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(shù)語(yǔ)和定義 4技術(shù)要求 5試驗(yàn)方法 6檢驗(yàn)規(guī)則 I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)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(qiáng)度失效后備系數(shù)要求(見4.9,2009年版的3.9);——更改了扭轉(zhuǎn)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(yàn)方法(見5.2,2009年版的4.2);——增加了粗糙度的測(cè)定方法(見5.3);——增加了表面質(zhì)量的試驗(yàn)方法(見5.4);——更改了靜扭強(qiáng)度失效后備系數(shù)試驗(yàn)方法(見5.6,2009年版的4.4);——更改了扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)方法(見5.7,2009年版的4.4);——更改了檢驗(yàn)規(guī)則(見第6章，2009年版的第5章)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國(guó)低速汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC234)歸口。本文件起草單位：聊城大學(xué)、山東五征集團(tuán)有限公司、泰安玥盈機(jī)械科技有限公司、山東時(shí)風(fēng)(集團(tuán))有限責(zé)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(nóng)業(yè)科技股份有限公司諸城分公司、國(guó)家農(nóng)機(jī)具質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心、浙江大眾齒輪有限公司、冠縣泰鑫機(jī)械制造有限公司、杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院、臺(tái)州方圓質(zhì)檢有限公司、泰山智能制造產(chǎn)業(yè)研究院、聊城市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所、山東恒略標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)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(xùn)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(jiǎn)稱半軸)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。本文件適用于三輪汽車用半軸的設(shè)計(jì)制造及產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)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(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T2828.1計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB/T3077合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T5216保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼GB/T5617鋼的感應(yīng)淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測(cè)定GB/T10610產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法評(píng)定表面結(jié)構(gòu)的規(guī)則和方法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。將差速器或主減速器傳輸來(lái)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(shè)計(jì)的最大許用扭矩。靜扭失效扭矩ultimatefailuretorqueofstatictorsionaltesting半軸靜扭試驗(yàn)過程中的最大破壞扭矩值。2靜扭強(qiáng)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(zhuǎn)疲勞壽命torsionalfatiguelife半軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)過程中出現(xiàn)裂紋或斷裂時(shí)的循環(huán)次數(shù)。4技術(shù)要求4.1半軸應(yīng)按照產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件制造。4.2在保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)性能要求的條件下，半軸材料應(yīng)符合GB/T3077和GB/T5216要求的化學(xué)成分和機(jī)械性能等相關(guān)要求。推薦采用的半軸材料牌號(hào)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(yù)調(diào)質(zhì)處理后表面中頻淬火工藝。在保證半軸性能指標(biāo)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(jīng)熱處理后，表面的硬度和硬化層深度應(yīng)符合以下要求：——半軸預(yù)調(diào)質(zhì)處理后芯部硬度推薦值為24HRC～30HRC,材料為42CrMo和42CrMoH的半軸預(yù)調(diào)質(zhì)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(cè)量，其深度不小于花鍵大徑的10%,花鍵非淬火區(qū)長(zhǎng)度為從花鍵端部測(cè)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(cè)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(yīng)為4.5粗糙度應(yīng)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(jīng)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(cè)定心表面不大于Ra3.2。4.6半軸內(nèi)部不應(yīng)有裂紋等缺陷。4.7半軸花鍵齒的周節(jié)累計(jì)公差、齒形公差和齒向公差應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣的規(guī)定。4.8半軸表面不應(yīng)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(yīng)超過兩處。4.9半軸的靜扭強(qiáng)度后備系數(shù)K不應(yīng)小于1.8。4.10采用威布爾分布處理半軸扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，形成的壽命限值應(yīng)符合以下要求：——全浮式半軸的扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yàn)方法5.1表面硬度測(cè)定方法表面硬度采用洛氏或布氏硬度法檢測(cè)。沿圓周表面相隔約120°測(cè)量3處。硬度要求不大于20HRC的半軸，應(yīng)采用布氏硬度法測(cè)定硬度。5.2有效硬化層深度測(cè)定方法有效硬化層深度按照GB/T5617規(guī)定的方法測(cè)定。5.3粗糙度測(cè)定方法粗糙度按照GB/T10610規(guī)定的方法測(cè)定。5.4內(nèi)部缺陷、表面質(zhì)量的檢查方法用探傷儀檢查半軸內(nèi)部裂紋等缺陷；表面質(zhì)量可采用激光檢測(cè)或磁力檢測(cè)。磁力探傷后應(yīng)退磁。5.5花鍵形位公差的測(cè)定用花鍵綜合量規(guī)測(cè)定花鍵齒的周節(jié)累計(jì)公差、齒形公差和齒向公差。5.6靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)5.6.1靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)在圖1所示靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。