T-TCMCA 0028-2024 冷挤压万向节十字轴总成

ICS21.100.20TCMCAIT/TCMCA0028—2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4结构型式与基本参数 24.1基本结构 24.2型式 24.3基本参数 65技术要求 65.1十字轴总成 65.2十字轴 85.3轴承 95.4材料和热处理 6试验方法 6.1十字轴总成 6.2十字轴 6.3轴承 7检验规则 7.1检验分类 8标志、包装、运输和贮存 8.1标志 8.2包装 8.3运输和贮存 附录A（规范性）泥浆耐久试验 A.1试验装置 A.2泥浆配比 A.3试验方法 A.4记录结果 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业通用零部件协会提出并归口。本文件起草单位：浙江钱富传动股份有限公司、东风汽车底盘系统有限公司技术中心、富奥汽车零部件股份有限公司传动轴分公司、杭州正强传动股份有限公司、浙江展望股份有限公司、浙江省工业和信息化研究院。本文件主要起草人：高天安、程敏、卢德林、祝金贵、邓大鹏、沈柏松、傅永君、董国强、王凯。T/TCMCA0028—2024万向节是传动系统中的重要通用基础零部件，可分为十字轴式、球笼式、球叉式等，其中十字轴式为最常用结构，广泛应用于冶金、矿山、起重、工程机械、汽车、造纸、纺织、有色、造船等行业，市场需求较大。当前，我国汽车万向节十字轴总成主要由热模锻工艺成型，生产能耗高，工作条件恶劣，不符合当前节能减排、绿色制造导向。冷挤压成型是模腔挤压柱状金属原料产生塑性变形制得高精度十字轴零件毛坯的近净制造工艺，在万向节十字轴总成领域尚未普及。相比传统热模锻成型工艺，该工艺具有节约原材料、加工工艺简单、单位产品能耗低、生产效率高、经济效益好等特点，是一种值得推广的新技术。本文件的制定，有利于该技术快速普及，有效填补空白。1T/TCMCA0028—2024冷挤压万向节十字轴总成本文件规定了冷挤压万向节十字轴总成（以下简称十字轴总成）的结构型式与基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。本文件适用于乘用车、商用车、工程机械、农用机械等采用冷挤压工艺制造的万向节十字轴总成。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T309—2021滚动轴承滚针GB/T699—2015优质碳素结构钢GB/T1958产品几何技术规范（GPS）几何公差检测与验证GB/T2423.22环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化GB/T2828.1—2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T6930—2002滚动轴承词汇GB/T8597—2013滚动轴承防锈包装GB/T9450钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核GB/T18579—2019高碳铬轴承钢丝GB/T25744—2010钢件渗碳淬火回火金相检验GB/T37400.15—2019重型机械通用技术条件第15部分：锻钢件无损探伤JB/T3232—2017滚动轴承万向节滚针轴承JB/T6639—2015滚动轴承骨架式橡胶密封圈技术条件JB/T6641滚动轴承残磁及其评定方法JB/T7051滚动轴承零件表面粗糙度测量和评定方法JB/T7363滚动轴承低碳钢轴承零件碳氮共渗热处理技术条件JB/T10661—2015无损检测锻钢材料超声检测万向节的检测QC/T29082—2019汽车传动轴总成技术条件及台架试验方法3术语和定义GB/T6930—2002、QC/T29082—2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1冷挤压万向节十字轴总成cold-extrusionuniversaljointcrossassembly十字轴、滚针轴承外圈等零件毛坯采用冷挤压工艺成型的万向节十字轴总成。