卢柳林，冯继军，黄文长，彭贤锋

（东风汽车有限公司东风商用车技术中心，武汉 430056）

0 引言

汽车转向横拉杆为转向系统中的保安件，其对汽车的行驶安全至关重要。当转向横拉杆出现断裂时，轻则会出现汽车转向系统失效，重则会造成严重事故［1-2］。

某公司生产的汽车用转向横拉杆多次发生断裂。通过对多起事故进行现场分析，确认转向横拉杆先是受意外冲击力下出现弯曲，后因其结构改变而受不对称的双向弯曲应力，最终导致双向弯曲疲劳断裂的发生。

转向横拉杆材料牌号为40Cr，经调质处理，硬度值要求25～32 HRC。通过对断裂件的金相组织、化学成分和硬度进行分析，同时结合ANSYS有限元受力分析，以找出其断裂原因，并提出改进措施。

1 试验过程与结果

1.1 断口宏观分析

图1为转向横拉杆的断裂实物局部形貌。断裂部位位于螺纹与直杆的过渡处，断口呈双向弯曲疲劳特征，裂纹从螺纹根部相对应的两侧起源，并向心部扩展，扩展过程明显不对称。根据疲劳裂纹的闭合特征，将断裂的拉杆拼合，如图1所示，转向横拉杆断裂处发生了明显的弯曲变形，而正常服役的转向横拉杆应为直杆。拉杆表面未见任何异常碰撞及干涉痕迹。

图2为转向横拉杆的断口形貌。由图可见，断口分为3个区域。Ⅰ区和Ⅱ区均为疲劳扩展区，Ⅰ区为一侧的疲劳扩展区，面积约占断口总面积的1/2；Ⅱ区为另一侧的疲劳扩展区，面积约为断口总面积的1/4，两侧裂纹源区均起始于与转向横拉杆弯曲变形方向一致的螺纹根部。……