標(biāo)引序號(hào)說明：1——加載和測(cè)量裝置；2——試驗(yàn)樣品。圖1靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)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(yīng)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(yàn)設(shè)備的輸入加載端相連接，半軸輸入花鍵的嚙合長(zhǎng)度應(yīng)與實(shí)車配合長(zhǎng)度相同，半軸的輸出端與試驗(yàn)設(shè)備的輸出固定端相連接；半軸安裝時(shí)應(yīng)保證半軸軸線與設(shè)備軸線同軸，使半軸不受到附加彎矩作用。5.6.3設(shè)置設(shè)備的加載速度不應(yīng)大于45(°)/min。5.6.4啟動(dòng)設(shè)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(zhuǎn)角度變化關(guān)系曲線，并按照公式(1)計(jì)算靜扭強(qiáng)度后備系數(shù)。4式中：K——半軸靜扭強(qiáng)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(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)5.7.1扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)在圖2所示扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。標(biāo)引序號(hào)說明：1——加載和角度測(cè)量裝置；2——試驗(yàn)樣品；3——扭矩測(cè)量裝置。圖2扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)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(yīng)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(yàn)設(shè)備的輸入加載端相連接，半軸輸入花鍵的嚙合長(zhǎng)度應(yīng)與實(shí)車配合長(zhǎng)度相同，半軸的輸出端與試驗(yàn)設(shè)備的輸出固定端相連接；半軸安裝時(shí)應(yīng)保證半軸軸線與設(shè)備軸線同軸，使半軸不受到附加彎矩5.7.3試驗(yàn)載荷波形為正弦波，試驗(yàn)載荷下限值為0.1M,試驗(yàn)載荷上限為1.1M;推薦試驗(yàn)頻率為5.7.4試驗(yàn)過程中半軸樣品動(dòng)態(tài)角位移增量與穩(wěn)定試驗(yàn)狀態(tài)下動(dòng)態(tài)角位移量的比值大于5%時(shí)，檢查試驗(yàn)半軸，如果出現(xiàn)裂紋即判定樣品失效；樣品失效或達(dá)到規(guī)定的循環(huán)次數(shù)則終止試驗(yàn)。5.7.5采用威布爾分布處理半軸扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較扭轉(zhuǎn)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(yàn)規(guī)則6.1出廠檢驗(yàn)6.1.1每根半軸應(yīng)經(jīng)制造商檢驗(yàn)合格后方可出廠，產(chǎn)品出廠應(yīng)附有合格證。6.1.2出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目及其不合格分類見表1。制造商應(yīng)按GB/T2828.1規(guī)定檢驗(yàn)抽樣和判定規(guī)則，對(duì)花鍵形位公差、材質(zhì)要求、粗糙度、內(nèi)部缺陷、表面質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)半軸是否符合第4章的規(guī)定，推薦采用正常檢驗(yàn)一次抽樣方案，檢驗(yàn)批為產(chǎn)品日(或小時(shí))產(chǎn)量或每個(gè)包裝批量，檢驗(yàn)水平為一般檢查水平Ⅱ,接收質(zhì)量限(AQL)為4.0。6.2型式檢驗(yàn)6.2.1凡遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：5a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；b)正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；c)產(chǎn)品長(zhǎng)期(半年以上)停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；d)批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，周期性的檢驗(yàn)時(shí)(每半年至少進(jìn)行一次);e)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)；f)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)的要求時(shí)。6.2.2型式檢驗(yàn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目和不合格分類見表1。6.2.3檢驗(yàn)項(xiàng)目凡不符合第4章要求的均稱為不合格(缺陷),按其對(duì)整機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量特性影響的重要程度分為A類不合格項(xiàng)、B類不合格項(xiàng)，具體分類見表1。表1檢驗(yàn)項(xiàng)目及不合格分類不合格分類序號(hào)項(xiàng)目名稱對(duì)應(yīng)條款出廠檢驗(yàn)型式檢驗(yàn)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(qiáng)度4.9—√4扭轉(zhuǎn)疲勞壽命4.10√B類1材質(zhì)要求4.2√√2粗糙度4.5√√3內(nèi)部缺陷4.6√√4表面質(zhì)量4.8√√6.2.4應(yīng)按以下要求實(shí)施抽樣?！可a(chǎn)按GB/T2828.1的規(guī)定，采用正常檢驗(yàn)一次抽樣方案，一般情況下，產(chǎn)品檢查批不小于20根，樣本數(shù)為2根，采用特殊檢驗(yàn)水平S-1,樣本量字碼為A;對(duì)扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)，樣本數(shù)為5根，采用特殊檢驗(yàn)水平S-1,樣本量字碼為C,具體抽樣方案見表2。 除試驗(yàn)樣本外，根據(jù)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(zhì)量問題造成無(wú)法檢驗(yàn)時(shí)才能啟用。表2抽樣方案不合格分類A類B類檢驗(yàn)水平樣本量/根一般情況2扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)5AQL一般情況扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗(yàn)4.0——AcRe一般情況注：AQL為接收質(zhì)量限，Ac為接收數(shù)，Re為拒收數(shù)。66.2.5型式檢驗(yàn)的判定規(guī)則如下?！恳豁?xiàng)不合格分類中，樣本的不合格數(shù)不大于Ac時(shí)該類評(píng)定為合格，不小于Re時(shí)該類評(píng)定為不合格。所有不合格分類全部合格時(shí)，最終評(píng)定為合格；任一不合格分類或多個(gè)不合格分類評(píng)為不合格時(shí)，最終評(píng)定為不合格。——如果因產(chǎn)品質(zhì)量問題發(fā)生故障，則應(yīng)停止檢測(cè)，產(chǎn)品按不合格處理。6.3特殊情況的檢驗(yàn)其他形式的檢驗(yàn)，可按照相應(yīng)的要求確定抽樣數(shù)量和判定規(guī)則，試驗(yàn)結(jié)果均應(yīng)符合本文件的規(guī)定。7.1標(biāo)志半軸法蘭盤外端應(yīng)打有制造商的標(biāo)志。7.2包裝7.2.1半軸包裝應(yīng)采用防銹、防碰損的包裝方法。7.2.2半軸裝箱時(shí)應(yīng)附帶下列文件：a)產(chǎn)品合格證；b)