Kääntövarsi sijaitsee yleensä pyörän ja rungon välissä, ja se on turvallisuuskomponentti, joka liittyy kuljettajaan, joka välittää voimaa, heikentää värähtelynsiirtoa ja ohjaa suuntaa.
Kääntövarsi sijaitsee yleensä pyörän ja rungon välissä, ja se on turvallisuuskomponentti, joka liittyy kuljettajaan, joka siirtää voimaa, vähentää tärinänsiirtoa ja ohjaa suuntaa. Tämä artikkeli esittelee markkinoilla olevan kääntövarren yleisen rakennesuunnittelun ja vertaa ja analysoi eri rakenteiden vaikutusta prosessiin, laatuun ja hintaan.
Auton runkojousitus on jaettu karkeasti etujousitukseen ja takajousitukseen. Sekä etu- että takajousissa on kääntövarret pyörien ja rungon kytkemiseksi. Kääntövarret sijaitsevat yleensä pyörien ja rungon välissä.
Opas kääntövarren tehtävänä on kytkeä pyörä ja runko, siirtää voimaa, vähentää tärinänsiirtoa ja ohjata suuntaa. Se on turvallisuuskomponentti, joka sisältää kuljettajan. Suspensiojärjestelmässä on voimaa siirtäviä rakenteellisia osia siten, että pyörät liikkuvat kehossa suhteessa tietyn suuntauksen mukaan. Rakenteelliset osat lähettävät kuorman, ja koko jousitusjärjestelmä on auton käsittely suorituskyky.
Yleiset toiminnot ja auton kääntövarren rakenteen suunnittelu
1.
Useimmat nykyaikaiset autot käyttävät riippumattomia jousitusjärjestelmiä. Eri rakenteellisten muotojen mukaan riippumattomat jousitusjärjestelmät voidaan jakaa toiveliluun tyyppiin, takavarteen tyyppiin, monilinkkityyppiin, kynttilän tyyppiin ja McPherson-tyyppiin. Ristivarsi ja takavarsi ovat kahden voiman rakenne yhdelle käsivarrelle monilinkissä kahdella kytkentäpisteellä. Kaksi kahden voiman sauvaa on koottu universaaliseen niveliin tietyssä kulmassa, ja kytkentäpisteiden kytkentäviivat muodostavat kolmionmuotoisen rakenteen. MacPhersonin etujousitus alavarsi on tyypillinen kolmen pisteen kääntövarsi, jolla on kolme liitäntäpistettä. Kolme liitäntäpistettä yhdistävä linja on vakaa kolmion muotoinen rakenne, joka kestää kuormia useisiin suuntiin.
Kahden voiman kääntövarren rakenne on yksinkertainen, ja rakennesuunnittelu määritetään usein kunkin yrityksen erilaisten ammatillisen asiantuntemuksen ja käsittelyjen mukavuuden mukaan. Esimerkiksi leimattu ohutlevyrakenne (katso kuva 1), suunnittelurakenne on yksi teräslevy ilman hitsausta, ja rakenneontelo on enimmäkseen "I": n muodossa; ohutlevyhitsattu rakenne (katso kuva 2), suunnittelurakenne on hitsattu teräslevy ja rakenneontelo on enemmän "口" muodossa; tai paikallisia vahvistuslevyjä käytetään vaarallisen aseman hitsaamiseen ja vahvistamiseen; Teräksen taontakoneen käsittelyrakenne, rakenneontelo on kiinteä ja muoto on enimmäkseen säädetty alustan asettelun vaatimusten mukaisesti; Alumiinin taontakoneen käsittelyrakenne (katso kuva 3), onkalon rakenne on kiinteä ja muotovaatimukset ovat samanlaisia kuin teräksen taonta; Teräsputken rakenne on rakenteeltaan yksinkertainen ja rakenneontelo on pyöreä.
