Въртящото се рамо обикновено се намира между колелото и тялото и е предпазен компонент, свързан с водача, който предава сила, отслабва предаването на вибрации и контролира посоката.
Въртящото се рамо обикновено се намира между колелото и тялото и е предпазен компонент, свързан с водача, който предава сила, намалява предаването на вибрации и контролира посоката.Тази статия представя общия структурен дизайн на люлеещото се рамо на пазара и сравнява и анализира влиянието на различните структури върху процеса, качеството и цената.
Окачването на шасито на автомобила е грубо разделено на предно окачване и задно окачване.Както предното, така и задното окачване имат въртящи се рамена за свързване на колелата и каросерията.Люлеещите се рамена обикновено се намират между колелата и каросерията.
Ролята на водещото люлеещо се рамо е да свързва колелото и рамката, да предава сила, да намалява предаването на вибрации и да контролира посоката.Това е компонент за безопасност, включващ водача.В системата на окачването има конструктивни елементи, предаващи сила, така че колелата се движат спрямо тялото по определена траектория.Конструктивните части предават натоварването, а цялата система на окачването носи характеристиките на управление на автомобила.
Общи функции и дизайн на структурата на люлеещото се рамо на автомобила
1. За да отговаря на изискванията за прехвърляне на натоварването, дизайн и технология на структурата на люлеещото се рамо
Повечето съвременни автомобили използват независими системи за окачване.Според различните структурни форми, независимите системи за окачване могат да бъдат разделени на тип носач, тип задна рама, тип с много връзки, тип свещ и тип Макферсън.Напречното рамо и задното рамо са структура с две сили за единично рамо в мултилинка, с две точки на свързване.Два пръта с две сили са монтирани върху универсалното съединение под определен ъгъл, а свързващите линии на свързващите точки образуват триъгълна структура.Долното рамо на предното окачване MacPherson е типично триточково въртящо се рамо с три точки на свързване.Линията, свързваща трите точки на свързване, е стабилна триъгълна конструкция, която може да издържи натоварване в множество посоки.
Структурата на люлеещото се рамо с две сили е проста и структурният дизайн често се определя според различния професионален опит и удобството на обработка на всяка компания.Например конструкцията от щампована ламарина (вижте Фигура 1), проектната структура е единична стоманена плоча без заваряване, а структурната кухина е предимно във формата на "I";заварената конструкция от ламарина (вижте фигура 2), проектната структура е заварена стоманена плоча, а структурната кухина е повече. Тя е във формата на "口";или се използват локални усилващи плочи за заваряване и укрепване на опасната позиция;структурата за обработка на машина за коване на стомана, структурната кухина е твърда и формата е най-вече коригирана според изискванията за оформление на шасито;структурата на машината за коване на алуминий (вижте фигура 3), структурата Кухината е твърда и изискванията за форма са подобни на коването на стомана;структурата на стоманената тръба е проста по структура, а структурната кухина е кръгла.
Структурата на триточковото люлеещо се рамо е сложна и структурният дизайн често се определя според изискванията на OEM.При анализа на симулацията на движение люлеещото се рамо не може да пречи на други части и повечето от тях имат изисквания за минимално разстояние.Например, конструкцията от щампована ламарина се използва най-вече едновременно със заварената конструкция от ламарина, отворът на сензорния сноп или конзолата за свързване на биелата на стабилизиращата щанга и т.н. ще променят проектната структура на люлеещото се рамо;структурната кухина все още е във формата на "уста", а кухината на люлеещото се рамо ще бъде. Затворената структура е по-добра от незатворената структура.Коване на машинна структура, структурната кухина е предимно "I" форма, която има традиционните характеристики на устойчивост на усукване и огъване;обработената структура, формата и структурната кухина са предимно оборудвани с подсилващи ребра и дупки за намаляване на теглото според характеристиките на леене;заваряване на ламарина Комбинираната структура с изковката, поради изискванията за пространството на оформлението на шасито на превозното средство, сферичната става е интегрирана в изковката, а изковката е свързана с ламарината;структурата за обработка на лят кован алуминий осигурява по-добро използване на материала и производителност от коването и има Превъзхожда здравината на материала на отливките, което е прилагането на нова технология.
