Suspension Ball Harne Optimization Design_Hinge Knowledge_Tallsen

Suspension Ball Hinge is die kernproduk van die afdeling ZF Chassis Technology Components, en die strukturele ontwerp daarvan is die kerntegnologie van die departement. Namate die motorbedryf aanhou ontwikkel, neem die vereistes vir bal -skarnierprodukte ook toe. Die huidige mark vereis strenger simulasieomgewings, komplekse werkslading en nakoming van nuwe regulatoriese vereistes soos voetgangerbeskerming en mislukking na die botsing. Om aan hierdie eise te voldoen, is tegniese optimalisering van die balgewrig van kardinale belang.

Die kogelgewrig word hoofsaaklik in die voorste vering gebruik, wat dien as die verbinding tussen die staaf en die stuurknoppie. Hierdie verbinding bied die tweede wielgraad van vryheid, wat stuur. Om aan hoër klante se vereistes te voldoen, moet die verseëling van die verseëling en die prestasie van die balverbinding van die bal verbeter word.

Hierdie artikel fokus op die optimalisering van die skarnierstruktuur vir die huishoudelike OEM (Dongfeng Liuzhou B20 -projek) van ZF se massaproduksie. Aanvanklik was die plan om voort te gaan met die gebruik van die huidige massa-vervaardigde dele. Na die eerste ronde van DV -toetse is daar egter ontdek dat daar risiko's betrokke was, insluitend waterlekkasie en vroeë slytasie. Verdere ontleding het die behoefte aan die lig gebring om die ontwerp te verbeter om aan die huidige toetsvereistes te voldoen.

Deur die ontleding van ander huishoudelike OEM -projekte, is gevind dat baie OEM's spesifieke spesifikasies vir balskarniere geformuleer het, wat die ontwerpvereistes aansienlik verhoog. Globale OEM's is ook besig om hul spesifikasies vir balskarniere voortdurend op te dateer. Dit beteken dat ZF -produkte die strenger omgewingstoestande, meer ingewikkelde werksomstandighede en meer gedetailleerde botsingsbeskermingsvereistes moet weerstaan. Daarom is dit nodig om die nuwe spesifikasies te ondersoek en te ontleed om 'n redelike optimaliseringsplan te ontwikkel wat teen 'n laer koste kan voldoen.

om te bal skarnier:

Balhinges handhaaf deurlopende kontak en relatiewe beweging tussen meganismeskettings. Die gewrigte waar hierdie bewegings voorkom, word balskarniere genoem. Daar is twee soorte balskarniere: radiaal gelaaide skarniere (begeleide balskarniere) en aksiaal gelaaide skarniere (gelaaide balverbindings). Die hoofverbindingselemente van die balverbinding is die balstud en die balkas. Die werkprestasie van die balgewrig, sowel as ander eienskappe soos materiaal, grootte, oppervlakgehalte, vragvermoë en smering, is alles belangrike oorwegings.

Funksie en tegniese vereistes van die balskarnier:

Die funksie van die balskarnier is om die staaf met die stuurknik te verbind, wat drie grade van vryheid bied vir krag en bewegingsoordrag. Twee grade van vryheid word gebruik vir wielklop en stuur, terwyl die derde graad van vryheid die elastokinematiese variasie vir die wiel moontlik maak. Die balverbinding moet minimale elastiese verplasing onder normale werksomstandighede hê om ongemak te voorkom en die evaluering van die bestuurder te beïnvloed. Daarbenewens moet die werkende wringkrag van die balskarnier nie laer wees as die toelaatbare waarde om vroeë slytasie en geraas te voorkom nie.

Oorspronklike ontleding van die ontwerpmodusmodus:

Tydens die eerste fase van die B20 -projek het die verseëlingprestasie -toets mislukte modusse soos waterlekkasie en roes aan die lig gebring. Verdere ontleding het getoon dat die bal -skarnier en die stuurknoppie nie behoorlik pas nie, wat 'n 2,5 mm -gaping tot gevolg gehad het, wat 'n risiko vir waterlekkasie en verseëlingstelsels inhou. Demontage van die balskarnier het ernstige korrosie op die paringsoppervlak met die stuurknop geopenbaar. Die gevolgtrekking is tot die gevolgtrekking dat die huidige stofbestande stelsel nie aan die ontwerpvereistes voldoen nie en dat hulle verbetering nodig het.

Optimale ontwerpskema vir balskarnier:

Twee hooffaktore is geïdentifiseer as potensiële bydraers tot die verseëlingstoetsfout: monteerkwaliteit en grootte van die kraag, en die ontwerp van die stofbedekking. Om die monteerkwessie aan te spreek, is die installeringsgrootte van die kraag in die IPS (interne prosesspesifikasie) gedefinieer. Hierdie spesifikasie bied riglyne vir kraagvergadering, wat verseker dat dit aan die ontwerpvereistes voldoen. Daarbenewens is die stofbedekking en die ontwerp van die balpen geoptimaliseer om die verseëlingprestasie te verbeter. Die stofbedekking is aangepas om by die verwagte keëlhoek te pas, en die balpen -stap is herontwerp om die kontakarea met die stofbedekking te vergroot.

Optimale ontwerptoetsverifikasie:

Monsters is geproduseer op grond van die geoptimaliseerde ontwerpskema, en die verseëling van die prestasietoets is uitgevoer. Die resultate het 'n beduidende verbetering getoon, met die waterinhoud aan die balpen en die balskulp eindig van slegs 0,1% tot 0,2%. Die toets was suksesvol, en die korrosiesituasie van die geoptimaliseerde ontwerp was aansienlik beter in vergelyking met die oorspronklike ontwerp.

Die geoptimaliseerde ontwerpskema vir die balskarnier in die B20 -projek het verbeterde verseëlingprestasie getoon. Alhoewel die potensiaal vir nog beter prestasie is, was die huidige oplossing effektief binne die tydsbeperkings van die projek. Hierdie projek het die belangrikheid daarvan beklemtoon om klante se vereistes deeglik te ontleed en 'n omvattende uitleg te ontwikkel voordat dit met die produksie begin. Deur die geoptimaliseerde ontwerp te implementeer, kon ZF aan die eise van die OEM -projek voldoen en die verseëling van die balskarnier verbeter.