制动硬管接头及扩口配合的失效分析

马 兴 石仲伟 沈海燕（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

制动硬管接头及扩口配合的失效分析

马 兴 石仲伟 沈海燕
（长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

摘 要：本文从某车型制动硬管接头力矩导致漏油的失效问题进行分析，考察硬管安装扭矩与摩擦系数之间的关系。

关键词：漏油；扭矩；摩擦系数

汽车用制动硬管多为双层卷焊管成型，管路依靠扩口、外螺纹、内螺纹的配合变形达到需要的轴向力，起到密封的效果。生产过程中考扭矩还控制，为使安装工艺及工具的平台化，这就需要严格控制摩擦系数。

1 结构介绍

本文以ISO 4038标准的硬管配合结构进行分析，引起锥面的变形，使扩口与配合件紧密贴合，起到密封作用。

2 失效现象调查

制动液泄露，经过确认制动硬管与配合件之间存在漏油现象，经过紧固后漏油现象消失；为提升表面处理性能，将管接头的表面处理方式由镀锌更改为锌镍合金。

表1镀锌管接头测试

表2 锌镍合金管接头测试

表3 增加摩擦系数稳定剂后的测试

3 失效分析

3.1 理论分析

因表面处理方式的变化，会导致摩擦系数的变化，参考下面的公式：

M=F/1000{d2/2（μs/cosα+tgβ）+μndn/2}

式中：

M——螺纹副装配扭矩，Nm；

F——轴向力，N；

dn——螺纹支撑面摩擦力矩等效直径，mm；

α——螺纹半角，度；

β——螺纹升角，度；

μs——螺纹副摩擦系数；

μn——支撑面之间摩擦系数。

从上式中可以看出，如果扭矩为定值，摩擦系数越大，产生的轴向力越小，这种情况下，轴向力不足，无法锥形密封结构无法起到作用，导致漏油。

3.2 试验测试

根据上述分析，需要对表面处理更改前后的管接头进行测试，以产生相同轴向力为依据，测试管接头的扭矩及摩擦系数的变化，见表1和表2。

对比结果：产生相同的轴向力，锌镍合金管接头需要的总扭矩相差8.16Nm；锌镍合金的管接头的摩擦系数均有不同程度增大。

以上可以用实验的方式看出摩擦系数的变化，对管接头的扭矩和轴向力影响比较大，需要对摩擦系数进行控制。

4 对策分析

控制摩擦系数及其稳定性，增加摩擦系数稳定剂，见表3。确保锌镍合金的管接头摩擦系数与镀锌管接头保持一致，以相同的扭矩装配即可保证相同的轴向力，不会因摩擦系数的变化导致泄露或泄露的隐患。

从表3中可以看出增加摩擦系数稳定剂后产生相同的轴向力，需要的总扭矩及摩擦系数与镀锌零部件基本一致。可以保证安装扭矩的一致性。

参考文献

[1]李冰.基于总成的汽车手制动臂部件残余变形和失效分析[D].武汉理工大学，2010.

中图分类号：U463

文献标识码：A