3.2参考扭矩referencetorque供选型参考用，某一规格十字轴总成可承载的最小扭矩。3.3泥浆耐久性寿命durabilitylifeofmud在规定的时间和试验条件下，十字轴总成的滚针轴承内润滑脂含水率不高于规定值的一种耐泥浆24结构型式与基本参数4.1基本结构十字轴总成的基本结构见图1。）；图1十字轴总成基本结构示意图4.2型式4.2.1代号编制方法十字轴总成型式代号编制方法见图2。由结构类型代号、轴承外径D、装配长度和后置代号组 UN30055PAY1L后置代号（见表2）后置代号（见表2）后置代号（见表2）后置代号（见表2）装配长度轴承外径结构类型代号（见表1）图2十字轴总成型号4.2.2类型代号十字轴总成结构类型代号用大写拉丁字母表示，反应了轴承的结构差异，见表1。1)当十字轴总成包含两对不同外径的轴承时，取其中一组较大值；当十字轴总成包含翼型轴承(将其安装孔距A代替轴承外径值)，应判断A和D或两对A值的大小，取其中一组较大值。2)当十字轴总成装配长度L不同时，取其中一组较大值。3T/TCMCA0028—2024表1结构类型代号1轴承外径D=30mm，十字轴总成装配长度L=55一类结构，两对轴颈尺寸不相同的内卡式万向节UN30055PAYlLT/TCMCA0028—202轴承外径D=30mm，十字轴总成装配长度L=55一类结构，两对轴颈尺寸不相同的外卡式万向节UW30055PAYlLT/TCMCA0028—20243部结构是第二类结构，两对轴颈尺寸不同的翼型UY50105PBY2LT/TCMCA0028—20244成轴承外径D=30mm，十字轴总成装配长度L=55一类结构，两对轴颈尺寸不相同的条形背板式万UT30055PAYlLT/TCMCA0028—20244表1结构类型代号（续）5成轴承外径D=30mm，十字轴总成装配长度L=55一类结构，两对轴颈尺寸不相同的圆形背板式万UA30055PAYlLT/TCMCA0028—206轴承外径D=30mm，十字轴总成装配长度L=55一类结构，两对轴颈尺寸不相同的轴承外圈自定UZ30055PAYlLT/TCMCA0028—20247轴承外径D=30mm，十字轴总成装配长度L=55一类结构，两对轴颈尺寸不相同的钢板冲压轴承UJ30055PAYlLT/TCMCA0028—208部，内部和外部结构是第一类结构，两对轴颈尺寸不相同的两点焊盖板两外卡式万向节十字轴总UGW40060PAYlLT/TCMCA0028—20245T/TCMCA0028—2024表1结构类型代号（续）9在十字轴中部，内部和外部结构是第一类结构，两对轴颈尺寸不相同的两翼两外卡式万向节十字UYW40060PAYlLT/TCMCA0028—2024在十字轴中部，内部和外部结构是第一类结构，两对轴颈尺寸不相同的两翼两内卡式万向节十字UYN40060PAYlLT/TCMCA0028—20在十字轴中部，内部和外部结构是第一类结构，两对轴颈尺寸不相同的两翼两点焊盖板式万向节UYG40060PAYlLT/TCMCA0028—20部，内部和外部结构是第一类结构，两对轴颈尺寸不相同的两内卡两外卡式万向节十字轴总成型UNW40120PAYlLT/TCMCA0028—202464.2.3后置代号后置代号反应了十字轴总成油杯位置、内部结构、外部结构细节的差异，用大写拉丁字母与数字表示，其含义见表2。表2后置代号），4.3基本参数十字轴总成基本参数见表3。表3十字轴总成基本参数D/mmN﹒m1234567895技术要求5.1十字轴总成5.1.1外部缺陷十字轴总成各零件表面不应有锈斑、磕伤、毛刺、飞边等缺陷。5.1.2装配5.1.2.1轴承应旋转灵活，不应卡针、缺针、掉针等现象。5.1.2.2轴承的防尘罩、弹簧挡圈、油封装配后不应松动或脱落。7T/TCMCA0028—20245.1.3尺寸与极限偏差5.1.3.1十字轴总成的选型宜参照4.3规定的尺寸系列。