2. Намалете предаването на вибрации към тялото и структурния дизайн на еластичния елемент в точката на свързване на люлеещото се рамо
Тъй като пътната настилка, по която се движи автомобилът, не може да бъде абсолютно равна, вертикалната сила на реакция на пътната настилка, действаща върху колелата, често е въздействаща, особено при шофиране с висока скорост по лоша пътна настилка, тази сила на удара също причинява водача да се чувствам неудобно., в системата за окачване са монтирани еластични елементи, а твърдата връзка се превръща в еластична връзка.След като еластичният елемент бъде ударен, той генерира вибрации, а непрекъснатите вибрации карат водача да се чувства неудобно, така че системата на окачването се нуждае от амортизиращи елементи, за да намали бързо амплитудата на вибрациите.
Точките на свързване в структурния дизайн на люлеещото се рамо са връзката на еластичния елемент и връзката на сферичния шарнир.Еластичните елементи осигуряват гасене на вибрациите и малък брой ротационни и осцилиращи степени на свобода.Гумените втулки често се използват като еластични компоненти в автомобилите, а също така се използват хидравлични втулки и напречни панти.
Фигура 2 Въртящо се рамо за заваряване на ламарина
Структурата на гумената втулка е предимно стоманена тръба с гума отвън или сандвич структура от стоманена тръба-каучук-стоманена тръба.Вътрешната стоманена тръба изисква устойчивост на натиск и изисквания за диаметър, а назъбванията против плъзгане са често срещани в двата края.Гуменият слой регулира формулата на материала и структурата на дизайна според различните изисквания за твърдост.
Най-външният стоманен пръстен често има изискване за ъгъл на въвеждане, което е благоприятно за пресоване.
Хидравличната втулка има сложна структура и е продукт със сложен процес и висока добавена стойност в категорията на втулките.Има кухина в гумата и има масло в кухината.Дизайнът на структурата на кухината се извършва в съответствие с изискванията за ефективност на втулката.Ако изтече масло, втулката е повредена.Хидравличните втулки могат да осигурят по-добра крива на твърдост, засягайки цялостната управляемост на превозното средство.
Напречната панта има сложна конструкция и е съставна част от гумени и сачмени панти.Той може да осигури по-добра издръжливост от втулката, ъгъл на завъртане и ъгъл на въртене, специална крива на твърдост и отговаря на изискванията за производителност на цялото превозно средство.Повредените напречни панти ще генерират шум в кабината, когато превозното средство е в движение.
3. С движението на колелото, структурният дизайн на люлеещия се елемент в точката на свързване на люлеещото се рамо
Неравната пътна настилка кара колелата да подскачат нагоре и надолу спрямо каросерията (рамката), като в същото време колелата се движат, като завиване, вървене направо и т.н., което изисква траекторията на колелата да отговаря на определени изисквания.Въртящото се рамо и универсалното съединение са свързани предимно със сферична панта.
Сферичната панта на въртящото се рамо може да осигури ъгъл на въртене по-голям от ±18° и може да осигури ъгъл на въртене от 360°.Напълно отговаря на изискванията за биене на колелата и управление.А сферичната панта отговаря на изискванията за гаранция от 2 години или 60 000 км и 3 години или 80 000 км за цялото превозно средство.
Според различните методи на свързване между люлеещото се рамо и сферичната панта (сферична става), тя може да бъде разделена на болтова или нитова връзка, сферичната панта има фланец;пресова интерферентна връзка, сферичната панта няма фланец;интегриран, люлеещото се рамо и сферичната панта Всичко в едно.За единична листова метална конструкция и многолистова метална заварена конструкция, първите два вида връзки са по-широко използвани;последният тип връзка като стоманено коване, алуминиево коване и чугун е по-широко използван.
Сферичната панта трябва да отговаря на устойчивостта на износване при натоварване, поради по-големия работен ъгъл от втулката, по-високото изискване за живот.Поради това се изисква сферичната панта да бъде проектирана като комбинирана конструкция, включваща добро смазване на люлка и прахоустойчива и водоустойчива система за смазване.
