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目次

前言................................................................................II

1范圍..............................................................................1

2規范性引用文件....................................................................1

3術語和定義........................................................................1

4技術要求..........................................................................3

5試驗方法..........................................................................4

I

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前言

本標準按照GB/T1.1-2009給出的規則起草。

本標準由全國汽車標準化委員會提出并歸口。

本標準起草單位：蕪湖禾田汽車工業有限公司

本標準主要起草人：

II

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乘用車鋁合金控制臂總成技術條件

1范圍

本標準規定了乘用車鋁合金控制臂總成的術語和定義、技術要求及試驗方法。

本標準適用于乘用車鋁合金控制臂總成（以下簡稱控制臂總成）。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，及所注明日期的版本適用于本

文件。凡是不注日期的引用版本（包括所有的修改草案）適用于本文件。

GB/T528硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測定

GB/T531.1橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法第1部分：邵氏硬度計法（邵爾硬度）

GB/T1682硫化橡膠低溫脆性的測定單試樣法

GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成分

GB/T3191鋁及鋁合金擠壓棒材

GB/T3512硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗

GB/T7759.1硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮永久變形的測定第1部分：在常溫及高溫條件下

GB/T7762硫化橡膠或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂靜態拉伸試驗

GB/T17107鍛件用結構鋼牌號和力學性能

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

鋁合金控制臂總成alcontrolarmmount

鋁合金控制臂總成是汽車懸架系統的組成部分，彈性地連接車身與車輪，從而起到緩沖、減震、導

向、傳力作用。主要由鋁合金臂體、球鉸鏈及橡膠襯套組成，見圖1。

1

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鋁合金臂體

橡膠襯套

球鉸鏈

圖1鋁合金控制臂總成結構圖

3.2

最大擺動角maximumswingangle

在球銷軸線與球座孔軸線重合時過該軸線的平面內球銷傾擺到兩極限位置時，球銷軸線間夾角。

3.3

臂體抗壓屈服極限albodycompressiveyieldstrengthlimitation

對臂體縱向兩端施加壓力（FK），當臂體相對于力作用線發生塑性變形所需要的壓力。

3.4

臂體抗拉屈服極限albodytensileyieldstrengthlimitation

對臂體縱向兩端施加拉力（Fa），當臂體相對于力作用線發生塑性變形所需要的壓力。

3.5

球銷壓（拉）脫力ballpinpress-off(pull-off)force

球銷軸線與球座軸線處于重合位置，沿球銷軸方向，按規定的加載速度，施加壓力（FK）或拉力（Fa）,

直至球銷從球座中完全脫出的最大力。

3.6

襯套壓脫力bushingpress-offforce

按規定方向加載速度將襯套從襯套孔壓出的最大力。

3.7

旋轉啟動力矩rotatingstartingtorque

球銷相對于球座由靜止狀態轉入運動狀態瞬間所需的力矩。

2

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3.8

旋轉力矩rotatingtorque

球銷軸線與球座孔軸線重合時，使球銷繞軸線勻速旋轉時的力矩。

