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1、中华人民共和国汽车行业标准 Q C / T 2 9 0 9 6 -1 9 9 2 汽车转向器总成台架试验方法 主题内容与适用范围 本标准规定了汽车转向器总成台架试验方法。 本标准适用于蜗杆滚轮式、 循环球式、 蜗杆指销式及齿轮齿条式汽车转向器总成。 本标准不适用于动力转向器。 2总则 22 :一 : 本标准包括下列三种试验: a ) 性能试验 b )强度试验 。 ) 疲劳寿命试验 产品在进行性能和疲劳寿命试验前， 应在下述工况下进行磨合: a ) 输人轴转角不小于全转角的 9 0 写; b )加在转向摇臂轴或齿条上的载荷， 为额定输出扭矩额定输出力的4 0 0/ n ; 。 )循环次数不低于
2、1 . 5 X1 0 “ 次; d )磨合时， 输人轴的转速不大于1 0 r / m i n ; e )磨合后更换润滑油。 转向器试验时， 在设计规定的条件下进行润滑。 有特殊要求的转向器， 可由有关部门在此基础上另作补充规定。 3 性能试 验 3 . 1 试验项 目 3 . 1 . 1 输人轴全转角 3 门. 2 传动比特性 3 . 1 . 3 传动间隙特性 3 . 1 . 4 传动效率特性 3 . 1 . 5 转动力矩 3 . 1 . 6 刚性 3 . 2 输人轴全转角的测定 3 . 3 3 . 3 . 3 . 3 . 旋转输人轴， 从一极端位置至另一极端位置， 测出总圈数。 传动比特性的
3、测定 角传动比特性的测定 角传动比计算公式如下: _ , = d R 二 o p 巾国汽车工业总公司 1 9 9 2 - 1 1 - 1 1 批准1 9 9 3 - 0 1 - 0 1实施 Qc / T 2 9 0 9 6 -1 9 9 2 式中: f l -输人轴转角， (o ) ; J9 转向摇臂轴转角. ( “ ) ; _ . . ; 角传动比。 3 . 3 . 1 . 2 测定范围不小于输人轴全转角的9 0 %0 3 . 31 . 3 测量点间隔: 输人轴转角增量不大于4 5 0 ; 变速比转向器输人轴转角增量不大于 1 8 0 , 3 . 3 . 1 . 4 测定方法 驱动输人轴，
4、测出 输人轴 转角和 转向摇臂 轴相应转角， 取其增量， 代人公式( ll. 可 得出 角传动比。 输人 轴转角的测量误差不大于1 0 ， 转向摇 臂轴转角的误 差不大于1 . 5 . 测量结果按附录表1 及附录图1 的格 式给 出. 3 . 3 . 2 线角传动比的测定 3 . 3 - 2 . 1 线角传动比计算公式如下: d l , _ _ d I . d p= 乙 华 式中: 1 , -齿条位移距离, MM; fl -输人轴转角， ( 0 ) ; 饰线角传动比， m m/ ( 0 ) 0 3 . 3 - 2 . 2 测定范围不小于输人轴全转角的9 0 %. 3 . 3 - 2 . 3 测
5、量点间隔: 输人轴转角增量不大于 4 5 0 ; 变速比转向器输人轴转角增量不大于1 8 0 , 3 . 3 - 2 . 4 测定方法 驱动输 人轴， 测出 输人轴转角和齿条相应位移， 取其增量， 代人公式( 2 ) ， 可得出 线角传动比。 输人轴转 角的测量误差不大于 1 0 ， 齿条位移的测量误差不大于 0 . 0 1 M M. 测量结果按附录表 2 及附录图2的格式 给 出。 3 . 4 传动间隙特性的测定 3 . 4 . 1 测定范围不小于输人轴全转角的 9 0 %. 3 . 4 . 2 测定方法 输人轴每转一定角度后使之固定; 在转向摇臂轴上施加正反 1 0N“ m的力矩， 测量转