5.1.3.2十字轴总成装配长度极限偏差应符合表4的规定。5.1.3.3十字轴总成中轴承的径向游隙应符合表5的规定。表4十字轴总成装配长度极限偏差000L＞1800表5轴承径向游隙5.1.4残磁限值磁力探伤检查裂纹后应进行退磁，十字轴总成残磁限值应符合表6的规定。表6残磁限值mT5.1.5耐候性按6.1.4描述的方法进行高低温试验，十字轴总成应无裂纹、卡滞等失效现象。5.1.6可靠性5.1.6.1按6.1.5.1描述的方法进行静扭转强度台架试验试验，十字轴总成加载额定扭矩的2.5倍时，不应断裂。5.1.6.2按6.1.5.2描述的方法进行扭转疲劳寿命台架试验，持续试验3×105次，十字轴总成不应失效。85.1.6.3按6.1.5.3描述的方法进行磨损寿命台架试验，持续试验150万次，十字轴轴径、滚针和轴承外圈，摩擦面不应出现2mm以上的点蚀或剥落现象。5.1.6.4按6.1.5.4描述的方法进行泥浆耐久性寿命台架试验，持续时间为100h，十字轴总成不应有泥水侵入现象，润滑脂的含水率不大于6%。5.2十字轴5.2.1尺寸与极限偏差5.2.1.1十字轴轴颈直径dc宜选用表3的尺寸系列。5.2.1.2十字轴轴颈直径极限偏差应符合表7的规定。5.2.1.3十字轴两端面的距离l极限偏差应符合表8的规定。图3十字轴几何公差示意图表7轴颈直径极限偏差轴颈公称直径d0000表8十字轴两端面距离的极限偏差00009T/TCMCA0028—20245.2.2几何公差5.2.2.1轴颈位置度公差t1（如图3所示）应符合下列要求：a)当L≤100mm时，位置度公差t1不应大于Φ0.1mm；b)当L＞100mm时，位置度公差t1不应大于Φ0.15mm。5.2.2.2轴颈几何公差（如图3所示）应符合表9的规定。表9轴颈几何公差轴颈公称直径dc5.2.3粗糙度轴颈表面粗糙度应符合表10的规定。表10轴颈表面粗糙度Ra/µm5.2.4无损探伤5.2.4.1十字轴经超声探伤检测，内部质量等级不应低于JB/T10661—2015规定的2级要求。5.2.4.2十字轴经磁粉检测，表面质量等级不应低于GB/T37400.15—2019规定的2级要求。表11轴颈热处理指标5.3轴承5.3.1尺寸与极限偏差5.3.1.1轴承外圈的外圈外径极限偏差应符合JB/T3232—2017中表8的规定。5.3.1.2滚针组最小单一内径极限偏差应符合JB/T3232—2017中表10的规定。5.3.1.3外圈底厚极限偏差、外圈内底面与止动槽单一间距极限偏差应符合JB/T3232—2017中表85.3.1.4滚针的尺寸极限偏差应符合GB/T309—2021中G3级的规定。5.3.2几何公差轴承外圈几何公差应符合表12的规定。表12轴承外圈几何公差5.3.3表面粗糙度轴承零件表面粗糙度应符合表13的规定。表13轴承零件表面粗糙度Ra/µm5.3.4周向间隙5.3.4.1滚针组圆周总间隙应符合下列要求：a)十字轴外径dc小于等于40mm的轴承，其滚针组圆周总间隙不应大于0.4mm；b)十字轴外径dc大于40mm的轴承，其滚针组圆周总间隙不应大于0.6mm。5.4材料和热处理5.4.1十字轴、轴承外圈用材质的力学性能：抗拉强度Rm不应小于835MPa，下屈服强度ReL不应小于540MPa，冲击吸收能量KU2不应小于47J,断后伸长率A不应小于10%,断面收缩率Z不应小于40%。5.4.2油封骨架、防尘罩骨架用材料的抗拉强度Rm不应小于325Mpa，下屈服强度ReL不应小于195Mpa。5.4.3滚针用材料的力学性能不应低于GB/T18579—2019中6.5的规定。5.4.4弹簧挡圏用材料的力学性能不应低于GB/T699—2015中表2的规定。5.4.5轴颈表面硬度、芯部硬度、渗碳淬火有效硬化层深度应符合表11的规定，同一轴颈表面的硬度差不应大于2HRC。5.4.6轴颈表面碳化物应符合GB/T25744—2010中1级～3级的规定。5.4.7油封、防尘罩用胶料的物理性能不应低于JB/T6639—2015中表1普通型的规定。