3.9

擺動力矩swingtorque

球銷軸線與球座孔軸線重合時，使球銷在與軸線垂直的平面內作連續擺動時的力矩。

3.10

襯套靜剛度bushingstaticstiffness

以一定的速度對襯套加載時，載荷與變形的關系。

3.11

軸向位移axialdisplacement

球銷軸線與球座孔軸線重合，沿該軸線方向，分別對球銷施加壓力和拉力，球銷能產生的最大位移

量。

3.12

徑向位移radialdisplacement

球銷軸線與球座孔軸線重合，沿垂直于該軸線方向，分別對球銷施加壓力和拉力，球銷能產生的最

大位移量。

4技術要求

4.1一般要求

4.1.1控制臂總成不應有白斑、銹蝕、劃傷、磕碰、折疊、裂紋、毛刺、松動和脫落等缺陷

4.1.2球銷與球座裝配前應該清潔干凈，在裝配后應轉動靈活，不應發生松動、卡滯現象。

4.2材料性能

4.2.1鋁合金材料應符合GB/T3190和GB/T3191的要求。

4.2.2合金鋼材料應符合GB/T17107的要求。

4.2.3橡膠材料應符合GB/T528、GB/T531.1、GB/T1682、GB/T3512、GB/T7759.1和GB/T7762

的要求。

4.3性能要求

4.3.1最大擺動角、臂體抗壓屈服極限、臂體抗拉屈服極限、球銷拉（壓）脫力、襯套壓脫力應符合

產品設計文件要求。

4.3.2旋轉啟動力矩、旋轉力矩、擺動力矩應符合表1要求。

表1旋轉啟動力矩、旋轉力矩、擺動力矩允許值

3

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技術要求

球頭直徑D（mm）

旋轉力矩、擺動力矩（N·m）旋轉啟動力矩（N·m）

D≤240.5～5≤10

24＜D≤300.5～6≤12

30＜D≤350.5～6≤16

D＞350.5～10≤19

4.3.3襯套靜剛度應符合產品設計文件要求。

4.3.4軸向位移、徑向位移應符合表2要求。

表2軸向、徑向位移允許值

球頭直徑D（mm）軸向加載（N）軸向位移（mm）徑向加載（N）徑向位移（mm）

D≤24400≤0.152500≤0.20

24＜D≤301400≤0.153000≤0.25

30＜D≤352000≤0.205000≤0.35

D＞353000≤0.209000≤0.45

4.3.5耐久性試驗要求如下：

a)試驗后產品不得出現下列現象：

1)球銷不應出現裂紋或斷裂，不應從臂體中出現滑脫現象；

2)臂體不應出現裂紋或斷裂；

3)防塵罩不應出現裂紋或斷裂；

4)橡膠襯套不應出現龜裂、斷裂、移位或滑脫現象。

b)試驗結束后，球鉸旋轉力矩、擺動力矩應不低于0.1N·m。

5試驗方法

5.1最大擺動角

將控制臂總成按照圖2固定安裝在角度測量儀上，球銷傾擺到兩側極限位置狀態時，在過球銷軸線

平面內，測量記錄球銷軸線的夾角θ。

圖2最大擺動角試驗固定方式

5.2臂體抗壓屈服極限

4

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將控制臂總成按水平安裝如圖3所示（或按制造商規定安裝），對臂體施加壓力FK，記錄臂體發生

屈服時的壓力值。

5.3臂體抗拉屈服極限

將控制臂總成按水平安裝如圖3所示（或按制造商規定安裝），對臂體施加壓力Fa，記錄臂體發生

屈服時的拉力值。

圖3臂體抗壓（拉）屈服極限試驗安裝示意圖

5.4球銷壓（拉）脫力

將控制臂總成按圖4所示固定安裝在試驗設備上，記錄球銷壓（拉）出臂體內孔時的最大壓（拉）

力值。

圖4球銷壓（拉）脫力試驗安裝示意圖

5.5襯套壓脫力

5

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將控制臂總成安裝在試驗設備上，以10mm/min的位移速度，從襯套壓入的反方向加載，如圖5所示，

記錄襯套從臂體中完全脫出的最大壓力Fk。

圖5襯套壓脫力試驗安裝示意圖

5.6旋轉啟動力矩

球銷在測試前，以交替方向5～8次使球銷與球座磨合運動，如圖6所示,球銷回到中間位置，放置在

20℃±5℃的溫度下保持24h，試驗方法按5.3進行，記錄球銷啟動時的力矩值。

圖6靜態摩擦方向

5.7旋轉力矩

將臂體固定，使球銷和臂體主孔中軸線處于重合位置，球銷繞中軸線以30°/s±5°/s的速度旋轉3-5

周，然后繼續旋轉3周并記錄每旋轉一周力矩數值，取平均值。

5.8擺動力矩

將臂體固定，使球銷和臂體主孔中軸線重合，使球銷處于球接頭總成對稱面或設計平面內，以30°/s

±5°/s的速度連續擺動，擺動角度為最大擺動角設計值的80%～90%，擺動5～8周后，繼續擺動3周并

記錄每擺動一周力矩數值，取平均值。

5.9襯套靜剛度

5.9.1徑向靜剛度

6

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a)試件安裝，按圖7所示；

b)施加載荷，按圖8方向，施加載荷Fz、Fy；

c)位移速度，10mm/min；

d)預循環3次；

e)按圖7所示，記錄第4次的“載荷-變形”數值，并生成“載荷-變形”曲線；

f)靜剛度依據圖9所示曲線，按公式⑴計算。

P2?P1

Ks=....................(1)