6、向摇臂轴相应 的转角; 或在齿条上施加正反 4 0 0 N的力， 测量齿条相应的位移。 测量误差不大于 1 . 5 1 或。 . 0 1 mm, 测量 结果按附录表 3 及附录图 3 的格式给出。 3 . 5 传动效率特性的则定 3 . 5 . 1 蜗杆滚轮式、 循环球式、 蜗杆指销式转向器传动效率的测定。 3 . 5 . 1 . 1 传动效率的计算公式如下: 7 + = W 不t . . W，“ p M, ( 3 ) 。 . ( 4 ) 式中: W, W, 分别表示输人轴的输人、 输出扭矩, N “ m; M, I m, 分别表示转向摇臂轴的输人、 输出扭矩， N“ m; i . , 角传动
7、比; 1 1 . 正传动效率; 一 I - 逆传动效率。 2 正传动效率均方差值的计算公式如下: / ( V一 ， ， ) 合 +. . . . . . .+ ( J 一 、) 2 ， ， 一 1 式 中: a s均方差值 ; Qc / T 2 9 0 9 6 -1 9 9 2 甲 ， 乳各测点的正 传动效率 值; 7 * 平均正传动效率值; ” 测点总数。 35 . 1 . 3 测定条件 a ) 摇臂轴上的载荷为额定输出扭矩的4 0 %; b )输人轴转速不大于 1 0 r / m i n ; c ) 输人轴转角范围不小于全转角的 8 5 %; d )测量点， 要与3 . 3 . 1 . 3
8、 条款对应. 3 . 5 - 1 . 4 测定方法 驱动输人轴， 在摇臂轴上加载荷， 测出输人轴的输人扭矩 W, 和转向摇臂轴的输出扭矩 M, ， 代人公式 ( 3 ) ， 即 求得正效率q + 。 反之， 驱动转向 摇臂轴. 在输人 轴上加载 荷， 测出摇臂轴的输人扭矩M. 和 输人轴的 输出扭矩 Wz ， 代人公式( 4 ) ， 即求得逆效率I - 。 将各测点的正传动效率值与其平均值代人公式( 5 ) ， 即求得 均方差值。测量误差不得大于 2 %。测量结果按附录表 4 及附录图 4 的格式给出。 齿轮齿条式转向器传动效率的测量 传动效率的计算公式如下: (6)(7) 3 . 5 . 2
9、 3 . 5 . 2 式 中: I+ 一O , “ L , p1 7 . 4 5 - W , ，一 17 .4 5 “ W _ .F , - i,p W; , W, 分别表示输人轴的 输人、 输出扭矩， N“ m; F F Z 分别表示齿条的输人、 输出力， N; I m 线角传动比， MM / ( , ) . 3 . 5 . 22 测定条件 a ) 齿条的轴向力， 为额定输出力的 4 0 写; b )输人轴的转速不大于1 0 r / mi n ; c )输人轴转角范围不小于全转角的8 5 %; d ) 测量点， 要与3 . 3 . 2 . 3条款对应。 3 . 5 - 2 . 3 测定方法
10、驱动输人轴， 在齿条上加载荷， 测出输人轴的输人扭矩W， 和齿条的输出力F z ， 代人公式( 6 ) ， 即求得 正效率I + 。 反之， 驱动齿条， 在输人轴上加载荷， 测出 齿条的 输人力F 、 和输人轴的 输出 扭矩w : 。 代人公 式 ( 7 ) , 即可求得逆效率D - 。 将各测点的正 传动 效率值与 其平均值， 代人公式( 5 ) ， 即求得均方差值。 测量误差 不得大于 2 写。测量结果按附录表4及附录图4的格式给出。 I6 转动力矩的测定 3 . 6 . 1 测定条件 a )转向摇臂轴或齿条为空载; b ) 输人轴转速不大于 1 0 r / mi n , 3 - 6 -
