书 书 书犐犆犛 ６５ ． ０６０ ． １０ 犜 ６３ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８ 农业轮式拖拉机半轴和驱动轴 台架疲劳寿命试验方法 犜犺犲犳犪狋犻犵狌犲犾犻犳犲狋犲狊狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱狅犳狋犺犲犪狓犾犲狊犺犪犳狋犪狀犱犱狉犻狏犲 狊犺犪犳狋狅狀狋犺犲狋犲狊狋狊狋犪狀犱 ， 狑犺犲犲犾犲犱犪犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾狋狉犪犮狋狅狉 　　 ２００８  ０６  ０３ 发布 ２００９  ０１  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准的附录 Ａ 、 附录 Ｂ 为资料性附录 。 本标准由中国机械工业联合会提出 。 本标准由全国拖拉机标准化技术委员会归口 。 本标准起草单位 ： 国家拖拉机质量监督检验中心 。 本标准主要起草人 ： 金锡平 、 王风雨 、 陈振 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８ 农业轮式拖拉机半轴和驱动轴 台架疲劳寿命试验方法 １ 　 范围 本标准规定了农业轮式拖拉机半轴和驱动轴台架疲劳寿命试验方法 。 本标准适用于农业轮式拖拉机半轴和驱动轴 。 ２ 　 术语 、 定义和符号 ２ ． １ 　 术语和定义 扭转疲劳试验寿命 　 狋犺犲狋狅狉狊犻狅狀犪犾犳犪狋犻犵狌犲犾犻犳犲 当试样表面发生裂纹时 ， 试样动态角位移变化率大于或等于 １０％ 动态角位移或试样承载能力明 显下降以致试验机不能正常工作时的寿命 。 ２ ． ２ 　 符号 犻 ——— 半轴至驱动轴的传动比 （ 对驱动轴 ， 犻 ＝１ ）； 狉 ——— 驱动轮动力半径 ， 单位为米 （ ｍ ）； 犕 ｊ ——— 半轴或驱动轴的名义扭矩 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）； 犕 ｗ ——— 半轴和驱动轴承受的设计弯矩 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）； 犠 ｒ ——— 驱动桥承重 ， 单位为牛顿 （ Ｎ ）；  ——— 地面附着系数 ， 取  ＝０．６５ ； λ ——— 弯矩向扭矩折算系数 ， 取 λ ＝１．１５ 。 ３ 　 试验目的 在下列情况下应进行半轴和驱动轴的疲劳寿命的验证 ： ａ ） 　 新设计或改进设计 ； ｂ ） 　 变更材料或工艺 ； ｃ ） 　 增加载荷容量或延长使用寿命 ； ｄ ） 　 使用中发现早期损坏 ； ｅ ） 　 转厂生产或长期停产后 ， 恢复生产 。 ４ 　 试件数量 试件应从生产厂家的合格产品中随机抽取 ， 试验样本数应不少于 ５ 件 。 ５ 　 试验方法 ５ ． １ 　 试验载荷 试验采用脉动循环加载 ， 载荷和时间的关系见图 １ 。 １ 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８ 　　 犕 ｍ ——— 载荷均值 ； 犕 ａ ——— 载荷幅值 ； 犕 ｍｉｎ ——— 载荷最小值 。 图 １ 　　 试验载荷按式 （ １ ） ～ 式 （ ３ ） 确定 ： 犕 ａ ＝ １ ． ０ 犕 ｊ …………………………（ １ ） 　　 式中 ： 犕 ａ ——— 载荷幅值 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）； 犕 ｊ ——— 半轴或驱动轴的名义扭矩 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）。 犕 ｍ ＝ １ ． ２ 犕 ａ …………………………（ ２ ） 　　 式中 ： 犕 ｍ ——— 载荷均值 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）； 犕 ａ ——— 载荷幅值 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）。 