Фигура 3 Алуминиево ковано въртящо се рамо
Влиянието на дизайна на въртящото се рамо върху качеството и цената
1. Качествен фактор: колкото по-лек, толкова по-добре
Естествената честота на каросерията (известна също като честотата на свободните вибрации на вибрационната система), определена от твърдостта на окачването и масата, поддържана от пружината на окачването (пружинена маса), е един от важните показатели за ефективност на системата на окачването, който влияе върху комфорт на возене на автомобила.Вертикалната честота на вибрация, използвана от човешкото тяло, е честотата на тялото, което се движи нагоре и надолу по време на ходене, което е около 1-1,6Hz.Естествената честота на тялото трябва да бъде възможно най-близо до този честотен диапазон.Когато твърдостта на системата на окачването е постоянна, колкото по-малка е пружинната маса, толкова по-малка е вертикалната деформация на окачването и толкова по-висока е собствената честота.
Когато вертикалното натоварване е постоянно, колкото по-малка е твърдостта на окачването, толкова по-ниска е естествената честота на автомобила и толкова по-голямо е пространството, необходимо за подскачане на колелото нагоре и надолу.
Когато пътните условия и скоростта на превозното средство са еднакви, колкото по-малка е нерессорната маса, толкова по-малко е ударното натоварване върху системата на окачването.Неподрессорената маса включва масата на колелото, масата на универсалното съединение и водещото рамо и др.
Като цяло алуминиевото люлеещо се рамо има най-леката маса, а чугуненото люлеещо се рамо има най-голямата маса.Други са по средата.
Тъй като масата на комплект люлеещи се рамена е най-вече под 10 кг, в сравнение с превозно средство с маса над 1000 кг, масата на люлеещите се рамена има малък ефект върху разхода на гориво.
2. Ценови фактор: зависи от проектния план
Колкото повече изисквания, толкова по-висока е цената.При предпоставката, че структурната здравина и твърдостта на люлеещото се рамо отговарят на изискванията, изискванията за производствен толеранс, трудността на производствения процес, вида на материала и наличността, както и изискванията за повърхностна корозия, всички пряко влияят върху цената.Например, антикорозионни фактори: електро-поцинковано покритие, чрез повърхностна пасивация и други обработки, може да постигне около 144 часа;повърхностната защита е разделена на катодно електрофоретично боядисване, което може да постигне 240 часа устойчивост на корозия чрез регулиране на дебелината на покритието и методите на обработка;цинково-желязно или цинково-никелово покритие, което може да отговори на изискванията за антикорозионен тест за повече от 500 часа.С нарастването на изискванията за изпитване за корозия се увеличава и цената на частта.
Цената може да бъде намалена чрез сравняване на дизайна и структурните схеми на люлеещото се рамо.
Както всички знаем, различните подредби на твърдите точки осигуряват различни характеристики на шофиране.По-специално, трябва да се отбележи, че една и съща подредба на твърда точка и различни дизайни на точки на свързване могат да осигурят различни разходи.
Има три вида свързване между структурни части и сферични шарнири: свързване чрез стандартни части (болтове, гайки или нитове), свързване чрез намеса и интегриране.В сравнение със стандартната структура на свързване, структурата на свързване с намеса намалява видовете части, като болтове, гайки, нитове и други части.Интегрираната структура от една част, отколкото свързващата структура за намеса, намалява броя на частите на обвивката на шарнира.
Има две форми на връзка между конструктивния елемент и еластичния елемент: предният и задният еластични елементи са аксиално успоредни и аксиално перпендикулярни.Различните методи определят различни процеси на сглобяване.Например посоката на натискане на втулката е в същата посока и перпендикулярна на тялото на въртящото се рамо.Еднопозиционна двуглава преса може да се използва за пресоване на предните и задните втулки едновременно, спестявайки работна сила, оборудване и време;Ако посоката на монтаж е непоследователна (вертикална), може да се използва преса с една станция и двойна глава за последователно натискане и монтиране на втулката, спестявайки работна сила и оборудване;когато втулката е проектирана да се пресова отвътре, са необходими две станции и две преси, последователно пресовайте втулката.