11、2 测定方法 驱动输人轴， 测出输人轴在不同转角时的扭矩。 测量误差不得大于 s 师。 测量结果按附录表 s 及附录 图5 的格式给出。 37 刚度的测定 3 . 7 . 1刚度的计算公式如下 : 一 T -T. . T, -T, 一 不 T 一十一 下 一 G 一一 万一 X 0 . 5 7 3 O UT 2 9 0 9 6 一 一 1 9 9 2 T., - T,. . T. - T 一了 =+ 一 5 2 X 0 . 5 7 3 ， 。 。 ，. ， 。 ( 9 ) 式中: G 小扭角 扭转刚 度， N m / r a d ; G , 大扭角扭转刚度， N m / r a 山 T a 右
12、扭角为。 . 5 . 时的扭矩值， N“ c m ; 几 右扭角为2 . 5 0 时的扭 矩值， N “ c m; T . 左扭角为。 . 5 。 时的 扭矩值， N“ c m ; 几 一一左扭角为2 . 5 。 时的扭 矩值， N “ c m ; T c 右扭角为1 0 0 时的扭矩值， N “ c m ; T o 右扭角为1 5 。 时的 扭矩值. N “ c m; T , 左扭角为 1 0 。 时的扭矩值， N “ c m; T d 左扭角为1 5 。 时的扭矩值， N “ c m; 3 . 7 . 2 测定条件 a ) 转向摇臂或齿条固定在中间位置; b ) 输人轴的转速， 测定G 。
13、 时 应不大于。 . 5 r / m in , 测定G ， 时应不大于2 r / m i n , 3 . 7 . 3 测定方法 3 . 7 - 3 . 1 G 。 的测定 将转向摇臂或齿条固定， 左扭输人轴至 5 0 ， 回至中间位置; 变换为右扭输人轴至5 0 ， 再回到中间位置。 往复两次， 测出每次左、 右 扭时输人轴的 扭转角及相应的 扭矩值， 其结果以曲 线表示。 从曲线上求出T a - T ., 和Tb -T . 扭矩值， 代人公式( 8 ) ， 从而求出刚度 G 。 。测量误差不得大于 5 %, 3 . 7 . 3 . 2 以 的测定 将转向摇臂或齿条固定， 左扭输人轴至 2 0
14、 0 ， 回到中间位置; 变换为右扭输人轴至2 0 0 ， 再回到中问位 置。 往复两次， 测出每次左、 右扭时输人轴的扭转角及相应的扭矩值， 其结果以曲线表示。 从曲线上求出T -T , 和T e - - T 扭矩值， 代人公式( 9 ) ， 从而求出刚 度G -测量误差不得大于5 写。 4 强度试验 4 . 1 静扭试验 4 . 1 . 1 试验条件 摇臂轴或齿条应在两极端位置以外的任意位置固定。 4 . 1 . 2 试验 方法 a )将转向器固定， 转向摇臂轴或齿条固定， 在输人轴上施加规定的扭矩载荷测出输人的扭矩随输人 轴扭角变化的曲线; b )测量误差不得大于 5 %; c ) 试验
15、后， 检查零件损坏情况。 4 . 2 落锤冲击试验 4 . 2 . 1试验条件 a )转向器应牢固地安装在质量不小于落锤质量 5 0 倍的试验台基座上; b )输人轴应在两极端位置以外的任意位置固定; c ) 落锤质量为5 0 k g , 4 . 2 . 2试验方法 a ) 将转向摇臂水平放置或将齿条垂直放置， 使落锤升至规定的高度， 自由落下， 冲击摇臂末端或齿条 顶端 ; 41 Q C / T 2 9 0 9 6 -1 9 9 2 b ) 冲击后， 拆检转向器， 检查是否有扭曲、 裂纹等损坏情况; C ) 试验结果按附录表 6 的格式给出。 5 疲劳寿命试验 5 . 1 试验条件 5 .
