Study on failure of a tie rod for two-wheeler automotive gear mechanism

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作者
Verma, Pooja [1 ]
Vaishnav, Divij [1 ]
Nandan, Akash [1 ]
Verma, Divesh [1 ]
Raghupathy, Ramchandran [1 ]
Telikepalli, Kumar Prasad [1 ]
Kumar, Abhay [2 ]
机构
[1] Matter Motor Works Pvt Ltd, Ahmadabad 382421, India
[2] Banaras Hindu Univ, Indian Inst Technol, Dept Mech Engn, Varanasi, India
关键词
Automobile; gear shifter tie rod; low carbon steel; forging; fractography; fatigue; overload; heat treatment;
D O I
10.1080/00084433.2024.2378259
中图分类号
TF [冶金工业];
学科分类号
0806 ;
摘要
Failure studies of gear shifter tie rod assemblies are crucial for enhancing automotive system reliability and safety. The origin of a tie rod assembly failure is analysed through chemical, mechanical, microstructural, and fractographic analysis in this paper. Optical imaging reveals the microstructure of heat-treated steel, while fractography shows fatigue striations, indicating a progressive fracture. According to the analysis, the penultimate thread likely had a fracture due to the minimal radial space between the external thread and the head. The macroscopic and microscopic characteristics indicate failure from reverse bending under cyclic loading. A crack propagation and ultimate fracture mechanism has been proposed to provide a better understanding of tie rod thread part failures. The importance of factors like fatigue, reverse bending, corrosion, misalignment, and material properties in tie rod failures is highlighted in this study. Les & eacute;tudes de d & eacute;faillance de composants tels que les assemblages de biellettes de direction du levier de vitesse sont cruciales pour am & eacute;liorer la fiabilit & eacute; et la s & eacute;curit & eacute; des syst & egrave;mes automobiles. Dans cet article, on a caract & eacute;ris & eacute; l'origine d'une d & eacute;faillance de l'assemblage d'une biellette. On a & eacute;tudi & eacute; l'analyse chimique, m & eacute;canique, microstructurale et fractographique du mat & eacute;riau pour comprendre les modes de d & eacute;faillance. On a effectu & eacute; l'imagerie optique pour comprendre la microstructure de l'acier trait & eacute; thermiquement. L'analyse fractographique a r & eacute;v & eacute;l & eacute; des stries de fatigue, qui sugg & egrave;rent une fissure progressive. L'analyse de rupture par fatigue sugg & eacute;rait que la fissure avait pu se produire au niveau de la zone la plus critique, ou de l'avant-dernier filetage, l & agrave; o & ugrave; il y avait un petit espace radial entre le filetage externe et la t & ecirc;te. Les caract & eacute;ristiques fractographiques macroscopiques et microscopiques indiquent l'occurrence d'une d & eacute;faillance due & agrave; une flexion invers & eacute;e sous l'influence d'un chargement cyclique. On a propos & eacute; et discut & eacute; d'un m & eacute;canisme de propagation des fissures et de rupture ultime pour une meilleure compr & eacute;hension de la raison de la d & eacute;faillance d'une pi & egrave;ce filet & eacute;e de la biellette. L'& eacute;tude courante donne de l'importance & agrave; la d & eacute;faillance des biellettes en consid & eacute;rant des facteurs tels que la fatigue, la flexion invers & eacute;e, la corrosion, le d & eacute;salignement et l'influence des propri & eacute;t & eacute;s des mat & eacute;riaux et des processus de fabrication.
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