GB∕T 23921-2023 三輪汽車 半軸（正式版）

三輪汽車半軸2023-11-27發(fā)布 I 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4技術要求 5試驗方法 6檢驗規(guī)則 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T23921—2009《三輪汽車和低速貨車半軸》,與GB/T23921—2009相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：——更改了范圍(見第1章，2009年版的第1章);——更改了材料要求(見4.2,2009年版的3.2);——更改了表面熱處理的硬度和硬化層深度的要求(見4.4,2009年版的3.3);——更改了表面粗糙度要求(見4.5,2009年版的3.5);——更改了靜扭強度失效后備系數(shù)要求(見4.9,2009年版的3.9);——更改了扭轉疲勞壽命要求(見4.10,2009年版的3.10);——更改了有效硬化層深度的試驗方法(見5.2,2009年版的4.2);——增加了粗糙度的測定方法(見5.3);——增加了表面質量的試驗方法(見5.4);——更改了靜扭強度失效后備系數(shù)試驗方法(見5.6,2009年版的4.4);——更改了扭轉疲勞壽命試驗方法(見5.7,2009年版的4.4);——更改了檢驗規(guī)則(見第6章，2009年版的第5章)。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國低速汽車標準化技術委員會(SAC/TC234)歸口。本文件起草單位：聊城大學、山東五征集團有限公司、泰安玥盈機械科技有限公司、山東時風(集團)有限責任公司、山東雙力車輛有限公司、浙江九洲新能源科技有限公司、濰柴雷沃智慧農業(yè)科技股份有限公司諸城分公司、國家農機具質量檢驗檢測中心、浙江大眾齒輪有限公司、冠縣泰鑫機械制造有限公司、杭州職業(yè)技術學院、臺州方圓質檢有限公司、泰山智能制造產業(yè)研究院、聊城市產品質量監(jiān)督檢驗所、山東恒略標準化服務有限公司。本文件主要起草人：趙文峰、劉曉東、王海廷、林連華、杜恩偉、王喜超、張琦、史云斌、朱訓棟、本文件于2009年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。1三輪汽車半軸本文件規(guī)定了三輪汽車半軸(以下簡稱半軸)的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存。本文件適用于三輪汽車用半軸的設計制造及產品質量檢驗檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T3077合金結構鋼GB/T5216保證淬透性結構鋼GB/T5617鋼的感應淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測定GB/T10610產品幾何技術規(guī)范(GPS)表面結構輪廓法評定表面結構的規(guī)則和方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。將差速器或主減速器傳輸來的扭矩傳遞給三輪汽車車輪的軸。注：部分半軸能承受彎矩。全浮式半軸full-floatingaxleshaft只傳遞扭矩的半軸。半浮式半軸semi-floatingaxleshaft既傳遞扭矩又承受彎矩的半軸。額定扭矩ratedtorque半軸設計的最大許用扭矩。靜扭失效扭矩ultimatefailuretorqueofstatictorsionaltesting半軸靜扭試驗過程中的最大破壞扭矩值。2靜扭強度后備系數(shù)statictorsionalstrengthsafetyfactor半軸靜扭失效扭矩與半軸額定扭矩的比值。扭轉疲勞壽命torsionalfatiguelife半軸扭轉疲勞試驗過程中出現(xiàn)裂紋或斷裂時的循環(huán)次數(shù)。