新闻资讯

球销，也常被称作球头、球头销或球铰，是汽车转向拉杆连接部位的关键零件。球销是汽车转向系统的关键部件，需耐磨、强度高，并支持多种连接设计。 它承担着转向机构的铰接功能，连接着汽车的转向机构与悬架，确保车辆能顺畅转向及车轮能正常跳动。

由于汽车转向车轮具有外倾角和前束角，同时主销存在后倾角和内倾角，转向拉杆在转向及车轮跳动时需进行复杂的空间运动。因此，传动机构的关节处必须采用球销进行铰接，以保证运动的灵活性。同时，球销表面需耐磨，内部则要有足够的强度和韧性来承受各种应力。

1.1 【 球销功能与设计要求 】

球销总成，包括球销、球座、球碗、挡盖及密封罩等部件，与控制臂和转向节相连，负责传递力和力矩，确保车辆稳定运行。这一连接必须为刚性，以保证足够的强度和刚度，同时防止零部件滑移、变形或损坏。

1.2 【 球销与控制臂连接方式 】

多种连接方式可选，如铆接、螺栓连接、压入、焊接及一体式，每种方式各有优劣。 球销与控制臂的连接方式有多种，如铆接式、螺栓连接式、压入式、焊接式和一体式等。一体式连接虽然强度高、空间利用率好，但成本较高，多用于中高档悬架。其他四种方式则根据设计空间、工艺水平和成本考虑进行选择。

1.3 【 转向节连接方式 】

同样，球销与转向节的连接也采用多种方式，如锥度连接、开槽圆柱连接和带球面的圆柱连接。主要包括锥度连接和开槽圆柱连接，对于不同转向节材料选择不同的设计。 带球面的圆柱连接主要用于铝合金转向节，旨在增大接触面积，防止铝合金变形。而锥度连接和开槽圆柱连接则多用于铸铁类转向节。本文将重点介绍锥度连接和开槽圆柱连接的设计计算方法。

2.1 【 球销尺寸与材料选择 】

球销直径影响承载能力，选材需根据载荷选择合适标准与材料。 球销的工作表面需要良好的润滑，因此，在球碗或球销上通常会设计有油槽或油道。然而，为了简化维护保养流程，现代汽车设计中更倾向于采用无需加注润滑油的塑料球碗，即自润滑球碗，这种设计正日益受到广泛的应用。

2.2 【 球销应力校核与表面处理 】

通过校核应力和表面处理提高球销的强度及耐用性，并遵循相关设计标准。 球销的制造材料包括渗碳钢如12CrNi3、15CrMo、20CrNi和20CrMnTi，以及氰化钢如35Cr和35CrNi。此外，调质钢SCM435也可用于球销的制造。为了提升耐磨性，这些材料通常需要经过渗碳淬火、碳氮共渗或表面感应淬火等表面处理。在设计时，可以参考NY/T1122轮式拖拉机转向系球头销、GB/T7726铰接客车机械连接装置等标准，同时也可以借鉴成熟车型的球销设计要求，例如碳氮共渗和表面感应淬火的特定要求。

3.1 【 锥形连接设计分析 】

采用抗压强度计算确保转向节在过盈连接下的强度和安全性。 在转向节的设计中，锥形连接方式是一种常见的连接方式。其设计校核主要集中在球销与转向节连接处的球销安装孔直径以及转向节的厚度。通常，这种校核是根据过盈配合的计算方法来进行的，旨在确保转向节在球销拉紧后能够满足强度要求。

3.2 【 开槽圆柱连接设计分析 】

主要评估压应力与支撑应力以确保转向节在工作载荷下的强度。 对于采用开槽圆柱连接方式的转向节，其与球销之间并无过盈接触，这意味着两者结合面在初始状态下并无压应力。因此，这种连接方式的计算方法和要求与前述的圆锥配合连接存在显著差异。在此类转向节的设计中，主要需计算工作载荷作用下的压应力，以及转向节在屈服时的抗压应力（支撑应力），并对比这两者的关系来评估设计的安全性。