Kolmen pisteen kääntövarren rakenne on monimutkainen, ja rakennesuunnittelu määritetään usein OEM-vaatimusten mukaisesti. Liikesimulaatioanalyysissä kääntövarsi ei voi häiritä muita osia, ja useimmilla niistä on vähimmäis etäisyysvaatimukset. Esimerkiksi leimattua ohutlevyrakennetta käytetään enimmäkseen samanaikaisesti ohutlevyhitsattujen rakenteen, anturin valjaiden reiän tai stabilointin palkkien kytkentävaran liitäntäkiinnikettä jne. Muuttaa kääntövarren suunnittelurakennetta; Rakenneontelo on edelleen "suun" muodossa, ja kääntövarren ontelo on parempi rakenne parempi kuin suljettu rakenne. Koneistettu rakenne, rakenneontelo on enimmäkseen "I" -muoto, jolla on perinteiset vääntö- ja taivutuskestävyyden ominaisuudet; Casting koneistettu rakenne, muoto ja rakenneontelo on pääosin varustettu vahvistus kylkiluilla ja painoa vähentävällä reikillä valun ominaisuuksien mukaisesti; ohutlevy hitsaus yhdistetty rakenne taonta ja ajoneuvon rungon asettelutilavaatimusten vuoksi, kuulalivel on integroitu taontaan ja taonta on kytketty ohutlevyyn; Cast-Forged alumiinin koneistusrakenne tarjoaa paremman materiaalin hyödyntämisen ja tuottavuuden kuin taonta, ja se on parempi kuin valujen materiaalin lujuus, joka on uuden tekniikan soveltaminen.
2. Vähennä kehon värähtelyn siirron ja elastisen elementin rakennesuunnittelua kääntövarren kytkentäpisteessä
Koska tien pinta, jolla auto ajaa, ei voi olla täysin tasainen, pyörillä toimivan tienpinnan pystysuuntainen reaktiovoima on usein vaikuttava, varsinkin kun ajetaan suurella nopeudella huonolla tien pinnalla, tämä vaikutusvoima aiheuttaa myös kuljettajan tuntemaan olonsa epämukavaksi. , joustavat elementit on asennettu jousitusjärjestelmään, ja jäykkä liitäntä muunnetaan joustavaksi liitäntään. Kun elastinen elementti on vaikuttanut, se aiheuttaa tärinää ja jatkuva tärinä saa kuljettajan tuntemaan olonsa epämukavaksi, joten jousitusjärjestelmä tarvitsee vaimennuselementtien vähentämiseksi värähtelyn amplitudin nopeasti.
Kääntövarren rakennesuunnittelun yhteyspisteet ovat elastiset elementtiyhteydet ja kuulusliitoksen liitäntä. Joustavat elementit tarjoavat värähtelyn vaimennuksen ja pienen määrän pyörimistä ja värähteleviä vapausasteita. Kumiholkkeja käytetään usein elastisina komponenteina autoissa, ja käytetään myös hydraulisia holkkeja ja ristikaranoja.
Kuva 2 ohutlevyhitsausvarsi
Kumiholkin rakenne on enimmäkseen teräsputki, jonka ulkopuolella on kumi, tai voileipärakennetta teräsputken kumina-teräsputkesta. Sisäinen teräsputki vaatii paineenkestävyyttä ja halkaisijaltaan vaatimuksia, ja ihmtenvastaiset serraalit ovat yleisiä molemmissa päissä. Kumikerros säätää materiaalikaavan ja suunnittelurakenteen eri jäykkyysvaatimusten mukaisesti.
Upealla teräsrenkaalla on usein lyijykulmavaatimus, joka edistää puristamista.
Hydraulisella holkilla on monimutkainen rakenne, ja se on tuote, jolla on monimutkainen prosessi ja korkea lisäarvo holkkiluokassa. Kumilla on onkalo, ja ontelossa on öljyä. Ontelon rakenteen suunnittelu suoritetaan holkin suorituskykyvaatimusten mukaisesti. Jos öljy vuotaa, holkki on vaurioitunut. Hydrauliset holkit voivat tarjota paremman jäykkyyskäyrän, joka vaikuttaa ajoneuvon kokonaismäärään.