4技術要求4.1半軸應按照產品圖樣和技術文件制造。4.2在保證產品設計性能要求的條件下，半軸材料應符合GB/T3077和GB/T5216要求的化學成分和機械性能等相關要求。推薦采用的半軸材料牌號為40Cr、40CrH、42CrMo、42CrMoH、40MnB、40MnBH和50CrVA,也可采用能滿足本文件要求的其他材料。4.3推薦采用預調質處理后表面中頻淬火工藝。在保證半軸性能指標要求條件下，可采用其他熱處理工藝，如正火處理后表面中頻淬火工藝等。4.4半軸經熱處理后，表面的硬度和硬化層深度應符合以下要求：——半軸預調質處理后芯部硬度推薦值為24HRC～30HRC,材料為42CrMo和42CrMoH的半軸預調質處理后芯部硬度推薦值為28HRC～36HRC;——中頻淬火處理后桿部表面硬度不低于52HRC,花鍵處可降低3HRC,桿部硬化層深度范圍為桿部直徑的10%～20%,硬化層深度變化不大于桿部直徑的5%;——花鍵處淬火有效硬化層深度從花鍵小徑處測量，其深度不小于花鍵大徑的10%,花鍵非淬火區(qū)長度為從花鍵端部測量，最大值為10mm;——半軸法蘭盤根部圓角處的有效硬化層深度沿圓角方向測量，硬化層深度不小于半軸法蘭盤根部直徑的5%,不大于桿部淬火有效硬化層深度的上限值，半浮式半軸法蘭盤硬度應為4.5粗糙度應符合如下要求：——法蘭盤安裝端面不大于Ra3.2;——非加工桿部及桿根部圓角為毛坯表面，經過加工的桿部不大于Ra6.3(采用噴丸處理的，允許不大于Ra12.5),桿根部圓角不大于Ra3.2;——與軸承和油封配合表面不大于Ra1.6;—花鍵外圓定心表面不大于Ra1.6;——齒側定心表面不大于Ra3.2。4.6半軸內部不應有裂紋等缺陷。4.7半軸花鍵齒的周節(jié)累計公差、齒形公差和齒向公差應符合產品圖樣的規(guī)定。4.8半軸表面不應有折疊、凹陷、砸痕和裂紋等缺陷。桿部表面可有清理缺陷的痕跡。清理后的磨痕深度不大于0.5mm,同一橫斷面不應超過兩處。4.9半軸的靜扭強度后備系數(shù)K不應小于1.8。4.10采用威布爾分布處理半軸扭轉疲勞壽命試驗數(shù)據后，形成的壽命限值應符合以下要求：——全浮式半軸的扭轉疲勞壽命中值壽命Bso≥30×10?,90%存活率下壽命B≥20×10';——半浮式半軸的扭轉疲勞壽命中值壽命Bso≥40×10?,90%存活率下壽命B?o≥25×101。35試驗方法5.1表面硬度測定方法表面硬度采用洛氏或布氏硬度法檢測。沿圓周表面相隔約120°測量3處。硬度要求不大于20HRC的半軸，應采用布氏硬度法測定硬度。5.2有效硬化層深度測定方法有效硬化層深度按照GB/T5617規(guī)定的方法測定。5.3粗糙度測定方法粗糙度按照GB/T10610規(guī)定的方法測定。5.4內部缺陷、表面質量的檢查方法用探傷儀檢查半軸內部裂紋等缺陷；表面質量可采用激光檢測或磁力檢測。磁力探傷后應退磁。5.5花鍵形位公差的測定用花鍵綜合量規(guī)測定花鍵齒的周節(jié)累計公差、齒形公差和齒向公差。5.6靜扭強度試驗5.6.1靜扭強度試驗在圖1所示靜扭強度試驗臺上進行。標引序號說明：1——加載和測量裝置；2——試驗樣品。圖1靜扭強度試驗臺示意圖5.6.2半軸的輸入花鍵端連接夾具的花鍵參數(shù)應與花鍵配合的零部件花鍵參數(shù)相同；半軸的輸入花鍵端與試驗設備的輸入加載端相連接，半軸輸入花鍵的嚙合長度應與實車配合長度相同，半軸的輸出端與試驗設備的輸出固定端相連接；半軸安裝時應保證半軸軸線與設備軸線同軸，使半軸不受到附加彎矩作用。5.6.3設置設備的加載速度不應大于45(°)/min。5.6.4啟動設備，連續(xù)加載至半軸斷裂為止，在此過程中記錄并繪制半軸扭矩與扭轉角度變化關系曲線，并按照公式(1)計算靜扭強度后備系數(shù)。4式中：K——半軸靜扭強度后備系數(shù)；M——半軸靜扭失效扭矩，單位為牛米(N·m);M;——半軸最大額定扭矩，單位為牛米(N·m)。5.7扭轉疲勞壽命試驗5.7.1扭轉疲勞壽命試驗在圖2所示扭轉疲勞強度試驗臺上進行。