δ2?δ1

式中：Ks—靜剛度，N/mm；

δ1—按橡膠厚度的10%；

δ2—按橡膠厚度的30%；

P1—變形到δ1時的對應載荷；

P2—變形到δ2時的對應載荷。

圖7徑向靜剛度試驗安裝示意圖

圖8徑向靜剛度試驗加載方向示意圖

7

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圖9載荷-變形曲線圖

5.9.2軸向靜剛度

a)試件安裝，按圖10所示；

b)施加載荷，按圖10所示方向，施加恒定載荷Fx；

c)位移速度，10mm/min；

d)預循環3次；

e)按圖10所示，記錄第4次的“載荷—變形”數值，并生成“載荷—變形”曲線；

f)靜剛度按公式⑴計算。

圖10軸向靜剛度試驗安裝示意圖

5.9.3扭轉靜剛度

a)試件安裝，如圖15所示；

b)按圖15所示方向，施加扭矩Tr；

c)扭轉速度為1°/s；

d)最大扭轉角度按產品設計文件要求進行；

e)預循環3次；

f)按圖11所示，記錄第4次“扭矩—角度”數值，并生成“扭矩—角度”曲線；

g)扭轉剛度的計算方法，依據圖16所示曲線，按公式⑵計算。

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Tr2?Tr1

Kt=................(2)

φ2?φ1

式中：Kt—扭轉靜剛度，N·m/°；

φ1—按設計文件規定最大扭轉角度的10%；

φ2—按設計文件規定最大扭轉角度的30%；

Tr1—扭轉到φ1位置時對應扭矩；

Tr2—扭轉到φ2位置時對應扭矩。

圖11扭轉靜剛度試驗安裝示意圖

圖12扭矩—角度曲線

5.10軸向位移

將試件固定在試驗設備上，使球銷和臂體球殼孔中軸線重合，使球銷加載平面與加載裝置接觸，加

載方向如圖13所示（+Fax：表示拉力，-Fax：表示壓力）。

9

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圖13軸向位移試驗載荷施加方法及方向

軸向位移的計算方法，如圖14所示。

圖14軸向彈性位移的計算方法

施加F=+Fax時，產生的位移為+δa

施加F=-Fax時，產生的位移為-δa

總位移δ=|+δa|+|-δa|

5.11徑向位移

將試件固定在試驗設備上，使球銷、球座和臂體球殼孔中軸線重合，使球銷加載平面與加載裝置接

觸，加載方向如圖15所示（+Fard：表示拉力，-Fard：表示壓力）。

圖15徑向位移試驗載荷施加方法及方向

徑向位移的計算，如圖16所示。

10

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圖16徑向位移的計算方法

施加F=+Frad時，產生的位移為+δrad

施加F=-Frad時，產生的位移為-δrad

總位移δ=|+δrad|+|-δrad|

5.12耐久性

5.12.1經過5.3、5.4、5.6、5.7試驗合格的試件，安裝在試驗臺架上，按圖17和設計文件的要求施

加徑向載荷Q,并使球銷按角度α旋轉、按圖示角度θ擺動進行試驗；

圖17耐久性試驗安裝載荷方向示意圖

5.12.3試驗條件見表3：

表3耐久性試驗參數表

徑向加載旋轉擺動徑向加載次數

1.Q按設計圖紙要求或取前軸最大1.α：±30°1.θ：最大擺動角的

設計軸荷的1/22.頻率：1/4f30%

2.加載頻率：f取（1～3）Hz2.頻率：1/4f3×105

3.加載方式：正弦波

5.12.4試驗結束后，檢查球銷、臂體、防塵罩及橡膠襯套損壞情況并按5.3、5.4進行測試。

_________________________________

11

ICS點擊此處添加ICS號

點擊此處添加中國標準文獻分類號

中華人民共和國行業標準

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乘用車鋁合金控制臂總成技術條件

Passengercaraluminumalloycontrolarmassembly

Technicalrequirementsandtestmethods

點擊此處添加與國際標準一致性程度的標識

文稿版次選擇

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乘用車鋁合金控制臂總成技術條件

1范圍

本標準規定了乘用車鋁合金控制臂總成的術語和定義、技術要求及試驗方法。

本標準適用于乘用車鋁合金控制臂總成（以下簡稱控制臂總成）。

2規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，及所注明日期的版本適用于本

文件。凡是不注日期的引用版本（包括所有的修改草案）適用于本文件。

GB/T528硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測定

GB/T531.1橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法第1部分：邵氏硬度計法（邵爾硬度）

GB/T1682硫化橡膠低溫脆性的測定單試樣法

GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成分

GB/T3191鋁及鋁合金擠壓棒材

GB/T3512硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗

GB/T7759.1硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮永久變形的測定第1部分：在常溫及高溫條件下