16、1 . 1 正向醒动 a )在摇臂轴上或齿条轴上， 施加试验载荷为额定输出扭矩或额定输出力。对额定输出扭矩大于 1 7 0 0N“ m者， 均以17 0 0 N“ m计算; b )驱动输人轴左右旋转的角度， 自中间位置起各为 1 8 0 * ; 。 ) 驱动输人轴的速度， 不得大于 3 0次循环/ m i n ; d )在试验过程中， 转向器内部的润滑油温度不得超过6 0 C ; e ) 转向器在试验中， 允许每隔 2 . 5 万次循环拆检一次， 但不允许更换零件。 5 . 1 . 2逆 向驱动 a ) 在转向摇臂轴上测量在输人轴上所施加的试验载荷. 其载荷值为额定输出扭矩值。对输出扭矩大 于
17、 1 7 0 0 N m者， 均以17 0 0N“ m计算; b ) 左右驱动摇臂轴的角度， 自中间位置起各为 1 0 0 ; C ) 驱动摇臂轴的速度， 不得大于3 0 次循环/ min ; d 在试验过程中， 转向器内部润滑油温度， 不得超过 6 0 C ; e ) 转向器在试验中， 允许每隔2 . 5 万次循环拆检一次， 但不允许更换零件。 5 . 2 试验方法 a )正向驱动输人轴， 逆向驱动摇臂轴; b )正向驱动为等幅加载， 正向驱动及逆向驱动的载荷最大幅值误差， 均不得大于5 %; C ) 测出循环次数; d )试验结果按附录表 7的格式给出。 QC/r 2 9 0 9 6 -1
18、 9 9 2 附录A 汽车转向器总成台架试验结果报告格式 ( 参考件 ) A1角传动 比特性 的测定 样机型号及编号: 试验 日 期 :年月日 表 l 室温 : 操作 者 : 输人轴转角9 摇臂轴转角,I 角传动比lw 角传 动比 翰人 轴转角 图 1 角传动比特性曲线 A 2 线角传动比特性的测定 样机型号及编号 : 试验日期:年月日 表 2 室温 : 操作者 : 输人轴转角w 齿条位移I . 线角传动比碗 线角 传动 比 翰人轴 转角 1 . 图 2 线角传动比特性曲线 A3 传动间隙特性的测定 QC/r 2 9 0 9 6 -1 9 9 2 样机型号及编号: 试验日期:年月日 表 3 室
19、温 : 操作者 : 愉人轴转角( 0) 间隙 间隙 值 输人轴 转角 ( ” 图 3 传动间隙特性曲线 A 4 传动效率特性的测定 样机型号及编号 : 试验日期:年月日 表 4 室温: _ 操作者 : 输 人 轴 转 角 左 正 效率 % 向 逆 效 率 % 右 正 效 率 % 向 逆 效 率% n 平均 n效率 %) 翰人轴 转角 ( 图 4 传动效率特性曲线 A5 转动力矩的测定( 正向驱动) 样机型号及编号 试验 日期 : _ 年月日 室温: _ 操作者 : QC/ r 2 9 0 9 6 -1 9 9 2 表 5 输人轴转角( 。 ) 转动力矩N m 转 动力矩 V“ m 输人轴 转角 ( 。 图 5 转动力矩曲线 A 6 落锤冲击试验 样机型号及编号: 试验 日 期 :年月日 表 6 室温 : 操作者 : 冲击前情况 冲击后情况 1 z 3 4 5 A 7 疲劳寿命试验 样机型号及编号: 试验日 期: _年_ 月 _日 至 年_月_日 表 7 试 验 前 状 况 及 尺寸 室温: _ 操作者 : 循环次数 观察结果及尺寸测量情况 附加说 明 : 本标准由中国汽车工业总公司提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准由天津市汽车研究所起草。 本标准主要起草人 : 孙国铭、 田树森。