庞方超 杨清淞 宁世儒 李旭伟

（中汽研汽车检验中心（天津）有限公司底盘试验研究部）

制动系统是影响车辆行驶安全的因素之一[1]。车辆紧急制动可靠性是车辆开发及验证过程中不可回避的重要问题之一[2-3]。其中制动卡钳在紧急制动工况下会受到较大的冲击振动荷载，螺栓连接处又因存在预紧轴力散差大，螺栓强度利用率低等缺点，难以满足此连接点高可靠性要求[4-5]，因此汽车制动卡钳与转向节连接点的可靠性验证至关重要[6]。文献[7-11]研究发现横向载荷更容易导致螺纹连接结构发生松动。文献[12]在对应变修正的基础上建立了超声波波速随试样应力变化的关系模型。文献[13]利用空间传感技术，配合超声波技术可以测定螺栓空间内的压力。本文利用超声波测距技术测试车辆极端制动工况下卡钳螺纹连接结构可靠性，检验车辆制动系统的使用可靠性。

1 试验方案

根据车辆紧急制动工况下对螺纹连接可靠性的要求，在受到100 次循环的常规制动力（向前1.3 g 加速度，向后1.0 g 加速度），需保证原始螺栓的预紧力衰减不超过30%。此外为测试极限制动力以及考虑到实际工况下制动力的变化，因此在常规制动力基础上增大10%和20%，设立阶梯式循环加载力，施加制动力载荷如图1 蓝色线条所示。

图1 制动压力和制动力曲线图

试验过程中分别在第30 次、50 次及100 次循环结束后用超声测距仪测量制动卡钳螺栓的长度，判断螺栓长度变化量是否超过预紧时螺栓长度变化量的30%，如超过，则可初步怀疑螺栓预紧力衰减值超过30%，然后再利用力矩扳手对螺栓力矩值进行复核。……