强度,具体内容如下所示。 (1 )试验装置 如图 17 所示例子将联轴节的两端安装在装置上,惯性圆
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