GB/T7762硫化橡膠或熱塑性橡膠耐臭氧龜裂靜態拉伸試驗

GB/T17107鍛件用結構鋼牌號和力學性能

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

鋁合金控制臂總成alcontrolarmmount

鋁合金控制臂總成是汽車懸架系統的組成部分，彈性地連接車身與車輪，從而起到緩沖、減震、導

向、傳力作用。主要由鋁合金臂體、球鉸鏈及橡膠襯套組成，見圖1。

1

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鋁合金臂體

橡膠襯套

球鉸鏈

圖1鋁合金控制臂總成結構圖

3.2

最大擺動角maximumswingangle

在球銷軸線與球座孔軸線重合時過該軸線的平面內球銷傾擺到兩極限位置時，球銷軸線間夾角。

3.3

臂體抗壓屈服極限albodycompressiveyieldstrengthlimitation

對臂體縱向兩端施加壓力（FK），當臂體相對于力作用線發生塑性變形所需要的壓力。

3.4

臂體抗拉屈服極限albodytensileyieldstrengthlimitation

對臂體縱向兩端施加拉力（Fa），當臂體相對于力作用線發生塑性變形所需要的壓力。

3.5

球銷壓（拉）脫力ballpinpress-off(pull-off)force

球銷軸線與球座軸線處于重合位置，沿球銷軸方向，按規定的加載速度，施加壓力（FK）或拉力（Fa）,

直至球銷從球座中完全脫出的最大力。

3.6

襯套壓脫力bushingpress-offforce

按規定方向加載速度將襯套從襯套孔壓出的最大力。

3.7

旋轉啟動力矩rotatingstartingtorque

球銷相對于球座由靜止狀態轉入運動狀態瞬間所需的力矩。

2

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3.8

旋轉力矩rotatingtorque

球銷軸線與球座孔軸線重合時，使球銷繞軸線勻速旋轉時的力矩。

3.9

擺動力矩swingtorque

球銷軸線與球座孔軸線重合時，使球銷在與軸線垂直的平面內作連續擺動時的力矩。

3.10

襯套靜剛度bushingstaticstiffness

以一定的速度對襯套加載時，載荷與變形的關系。

3.11

軸向位移axialdisplacement

球銷軸線與球座孔軸線重合，沿該軸線方向，分別對球銷施加壓力和拉力，球銷能產生的最大位移

量。

3.12

徑向位移radialdisplacement

球銷軸線與球座孔軸線重合，沿垂直于該軸線方向，分別對球銷施加壓力和拉力，球銷能產生的最

大位移量。

4技術要求

4.1一般要求

4.1.1控制臂總成不應有白斑、銹蝕、劃傷、磕碰、折疊、裂紋、毛刺、松動和脫落等缺陷

4.1.2球銷與球座裝配前應該清潔干凈，在裝配后應轉動靈活，不應發生松動、卡滯現象。

4.2材料性能

4.2.1鋁合金材料應符合GB/T3190和GB/T3191的要求。

4.2.2合金鋼材料應符合GB/T17107的要求。

4.2.3橡膠材料應符合GB/T528、GB/T531.1、GB/T1682、GB/T3512、GB/T7759.1和GB/T7762

的要求。

4.3性能要求

4.3.1最大擺動角、臂體抗壓屈服極限、臂體抗拉屈服極限、球銷拉（壓）脫力、襯套壓脫力應符合

產品設計文件要求。

4.3.2旋轉啟動力矩、旋轉力矩、擺動力矩應符合表1要求。

表1旋轉啟動力矩、旋轉力矩、擺動力矩允許值

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技術要求

球頭直徑D（mm）

旋轉力矩、擺動力矩（N·m）旋轉啟動力矩（N·m）

D≤240.5～5≤10

24＜D≤300.5～6≤12

30＜D≤350.5～6≤16

D＞350.5～10≤19

4.3.3襯套靜剛度應符合產品設計文件要求。

4.3.4軸向位移、徑向位移應符合表2要求。

表2軸向、徑向位移允許值

球頭直徑D（mm）軸向加載（N）軸向位移（mm）徑向加載（N）徑向位移（mm）

D≤24400≤0.152500≤0.20

24＜D≤301400≤0.153000≤0.25

30＜D≤352000≤0.205000≤0.35

D＞353000≤0.209000≤0.45

4.3.5耐久性試驗要求如下：

a)試驗后產品不得出現下列現象：

1)球銷不應出現裂紋或斷裂，不應從臂體中出現滑脫現象；

2)臂體不應出現裂紋或斷裂；

3)防塵罩不應出現裂紋或斷裂；

4)橡膠襯套不應出現龜裂、斷裂、移位或滑脫現象。

b)試驗結束后，球鉸旋轉力矩、擺動力矩應不低于0.1N·m。

5試驗方法

5.1最大擺動角

將控制臂總成按照圖2固定安裝在角度測量儀上，球銷傾擺到兩側極限位置狀態時，在過球銷軸線

平面內，測量記錄球銷軸線的夾角θ。

圖2最大擺動角試驗固定方式

5.2臂體抗壓屈服極限

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將控制臂總成按水平安裝如圖3所示（或按制造商規定安裝），對臂體施加壓力FK，記錄臂體發生