Ristien saranassa on monimutkainen rakenne ja se on komposiitti osa kumi- ja pallasaranoita. Se voi tarjota paremman kestävyyden kuin holkki, kääntökulma ja pyörimiskulma, erityinen jäykkyyskäyrä ja täyttää koko ajoneuvon suorituskykyvaatimukset. Vaurioituneet ristisaranat tuottavat melua ohjaamoon, kun ajoneuvo on liikkeessä.
3. Pyörän liikkumisen myötä kääntöelementin rakenteellinen suunnittelu kääntövarren kytkentäpisteessä
Epätasainen tienpinta saa pyörät hyppäämään ylös ja alas kehossa (runko) ja samalla pyörät liikkuvat, kuten kääntäminen, kulkeminen suoraan jne., Vaatii pyörien etenemissuunta tiettyjen vaatimusten täyttämiseksi. Kääntövarsi ja yleinen nivel yhdistetään enimmäkseen pallaranauksella.
Kääntövarren pallo -sarana voi tarjota kääntökulman, joka on suurempi kuin ± 18 °, ja se voi tarjota kiertokulman 360 °. Täyttää täysin pyörän runo- ja ohjausvaatimukset. Ja palloranaos vastaa koko ajoneuvolle 2 vuoden tai 60 000 km: n ja 3 vuoden tai 80 000 km: n takuuvaatimukset.
Swing -käsivarren ja palloaranan (kuulusvelen) välisten erilaisten liitäntämenetelmien mukaan se voidaan jakaa pulttiin tai niittiyhteyteen, palloaranalla on laippa; Paina-sovitusliitäntä, palloaranalla ei ole laippaa; Integroitu, kääntövarsi ja pallo sarana kaikki yhdessä. Yhden ohutlevyrakenteen ja monitasoisen metallihitsatun rakenteen kannalta käytetään entisiä kahta liitännätyyppiä; Jälkimmäistä liitäntätyyppiä, kuten terästason, alumiinin taonta ja valurautaa käytetään laajemmin
Pallo -saranan on täytettävä kulutuskestävyys kuormitusolosuhteissa johtuen suuremmasta työkulmasta kuin holkki, sitä korkeampi käyttöikävaatimus. Siksi palloarana on suunniteltava yhdistelmärakenteena, mukaan lukien keinu- ja pölynpitävä ja vedenpitävä voitelujärjestelmä.
Kuva 3 Alumiini taottu keinuvarsi
Kääntövarren suunnittelun vaikutus laatuun ja hintaan
1. Laatukerroin: mitä kevyempi, sitä parempi
Kehon luonnollinen taajuus (tunnetaan myös nimellä värähtelyjärjestelmän vapaa värähtelytaajuus), joka määritetään jousituksen jäykkyyden ja jousitusjousen (jousitettu massa) tukeman massan avulla (jousitettu massa) on yksi keskeisistä jousitusjärjestelmän suoritusindikaattoreista, jotka vaikuttavat auton ajoon mukavuuteen. Ihmiskehon käyttämä pystysuuntainen tärinätaajuus on kehon taajuus, joka liikkuu ylös ja alas kävelyn aikana, joka on noin 1-1,6 Hz. Kehon luonnollisen taajuuden tulisi olla mahdollisimman lähellä tälle taajuusalueelle. Kun suspensiojärjestelmän jäykkyys on vakio, mitä pienempi jousitettu massa, sitä pienempi suspension pystysuuntainen muodonmuutos ja sitä suurempi luonnollinen taajuus.
Kun pystysuora kuorma on vakio, sitä pienempi jousituksen jäykkyys, sitä pienempi auton luonnollinen taajuus ja mitä suurempi tila, joka vaati pyörän hyppäämään ylös ja alas.