5.4.8轴承外圈的热处理宜采用碳氮共渗工艺，不应淬透，工件经淬回火后，应符合下列要求：a)外圈有效硬化层深度（550HV）不应小于0.2mm；b)外圈滚道表面硬度范围应为680HV～840HV；c)外圈心部硬度范围应为270HV～500HV。5.4.9轴承外圈硬化层的金相组织应符合JB/T7363—2011规定的1～2级的要求。T/TCMCA0028—20245.4.10滚针表面应符合下列要求：a)硬度为61HRC～66HRC范围内；b)淬回火马氏体在1～4级范围内；6试验方法6.1十字轴总成6.1.1外部缺陷和装配外部缺陷和装配质量检查采用目测进行。6.1.2装配长度检测装配长度的检测，应先按表14的规定加载压紧力，使十字轴端面与轴承底部充分接触再进行检测。D/mmP/N>506.1.3残磁限值残磁限值的检测按JB/T6641的规定进行。6.1.4耐候性十字轴总成高低温试验按照GB/T2423.22给出的方法进行，试验条件为低温-40℃±5℃,稳定后持续1h，高温90℃±5℃,稳定后持续1h，交变试验循环5次，目测外观有无裂缝、十字轴运动是否有卡滞现象。6.1.5可靠性6.1.5.1十字轴总成静扭转强度台架试验按照QC/T29082—2019中6.6的规定进行。6.1.5.2十字轴总成扭转疲劳寿命台架试验按照QC/T29082—2019中6.7的规定进行。6.1.5.3十字轴总成磨损寿命台架试验按照QC/T29082—2019中6.8的规定进行。6.1.5.4十字轴总成泥浆耐久台架试验按附录A的规定进行。6.2十字轴6.2.1尺寸及表面检测6.2.1.1十字轴尺寸和位置度的检测采用通用量具或专用检具，按GB/T1958的规定进行。6.2.1.2表面粗糙度的检测按JB/T7051的规定进行。6.2.2无损检测6.2.2.1内部裂纹采用超声波检测，按JB/T10661—2015的规定进行。6.2.2.2表面裂纹采用磁粉检测，按GB/T37400.15—2019的规定进行。6.2.3热处理6.2.3.1轴颈有效硬化层深度的测定和校核应按GB/T9450的规定，在离轴颈端面1/2～2/3轴颈总长度处检测。6.2.3.2轴颈表面显微硬度的检测应按GB/T4340.1的规定。6.2.3.3轴颈表面碳化物检测应按GB/T25744的规定进行，一般在轴颈端面倒角处检测。6.3轴承6.3.1尺寸检测轴承尺寸检测按JB/T3232—2017的规定进行。6.3.2热处理6.3.2.1轴承外圈硬度、硬化层深度、芯部硬度、金相组织等项目的检测按JB/T7363的规定进行。6.3.2.2滚针表面硬度、淬回火马氏体、网状碳化物的检测按JB/T3232—2017中7.5的规定进行。7检验规则7.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验。7.2出厂检验7.2.1出厂检验应在产品生产完毕交货前进行。7.2.2出厂检验项目按表15的规定进行。7.2.3以同一日期生产的相同工艺、材料和同一型号产品为一检验批，每批数量不超过20000个。7.2.4出厂检验的抽样方法应符合GB/T2828.1—2012的规定，使用一般检验水平II级，检验项目的接收质量限AQL值外部缺陷、尺寸、装配为4.0，其他为1.5。7.3型式检验7.3.1有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品或者产品转厂生产的试制定型鉴定；b)正式生产后，设计、工艺或材料有较大改变，可能影响产品性能时；c)产品连续生产，每年进行一次型式试验或全年累计达到一定量时；d)长期停产持续半年以上，恢复生产时；e)出厂试验结果和上一次型式试验结果有较大差异；f)市场监管部门或用户提出要求时。7.3.2十字轴总成检验项目按照表15的规定进行，全部项目通过判定为合格。7.3.3型式检验用的样品应在出厂检验合格的产品中随机抽取。√√√√√√√√—√—√8标志、包装、运输和贮存8.1标志8.1.1贮运标志应符合GB/T191的规定。T/