التعليق مفصلات المفصلي التصميم _inge knowledge_tallsen

مفصلات كرة التعليق هي المنتج الأساسي لقسم مكونات تقنية هيكل ZF ، وتصميمها الهيكلي هو التكنولوجيا الأساسية للإدارة. مع استمرار تطوير صناعة السيارات ، تتزايد متطلبات منتجات مفصلات الكرة. يتطلب السوق الحالي بيئات محاكاة أكثر صرامة ، وأحمال العمل المعقدة ، والامتثال للمتطلبات التنظيمية الجديدة مثل حماية المشاة وفشل ما بعد التصديق. لتلبية هذه المطالب ، يعد التحسين التقني لمفصل الكرة أمرًا بالغ الأهمية.

يستخدم مفصل الكرة في المقام الأول في التعليق الأمامي ، ويكون بمثابة اتصال بين القضيب والمفصل التوجيه. يوفر هذا الاتصال درجة العجلة الثانية من الحرية ، مما يسمح بالتوجيه. من أجل تلبية متطلبات العميل الأعلى ، يجب تعزيز أداء الأداء والتعب لمفصل الكرة.

تركز هذه المقالة على تحسين هيكل مفصلات كرة التعليق لمشروع OEM المحلي (Dongfeng Liuzhou B20 Project) للإنتاج الضخم لـ ZF. في البداية ، كانت الخطة هي مواصلة استخدام الأجزاء الحالية التي تنتجها الكتلة. ومع ذلك ، بعد الجولة الأولى من اختبارات DV ، اكتشف أن هناك مخاطر ، بما في ذلك تسرب المياه والارتداء المبكر. كشف مزيد من التحليل عن الحاجة إلى تحسين التصميم لتلبية متطلبات الاختبار الحالية.

من خلال تحليل مشاريع OEM المحلية الأخرى ، وجد أن العديد من المصنوعات الأصلية قد صاغوا مواصفات محددة لمفصلات الكرة ، مما يثير متطلبات التصميم بشكل كبير. تقوم OEMs العالمية أيضًا بتحديث مواصفاتها لمفصلات الكرة. هذا يعني أن منتجات ZF تحتاج إلى تحمل الظروف البيئية الأكثر قسوة ، وظروف عمل أكثر تعقيدًا ، ومتطلبات حماية التصادم الأكثر تفصيلاً. لذلك ، من الضروري البحث وتحليل المواصفات الجديدة لتطوير خطة تحسين معقولة يمكن أن تلبي متطلبات الأداء بتكلفة أقل.

إلى مفصلات الكرة:

يحافظ مفصلات الكرة على الاتصال المستمر والحركة النسبية بين سلاسل الآلية. تسمى المفاصل التي تحدث فيها هذه الحركات مفصلات الكرة. هناك نوعان من المفصلات الكروية: المفصلات المحملة شعاعيًا (مفصلات الكرة الموجهة) والمفصلات المحملة محوريًا (مفاصل الكرة المحملة). عناصر التوصيل الرئيسية لمفصل الكرة هي كرة الكرة ومقبس الكرة. يعد أداء العمل لمفصل الكرة ، وكذلك الخصائص الأخرى مثل المواد والحجم وجودة السطح وقدرة حمل الحمل والتشحيم ، كلها اعتبارات مهمة.

الوظيفة والمتطلبات الفنية لمفصلات الكرة:

تتمثل وظيفة مفصل الكرة في توصيل القضيب بمفصل التوجيه ، مما يوفر ثلاث درجات من الحرية من أجل نقل القوة ونقل الحركة. يتم استخدام درجتين من الحرية لضرب العجلات والتوجيه ، في حين أن الدرجة الثالثة من الحرية تسمح بالتخزين elastokinematic للعجلة. يجب أن يكون لمفصل الكرة الحد الأدنى من الإزاحة المرنة في ظل ظروف التشغيل العادية لتجنب الانزعاج والتأثير على تقييم السائق. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا يكون عزم الدوران العاملة لمفصلات الكرة أقل من القيمة المسموح بها لمنع التآكل والضوضاء المبكرة.

تحليل وضع فشل التصميم الأصلي:

خلال المرحلة الأولية لمشروع B20 ، كشف اختبار أداء الختم عن أوضاع الفشل مثل تسرب المياه والصدأ. أظهر مزيد من التحليل أن مفصلي الكرة ومفصل التوجيه لا يتناسبون بشكل صحيح ، مما أدى إلى فجوة 2.5 ملم ، مما يشكل خطر تسرب المياه وفشل نظام الختم. كشف تفكيك مفصل الكرة عن تآكل شديد على سطح التزاوج مع مفصل التوجيه. وخلص إلى أن نظام مقاوم الغبار الحالي لم يستوفي متطلبات التصميم والتحسين المطلوب.

مخطط التصميم الأمثل لمفصلات الكرة:

تم تحديد عاملين رئيسيين كمساهمين محتملين في فشل اختبار الختم: جودة التجميع واختيار الحجم من ذوي الياقات البيضاء ، وفشل تصميم غطاء الغبار. لمعالجة مشكلة التجميع ، تم تعريف حجم التثبيت للطوق في IPS (مواصفات العملية الداخلية). توفر هذه المواصفات إرشادات لتجميع ذوي الياقات البيضاء ، مما يضمن تلبية متطلبات التصميم. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحسين غطاء الغبار وتصميم دبوس الكرة لتحسين أداء الختم. تم تعديل تصميم غطاء الغبار لمطابقة زاوية المخروط المتوقعة ، وتم إعادة تصميم خطوة دبوس الكرة لزيادة منطقة التلامس مع غطاء الغبار.

التحقق الأمثل لاختبار التصميم:

تم إنتاج العينات بناءً على مخطط التصميم الأمثل ، وتم إجراء اختبار أداء الختم. أظهرت النتائج تحسنًا كبيرًا ، حيث ينتهي محتوى الماء عند دبوس الكرة وقذيفة الكرة من 0.1 ٪ إلى 0.2 ٪ فقط. كان الاختبار ناجحًا ، وكان وضع التآكل للتصميم الأمثل أفضل بكثير مقارنة بالتصميم الأصلي.

أظهر مخطط التصميم الأمثل لمفصلات الكرة في مشروع B20 أداء ختم محسن. في حين أن هناك احتمالًا لتحسين أداء ، فقد أثبت الحل الحالي فعالًا خلال قيود زمن المشروع. سلط هذا المشروع الضوء على أهمية تحليل متطلبات العملاء وتطوير تخطيط شامل قبل بدء الإنتاج. من خلال تنفيذ التصميم الأمثل ، تمكنت ZF من تلبية متطلبات مشروع OEM وتعزيز أداء ختم مفصل الكرة.