屈服時的壓力值。

5.3臂體抗拉屈服極限

將控制臂總成按水平安裝如圖3所示（或按制造商規定安裝），對臂體施加壓力Fa，記錄臂體發生

屈服時的拉力值。

圖3臂體抗壓（拉）屈服極限試驗安裝示意圖

5.4球銷壓（拉）脫力

將控制臂總成按圖4所示固定安裝在試驗設備上，記錄球銷壓（拉）出臂體內孔時的最大壓（拉）

力值。

圖4球銷壓（拉）脫力試驗安裝示意圖

5.5襯套壓脫力

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將控制臂總成安裝在試驗設備上，以10mm/min的位移速度，從襯套壓入的反方向加載，如圖5所示，

記錄襯套從臂體中完全脫出的最大壓力Fk。

圖5襯套壓脫力試驗安裝示意圖

5.6旋轉啟動力矩

球銷在測試前，以交替方向5～8次使球銷與球座磨合運動，如圖6所示,球銷回到中間位置，放置在

20℃±5℃的溫度下保持24h，試驗方法按5.3進行，記錄球銷啟動時的力矩值。

圖6靜態摩擦方向

5.7旋轉力矩

將臂體固定，使球銷和臂體主孔中軸線處于重合位置，球銷繞中軸線以30°/s±5°/s的速度旋轉3-5

周，然后繼續旋轉3周并記錄每旋轉一周力矩數值，取平均值。

5.8擺動力矩

將臂體固定，使球銷和臂體主孔中軸線重合，使球銷處于球接頭總成對稱面或設計平面內，以30°/s

±5°/s的速度連續擺動，擺動角度為最大擺動角設計值的80%～90%，擺動5～8周后，繼續擺動3周并

記錄每擺動一周力矩數值，取平均值。

5.9襯套靜剛度

5.9.1徑向靜剛度

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a)試件安裝，按圖7所示；

b)施加載荷，按圖8方向，施加載荷Fz、Fy；

c)位移速度，10mm/min；

d)預循環3次；

e)按圖7所示，記錄第4次的“載荷-變形”數值，并生成“載荷-變形”曲線；

f)靜剛度依據圖9所示曲線，按公式⑴計算。

P2?P1

Ks=....................(1)

δ2?δ1

式中：Ks—靜剛度，N/mm；

δ1—按橡膠厚度的10%；

δ2—按橡膠厚度的30%；

P1—變形到δ1時的對應載荷；

P2—變形到δ2時的對應載荷。

圖7徑向靜剛度試驗安裝示意圖

圖8徑向靜剛度試驗加載方向示意圖

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圖9載荷-變形曲線圖

5.9.2軸向靜剛度

a)試件安裝，按圖10所示；

b)施加載荷，按圖10所示方向，施加恒定載荷Fx；

c)位移速度，10mm/min；

d)預循環3次；

e)按圖10所示，記錄第4次的“載荷—變形”數值，并生成“載荷—變形”曲線；

f)靜剛度按公式⑴計算。

圖10軸向靜剛度試驗安裝示意圖

5.9.3扭轉靜剛度

a)試件安裝，如圖15所示；

b)按圖15所示方向，施加扭矩Tr；

c)扭轉速度為1°/s；

d)最大扭轉角度按產品設計文件要求進行；

e)預循環3次；

f)按圖11所示，記錄第4次“扭矩—角度”數值，并生成“扭矩—角度”曲線；

g)扭轉剛度的計算方法，依據圖16所示曲線，按公式⑵計算。

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Tr2?Tr1

Kt=................(2)

φ2?φ1

式中：Kt—扭轉靜剛度，N·m/°；

φ1—按設計文件規定最大扭轉角度的10%；

φ2—按設計文件規定最大扭轉角度的30%；

Tr1—扭轉到φ1位置時對應扭矩；

Tr2—扭轉到φ2位置時對應扭矩。