一、疲劳寿命试验目的

1. 验证设计合理性：评估球头销在循环载荷下的抗疲劳能力。
2. 材料强度分析：检测材料是否满足长期交变应力下的强度要求。
3. 寿命预测：模拟实际工况，预测球头销的失效周期。
4. 质量控制：确保批量生产的产品符合企业或国家标准（如ISO 26262、GB/T 标准）。

二、核心检测项目

1. 静载荷测试

• 测试内容：施加额定静载荷至球头销总成，检测其变形量、间隙变化及结构完整性。
• 评判标准：载荷移除后，球头销应无塑性变形，密封性完好。

2. 动态疲劳测试

• 测试分类：
  • 垂直方向载荷：模拟车辆颠簸路况下的垂直冲击。
  • 横向载荷：模拟转向时的侧向受力。
  • 复合载荷：垂向+横向联合加载，模拟复杂工况。
• 测试参数：
  • 载荷范围：通常为额定载荷的50%~150%。
  • 频率：10~15 Hz（接近实际行驶频率）。
  • 循环次数：目标寿命≥50万次（乘用车）或≥100万次（商用车）。

3. 轴向和径向载荷测试

• 轴向测试：评估球头销在转向拉杆推力下的抗压疲劳性能。
• 径向测试：模拟车轮跳动对球头销的剪切应力影响。

4. 环境模拟测试

• 温度影响：在-40℃~120℃环境下测试疲劳寿命，验证材料的热稳定性。
• 腐蚀疲劳测试：盐雾试验后加载循环载荷，评估腐蚀环境对寿命的影响。

5. 失效模式分析

• 检测内容：
  • 球头销断裂、裂纹扩展路径。
  • 球座磨损、润滑脂泄漏情况。
  • 防尘罩老化或破损导致的污染失效。
• 分析方法：金相显微镜、扫描电镜（SEM）观察断口形貌。

三、测试设备与方法

1. • 伺服液压疲劳试验机（如MTS、Instron）。
   • 环境模拟箱（温湿度、盐雾）。
   • 数据采集系统（记录载荷、位移、温度参数）。
2. • 国际：ISO 26262（道路车辆功能安全）。
   • 国内：QC/T 29096-2021《汽车转向节用球头销总成技术条件》。
   • 企业标准：部分车企要求高于行业标准。

四、检测结果分析

1. 疲劳寿命曲线：绘制S-N曲线（应力-寿命曲线），确定疲劳极限。
2. 失效判定：
   • 临界点：裂纹长度≥1 mm或间隙变化超过设计值（如0.5 mm）。
3. 数据统计：采用威布尔分布或三参数幂函数模型预测批量产品的可靠性。

五、注意事项

1. 设备校准：确保传感器和作动器精度误差≤1%。
2. 样品安装：模拟实车装配状态，避免附加力矩干扰。
3. 环境控制：温湿度波动需保持在±2℃、±5% RH以内。
4. 安全防护：设置紧急停机程序，防止试验中部件飞溅。

六、