Kun tieolosuhteet ja ajoneuvon nopeus ovat samat, mitä pienempi jousitusjoukko, sitä pienempi jousitusjärjestelmän iskukuorma. Sähköinen massa sisältää pyörän massan, yleisen nivel- ja opasvarren massaa jne.
Yleensä alumiinin kääntövarsilla on kevyin massa ja valuraudan kääntövarsilla on suurin massa. Toiset ovat välillä.
Koska kääntövarsijoukkojen massa on enimmäkseen alle 10 kg, verrattuna ajoneuvoon, jonka massa on yli 1000 kg, kääntövarren massalla on vähän vaikutusta polttoaineenkulutukseen.
2. Hintakerroin: Riippuu suunnittelusuunnitelmasta
Mitä enemmän vaatimuksia, sitä korkeammat kustannukset. Lähtökohtana, että kääntövarren rakenteellinen lujuus ja jäykkyys täyttävät vaatimukset, valmistustoleranssivaatimukset, valmistusprosessin vaikeudet, materiaalityyppi ja saatavuus sekä pintakorroosiovaatimukset vaikuttavat kaikki suoraan hintaan. Esimerkiksi korroosion vastaiset tekijät: Elektro-galvanoitu päällyste pinnan passivoinnin ja muiden käsittelyjen kautta voi saavuttaa noin 144 tunnia; Pintasuojaus on jaettu katodiseen elektroforeettiseen maalipinnoitteeseen, jolla voidaan saavuttaa 240 tunnin korroosiovastus säätämällä pinnoitteen paksuus- ja käsittelymenetelmiä; Sinkki-rauta- tai sinkki-nickel-pinnoite, joka voi täyttää yli 500 tunnin korroosionestotestivaatimukset. Kun korroosiotestivaatimukset kasvavat, samoin osan kustannukset.
Kustannuksia voidaan vähentää vertaamalla kääntövarren suunnittelu- ja rakennejärjestelmiä.
Kuten me kaikki tiedämme, erilaiset kovan pisteen järjestelyt tarjoavat erilaisen ajo suorituskyvyn. Erityisesti on huomattava, että sama kovan pisteen järjestely ja eri yhteyspisteiden mallit voivat tarjota erilaisia kustannuksia.
Rakenteellisten osien ja palloliitosten välillä on kolme tyyppiä: yhteys vakioosien (pulttien, mutterien tai niittien) kautta, häiriöiden sovitusyhteys ja integrointi. Verrattuna vakioyhteysrakenteeseen, häiriöiden sovitusrakenne vähentää osien tyyppejä, kuten pultteja, muttereita, niittejä ja muita osia. Integroitu yksiosainen kuin häiriöt sopivat liitäntärakenteeseen vähentää pallovelkiini-nivelkuoren osien lukumäärää.
Rakenteellisen jäsenen ja elastisen elementin välillä on kaksi liitäntämuotoa: etu- ja takaosan elastiset elementit ovat aksiaalisesti yhdensuuntaisia ja aksiaalisesti kohtisuoria. Eri menetelmät määrittävät erilaiset kokoonpanoprosessit. Esimerkiksi holkin puristussuunta on samaan suuntaan ja kohtisuorassa kääntövarren runkoon nähden. Yhden aseman kaksoispäätä voidaan käyttää etu- ja takaholkkien puristamiseen samanaikaisesti, mikä säästää työvoimaa, laitteita ja aikaa; Jos asennussuunta on epäjohdonmukainen (pystysuora), yhden aseman kaksoispäätä voidaan käyttää holkin puristamiseen ja asentamiseen peräkkäin, säästääksesi työvoimaa ja laitteita; Kun holkki on suunniteltu puristettavaksi sisäpuolelta, vaaditaan kaksi asemaa ja kaksi puristimen, painosta peräkkäin holkki.