標引序號說明：1——加載和角度測量裝置；2——試驗樣品；3——扭矩測量裝置。圖2扭轉疲勞強度試驗臺示意圖5.7.2半軸的輸入花鍵端連接夾具的花鍵參數(shù)應與花鍵配合的零部件花鍵參數(shù)相同；半軸的輸入花鍵端與試驗設備的輸入加載端相連接，半軸輸入花鍵的嚙合長度應與實車配合長度相同，半軸的輸出端與試驗設備的輸出固定端相連接；半軸安裝時應保證半軸軸線與設備軸線同軸，使半軸不受到附加彎矩5.7.3試驗載荷波形為正弦波，試驗載荷下限值為0.1M,試驗載荷上限為1.1M;推薦試驗頻率為5.7.4試驗過程中半軸樣品動態(tài)角位移增量與穩(wěn)定試驗狀態(tài)下動態(tài)角位移量的比值大于5%時，檢查試驗半軸，如果出現(xiàn)裂紋即判定樣品失效；樣品失效或達到規(guī)定的循環(huán)次數(shù)則終止試驗。5.7.5采用威布爾分布處理半軸扭轉疲勞壽命試驗數(shù)據，比較扭轉疲勞壽命中值壽命、90%存活率下壽命與4.10要求壽命值的情況。6檢驗規(guī)則6.1出廠檢驗6.1.1每根半軸應經制造商檢驗合格后方可出廠，產品出廠應附有合格證。6.1.2出廠檢驗項目及其不合格分類見表1。制造商應按GB/T2828.1規(guī)定檢驗抽樣和判定規(guī)則，對花鍵形位公差、材質要求、粗糙度、內部缺陷、表面質量抽樣檢驗半軸是否符合第4章的規(guī)定，推薦采用正常檢驗一次抽樣方案，檢驗批為產品日(或小時)產量或每個包裝批量，檢驗水平為一般檢查水平Ⅱ,接收質量限(AQL)為4.0。6.2型式檢驗6.2.1凡遇下列情況之一時，應進行型式檢驗：5a)新產品或老產品轉廠生產的試制定型鑒定；b)正式生產后，如結構、材料、工藝有較大改變，可能影響產品性能時；c)產品長期(半年以上)停產后，恢復生產時；d)批量生產的產品，周期性的檢驗時(每半年至少進行一次);e)出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；f)國家質量監(jiān)督機構提出進行型式檢驗的要求時。6.2.2型式檢驗的檢驗項目和不合格分類見表1。6.2.3檢驗項目凡不符合第4章要求的均稱為不合格(缺陷),按其對整機產品質量特性影響的重要程度分為A類不合格項、B類不合格項，具體分類見表1。表1檢驗項目及不合格分類不合格分類序號項目名稱對應條款出廠檢驗型式檢驗A類1熱處理后硬度要求及硬化層深度4.4—√2花鍵形位公差4.7√√3靜扭強度4.9—√4扭轉疲勞壽命4.10√B類1材質要求4.2√√2粗糙度4.5√√3內部缺陷4.6√√4表面質量4.8√√6.2.4應按以下要求實施抽樣。——批量生產按GB/T2828.1的規(guī)定，采用正常檢驗一次抽樣方案，一般情況下，產品檢查批不小于20根，樣本數(shù)為2根，采用特殊檢驗水平S-1,樣本量字碼為A;對扭轉疲勞壽命試驗，樣本數(shù)為5根，采用特殊檢驗水平S-1,樣本量字碼為C,具體抽樣方案見表2。 除試驗樣本外，根據需要可提供或抽取備用樣本，備用樣本只有在非樣本本身質量問題造成無法檢驗時才能啟用。表2抽樣方案不合格分類A類B類檢驗水平樣本量/根一般情況2扭轉疲勞壽命試驗5AQL一般情況扭轉疲勞壽命試驗4.0——AcRe一般情況注：AQL為接收質量限，Ac為接收數(shù)，Re為拒收數(shù)。66.2.5型式檢驗的判定規(guī)則如下。——每一項不合格分類中，樣本的不合格數(shù)不大于Ac時該類評定為合格，不小于Re時該類評定為不合格。所有不合格分類全部合格時，最終評定為合格；任一不合格分類或多個不合格分類評為不合格時，最終評定為不合格?！绻虍a品質量問題發(fā)生故障，則應停止檢測，產品按不合格處理。6.3特殊情況的檢驗其他形式的檢驗，可按照相應的要求確定抽樣數(shù)量和判定規(guī)則，試驗結果均應符合本文件的規(guī)定。7.1標志半軸法蘭盤外端應打有制造商的標志。7.2包裝7.2.1半軸包裝應采用防銹、防碰損的包裝方法。7.2.2半軸裝箱時應附帶下列文件：a)產品合格證；b)