犕 ｍｉｎ ＝ 犕 ｍ － 犕 ａ …………………………（ ３ ） 　　 式中 ： 犕 ｍｉｎ ——— 载荷最小值 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）； 犕 ｍ ——— 载荷均值 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）； 犕 ａ ——— 载荷幅值 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）。 半轴或驱动轴的名义扭矩 犕 ｊ ， 其计算按式 （ ４ ）： 犕 ｊ ＝ 犠 ｒ  狉 ２ 犻 ＋ λ 犕 ｗ …………………………（ ４ ） 　　 式中 ： 犕 ｊ ——— 半轴或驱动轴的名义扭矩 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）。 犠 ｒ ——— 驱动桥承重 ， 单位为牛顿 （ Ｎ ）；  ——— 地面附着系数 ， 取  ＝０．６５ ； 狉 ——— 驱动轮动力半径 ， 单位为米 （ ｍ ）； 犻 ——— 半轴至驱动轴的传动比 （ 对驱动轴 ， 犻 ＝１ ）； λ ——— 弯矩向扭矩折算系数 ， 取 λ ＝１．１５ ； 犕 ｗ ——— 半轴和驱动轴承受的设计弯矩 ， 单位为牛顿米 （ Ｎ · ｍ ）。 ５ ． ２ 　 试验频率 试验频率以 ４Ｈｚ 以上为宜 ， 在同一试件的试验过程中不得变更试验频率 。 ５ ． ３ 　 试验装置 可采用激振式或电液伺服扭转疲劳试验机 ， 试验载荷误差应不大于 １．０％ ， 整个试验过程中载荷应 ２ 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８ 保持稳定 。 ５ ． ４ 　 试件安装 试件在试验机上的装夹位置应能保证试件的受力状态 、 危险截面与使用中一致 。 ５ ． ５ 　 试验加载 缓慢地将载荷由零逐渐增加至规定值 ， 加载时间应在 ３０ｓ ～ ６０ｓ 之间 。 ５ ． ６ 　 试验记录 ５ ． ６ ． １ 　 应在载荷达到规定值的同时开始记录循环次数 。 ５ ． ６ ． ２ 　 每隔 ５×１０ ４ 次观测并记录试件的运行情况 。 ５ ． ６ ． ３ 　 记录每个试件寿命终止时的循环次数即为该试件的寿命 。 ５ ． ６ ． ４ 　 记录每个试件最终失效的形式和部位 。 ５ ． ６ ． ５ 　 当试件寿命达到规定次数未损坏时应记作未损坏 ， 并更新试件继续试验 。 ５ ． ６ ． ６ 　 试验记录表见附录 Ａ 。 ６ 　 试验评价 ６ ． １ 　 疲劳寿命评价 半轴扭转疲劳寿命试验数据以威布尔分布图解法处理 ， 中值寿命 犅 ５０ ≥ ８０×１０ ４ ， ９０％ 存活率下的寿 命大于 犅 ９０ ≥ ５０×１０ ４ 。 按二参数威布尔分布 ， 根据最小二乘法拟合 ， 其计算按式 （ ５ ）： ｌｎｌｎ１ １ － 犉 （ 犖 ） ＝ 犫 （ ｌｎ 犖 － ｌｎ 犖 ａ ）…………………………（ ５ ） 　　 式中 ： 犉 （ 犖 ）——— 破坏率 ； 犫 ——— 斜率参数 ； 犖 ａ ——— 特征寿命参数 。 ６ ． ２ 　 试验报告 试验报告格式见附录 Ｂ 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８ 附 　 录 　 犃 （ 资料性附录 ） 疲劳试验记录表 表 犃 ． １ 　 疲劳试验记录表 试件名称载 　 荷 　 参 　 数 犕 ｍ ／ （ Ｎ · ｍ ） 犕 ａ ／ （ Ｎ · ｍ ） 犳 ／ Ｈｚ 日 　　 期 试件号 循环次数 运行情况 破坏形式与破坏部位 试验员 ４ 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８ 附 　 录 　 犅 （ 资料性附录 ） 扭转疲劳试验报告单 表 犅 ． １ 　 扭转疲劳试验报告单 拖 拉 机机 　　 型 委托单位 驱动桥承重 ／ Ｎ 委托日期 驱动轮动力半径 ／ ｍ 承接单位 半轴至驱动轮传动比 完成日期 试 件名 　　 称 材 　　 料 热处理 名义扭矩 ／（ Ｎ · ｍ ） 试 　 验 　 目 　 的 试 　 验 　 装 　 置 载 荷 参 数 犕 ｍ ／（ Ｎ · ｍ ） 犕 ａ ／（ Ｎ · ｍ ） 犳 ／ Ｈｚ 试验 结果 试验件数 犅 ９０ 简 　 要 　 报 　 告 报 　 告 　 人 审 　 表 　 人 ５ 犌犅 ／ 犜 ２１９５７ — ２００８