ICS 27.020 J 92 备案号： JB 中华人民共和国机械行业标准 JB/T13554—XXXX 内燃机曲轴弯曲疲劳试验方法 Internal combustion engine bending fatigue test methods for crankshaft （报批稿） XXXX - XX- XX 发布 中华人民共和国工业和信息化部 发布 JB/T XXXXX—XXXX 前言 本标准按GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国内燃机标准会技术委员会（SAC/TC177）归口。 本标准起草单位：浙江大学、昆明云内动力股份有限公司、上海内燃机研究所、天润曲轴股份有限 公司、潍柴动力股份有限公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心。 本标准主要起草人：刘震涛、黄瑞、蒋春武、孟红霞、陈云清、丛建臣、俞小莉、乔亮亮、王志坚、 魏世云、荣超、孙军、邵诗波。 本标准为首次发布。 I JB/TXXXXX—XXXX 内燃机曲轴弯曲疲劳试验方法 1范围 本标准规定了内燃机曲轴弯曲疲劳试验的术语和定义、试件抽样、试验装置、试验步骤、试验数据 处理方法、试验报告。 本标准适用于内燃机曲轴曲拐的台架弯曲疲劳试验。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是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/T3358（所有部分） 统计学术语 GB/T10623-2008金属力学性能试验术语 GB/T24176-2009金属材料疲劳试验数据统计方案与分析方法 3术语和定义 GB/T3358、GB/T10623-2008及GB/T24176-2009界定的以及下列术语和定义适应于本文件。 3. 1 循环基数circularbase 测定疲劳强度时，人为规定的一个载荷循环次数界限。试样超过该界限即中止试验，推荐使用10°。 3. 2 试验载荷 Ftestload 样本总数为n的一组试验中，第i次独立试验所施加的交变载荷幅值。 3. 3 载荷水平loadlevel 在试验控制条件下的载荷强度，例如：载荷幅值、最大载荷与载荷范围。 3. 4 子样 specimen 从总体中抽取的一部分样件。 3. 5 存活率survivalrate 试件在给定载荷作用下存活的概率。 3. 6 中位秩 #medianrank i-0.3 在n个单元样本第i次失效时真实失效概率在50%的置信水平上应具有的值，以F 表示 n+0.4 3. 7 1 JB/TXXXXXXXXX 累计失效概率 cumulative failure probability 产品在规定的条件下与规定的时间内未完成规定的功能的概率。 4试件抽样 4.1总样本 4.1.1曲轴弯曲疲劳试验的总样本在材料、几何尺寸以及工艺技术条件必须满足设计要求，为合格的 产品。 4.1.2总样本应具有相同的特性，如果总样本显示了不同的疲劳影响因素的特性，例如批次、材料、 加工工艺与铸造方式等，则总样本应依照上述特性分组，每组随机抽样的样件数应与分组的大小成比例。 4.2抽样 对于解释性研究要求至少10个试样估计疲劳强度的平均值与标准偏差；对于可靠性数据要求至少20 个试样。抽样方式为在总样本中随机抽取。 4.3最小样本数 最小样本数应满足公式（1）。 <SmaxVn ^ (1) ty 式中： t一一置信度为、自由度为n-1的t分布分位点； 8x一一误差限度； Cv- 变异系数，子样的标准差与均值的比值。 n一一最小样本数。 5疲劳试验装置 5.1疲劳试验装置测量仪表应通过国家计量部门检定并在有效期内，试验频率及载荷水平应保证不会 导致试样危险截面发生局部过热，频率应在20Hz-100Hz。 5.2试验曲轴与夹具组成音叉式谐振机构，采取电磁或机械方式驱动，其原理示意图如图1所示。试 验采用夹具上某一定点的加速度值作为力载荷控制参数，因为这样引起的载荷系统误差最小。一般采用 加速度传感器，也可选用位移或应变传感器。 5.3试验系统采用静标动测法通过试样上的应变值作为中间量对试验载荷进行检定，其原理如图2所 示。 2 XXXX—XXXXX 1/Ar 图1谐振式曲轴弯曲疲劳试验台工作原理示意图 应变 弯矩/频率/转速 图2静标动测原理示意图 5.4试验载荷控制精度不低于1%，试验装置传感器应定期标定。 5.5试验结果应满足置信度大于或等于95%，相对误差小于或等于5%的精度要求。如果精度不能满足 要求，则加大取样数量直至满足要求。 6疲劳试验方法 6.1通则 曲轴疲劳试验常用的试验方法分为成组法、改进的升降法以及疲劳极限统计法（单点法）。 一般在可靠性研究中需要给出曲轴的P-S-N曲线时，则由成组法确定有限寿命区域内的曲线点（S， N），在循环基数近旁由升降法得到疲劳极限；供方提交产品质量报告时，常用升降法给出曲轴疲劳极 限值的统计特征；而内燃机制造商的验收与质量控制稽查或小批量试制验证时，可采用疲劳极限单点映 射法。 试验要求在曲轴连杆颈过渡圆角的曲拐平面交线处沿交线的方向贴应变片，在实现弯矩载荷标定的 同时，也能够给出了圆角应变（应力）载荷的数值。 6.2成组试验法 具体方法详见GB/T24176-2009 6.3改进的升降法 具体方法详见GB/T24176-2009 6.4疲劳极限单点映射法 6.4.1在有限寿命段（1.0-1.2）×10"至（0.5-1.0）×10次进行强化试验。当试验观测点达到5点以 上时，对（1og（Ni），1og（Si））（i≥5）作回归分析，若相关系数大于显著度为0.05的起码值（起 码值可由附录A中表A.1查取），则可以进行试验结果的统计分析。 3