Odpružení Ball Hinge Optimalizace design_hinge znalostí_tallsen

Suspension Ball Hinge je hlavním produktem divize technologických komponent Chassis Chassis a jeho strukturálním designem je základní technologií oddělení. Vzhledem k tomu, že se automobilový průmysl neustále rozvíjí, rostou také požadavky na výrobky z míčových závěsů. Současný trh vyžaduje přísnější simulační prostředí, komplexní pracovní zatížení a dodržování nových regulačních požadavků, jako je ochrana chodců a selhání po kolizi. Pro splnění těchto požadavků je zásadní technická optimalizace kulového kloubu.

Kloub kuličky se primárně používá v přední odpružení a slouží jako spojení mezi tyčkem a kloubem řízení. Toto spojení poskytuje druhý stupeň svobody kola, což umožňuje řízení. Aby bylo možné splnit vyšší požadavky zákazníků, je třeba vylepšit výkon těsnicího a únavového opotřebení kulového kloubu.

Tento článek se zaměřuje na optimalizaci struktury zavěšení míče pro domácí projekt OEM (projekt Dongfeng Liuzhou B20) hromadné výroby ZF. Zpočátku měl plán pokračovat v používání současných hromadně vyráběných dílů. Po prvním kole testů DV však bylo zjištěno, že se jedná o rizika, včetně úniku vody a časného opotřebení. Další analýza odhalila potřebu zlepšit návrh, aby splňoval současné požadavky na test.

Prostřednictvím analýzy dalších domácích projektů OEM bylo zjištěno, že mnoho OEM formulovalo specifické specifikace pro míčové závěsy, což výrazně zvyšovalo požadavky na návrh. Globální OEM také neustále aktualizují své specifikace pro míčové panty. To znamená, že produkty ZF musí odolat tvrdším podmínkám prostředí, složitější pracovní podmínky a podrobnější požadavky na ochranu proti kolizi. Proto je nutné prozkoumat a analyzovat nové specifikace k vytvoření přiměřeného optimalizačního plánu, který může splňovat požadavky na výkon za nižší náklady.

na míč závěs:

Kalské závěsy udržují nepřetržitý kontakt a relativní pohyb mezi mechanistickými řetězci. Klouby tam, kde se tyto pohyby vyskytují, se nazývají kulové závěsy. Existují dva typy kuličkových závěsů: radiálně naložené závěsy (řízené kulové závěsy) a axiálně naložené závěsy (naložené kulové klouby). Hlavními spojovacími prvky kulového kloubu jsou kulička a kulička. Pracovní výkon kulového kloubu, jakož i další vlastnosti, jako je materiál, velikost, kvalita povrchu, nosnost zátěže a mazání, jsou všechny důležité úvahy.

Funkce a technické požadavky míčového závěsu:

Funkcí míčového závěsu je spojit tyč s kloubem řízení a poskytnout tři stupně svobody pro přenos síly a pohybu. Pro bití a řízení kol se používají dva stupně svobody, zatímco třetí stupeň svobody umožňuje elastokinematickou variantu kola. Kloub kuličky by měl mít minimální elastický posun za normálních provozních podmínek, aby se zabránilo nepohodlí a ovlivnilo vyhodnocení řidiče. Pracovní moment míčového závěsu by navíc neměl být nižší než přípustná hodnota, aby se zabránilo včasnému opotřebení a hluku.

Původní analýza režimu selhání návrhu:

Během počátečního stupně projektu B20 odhalil test těsnění režimů selhání, jako je únik vody a rez. Další analýza ukázala, že kloul s kulovým závěsem a řízení řízení se nehodilo správně, což mělo za následek mezeru 2,5 mm, která představovala riziko úniku vody a selhání systému těsnění. Demostní demontáž míčového závěsu odhalila těžkou korozi na ploše páření s kloubem řízení. Dospělo se k závěru, že současný systém odolný proti prachu nesplňoval požadavky na návrh a potřeboval zlepšení.

Optimální návrhové schéma pro míčový závěs:

Jako potenciální přispěvatelé k selhání těsnicího testu byly identifikovány dva hlavní faktory: kvalita sestavy a výběr velikosti límce a selhání konstrukce krytu prachu. Pro vyřešení problému sestavy byla velikost instalace límce definována v IPS (specifikace interního procesu). Tato specifikace poskytuje pokyny pro sestavení límce a zajišťuje, aby splňovala požadavky na návrh. Kromě toho byly optimalizovány konstrukce potahu prachu a kulička pro zlepšení výkonu utěsňování. Konstrukce potahu prachu byl upraven tak, aby odpovídal očekávanému úhlu kužele, a krok s kuličkovým kolíkem byl přepracován tak, aby zvětšil kontaktní oblast s krytem prachu.

Optimální ověření testu návrhu:

Vzorky byly vyrobeny na základě optimalizovaného návrhového schématu a byl proveden test pečetí. Výsledky ukázaly významné zlepšení, přičemž obsah vody na kuličkovém kolíku a koncem kuličky konce v rozmezí od pouze 0,1% do 0,2%. Test byl úspěšný a situace koroze optimalizovaného designu byla ve srovnání s původním designem výrazně lepší.

Optimalizované návrhové schéma pro míčový závěs v projektu B20 prokázalo zlepšený výkon těsnění. I když existuje potenciál ještě lepšího výkonu, současné řešení se ukázalo jako účinné v časových omezeních projektu. Tento projekt zdůraznil důležitost důkladné analýzy požadavků zákazníků a vývoj komplexního rozvržení před zahájením výroby. Implementací optimalizovaného designu dokázal ZF splnit požadavky projektu OEM a zvýšit pečeťový výkon míčového závěsu.