Vedrustuse kuuli liigendi optimeerimine disain_hinge teadmised_tallsen

Vedrustuspalli liigend on ZF -šassii tehnoloogiakomponentide osakonna põhitoode ja selle konstruktsiooniehitus on osakonna põhitehnoloogia. Kuna autotööstus areneb jätkuvalt, suurenevad ka palliksoodete nõuded. Praegune turg nõuab rangemaid simulatsioonikeskkondi, keerulisi töökoormusi ja vastavust uutele regulatiivsetele nõuetele, näiteks jalakäijate kaitse ja kokkupõrkejärgne ebaõnnestumine. Nende nõudmiste rahuldamiseks on kuuliühenduse tehniline optimeerimine ülioluline.

Kuuliliigendit kasutatakse peamiselt esivedrustuses, mis toimib ühendusena varda ja rooli sõrmenuki vahel. See ühendus annab teise ratta vabadusastme, võimaldades roolimist. Kliendi kõrgemate nõuete täitmiseks tuleb täiustada kuuliühenduse pitseerimis jõudlust ja väsimuse kulumist.

See artikkel keskendub ZF -i masstootmise kodumaise OEM -projekti (Dongfeng Liuzhou B20 projekti) vedrustuse kuuli liigendi struktuuri optimeerimisele. Algselt oli plaan jätkata praeguste masstoodangute osade kasutamist. Pärast DV -testide esimest vooru avastati siiski, et sellega kaasnevad riskid, sealhulgas vee leke ja varajane kulumine. Edasine analüüs näitas vajadust täiustada disainilahendust, et täita praeguseid testinõudeid.

Muude kodumaiste OEM -projektide analüüsi kaudu leiti, et paljud originaalseadmete tootjad on koostanud kuulihinge spetsiifilised spetsifikatsioonid, tõstes märkimisväärselt projekteerimisnõudeid. Globaalsed originaalseadmete tootjad ajakohastavad pidevalt oma spetsifikatsioone kuuli hingede osas. See tähendab, et ZF -tooted peavad taluma karmimaid keskkonnatingimusi, keerukamaid töötingimusi ja üksikasjalikumaid kokkupõrkekaitsenõueid. Seetõttu on vaja uurida ja analüüsida uusi spetsifikatsioone, et töötada välja mõistlik optimeerimisplaan, mis vastab jõudlusnõuetele odavamalt.

kuuli hingeks:

Kuulhinged säilitavad pideva kontakti ja suhtelise liikumise mehhanismi ahelate vahel. Liigeseid, kus need liigutused tekivad, nimetatakse kuuli hingedeks. Kuuli hingedel on kahte tüüpi: radiaalselt koormatud hinged (juhitud kuuli hinged) ja aksiaalselt koormatud hinged (koormatud kuuliühendused). Kuuliliigese peamised ühenduselemendid on kuuli naast ja kuuli pistikupesa. Kuulliigese töötulemused, aga ka muud omadused, nagu materjal, suurus, pinna kvaliteet, koormuse kandevõime ja määrimine, on kõik olulised kaalutlused.

Kuuli hinge funktsioon ja tehnilised nõuded:

Kuuli hingega on varda ühendamine roolimiskinnitusega, pakkudes kolme vabadusastet jõu ja liikumise edastamiseks. Ratta peksmiseks ja roolimiseks kasutatakse kahte vabadusastet, kolmas vabadusaste võimaldab ratta elastokinemaatilist variatsiooni. Kuulliigesel peaks normaalsetes töötingimustes olema minimaalne elastne nihe, et vältida ebamugavust ja mõjutada juhi hindamist. Lisaks ei tohiks kuuli liigendi töömoment olla madalam kui lubatud väärtus varajase kulumise ja müra vältimiseks.

Algne disaini tõrkerežiimi analüüs:

B20 projekti algfaasis näitas tihendus jõudluse test selliseid tõrkerežiime nagu vee leke ja rooste. Edasine analüüs näitas, et kuuli liigend ja roolimisknukk ei mahtunud korralikult, põhjustades 2,5 mm vahe, mis kujutas endast vee lekke ja tihendussüsteemi rikke ohtu. Kuuli liigendi lahtivõtmine näitas paarituspinnal tugevat korrosiooni rooli sõrmega. Jõuti järeldusele, et praegune tolmukindel süsteem ei vastanud projekteerimisnõuetele ja vajas parandamist.

Kuuli hinge optimaalne kujundusskeem:

Tihekatse ebaõnnestumise potentsiaalsete panustajatena tuvastati kaks peamist tegurit: krae koostise kvaliteet ja suuruse valimine ning tolmukatte projekteerimisrike. Montaažiküsimuse lahendamiseks määratleti kaelarihma installatsiooni suurus IPS -is (sisemise protsessi spetsifikatsioon). See spetsifikatsioon annab juhised krae kokkupanekuks, tagades, et see vastab projekteerimisnõuetele. Lisaks optimeeriti tolmukatte ja kuuli tihvtide kujundus tihendus jõudluse parandamiseks. Tolmukatte kujundust muudeti vastavalt eeldatava koonuse nurgale ja kuuli tihvti etapp ümber kujundati, et suurendada kontaktpinda tolmukattega.

Optimaalne disainitesti kontrollimine:

Proovid koostati optimeeritud disainiskeemi põhjal ja tihendamise jõudluse test viidi läbi. Tulemused näitasid märkimisväärset paranemist, kusjuures veesisaldus kuuli tihvti ja kuuli kesta otsad olid vaid 0,1% kuni 0,2%. Test oli edukas ja optimeeritud disaini korrosiooniolukord oli algse kujundusega võrreldes tunduvalt parem.

B20 projekti palli hinge optimeeritud disainilahendus näitas paremat tihendus jõudlust. Kuigi potentsiaali on veelgi paremaid jõudlus, osutus praegune lahendus projekti ajapiirangute piires tõhusaks. See projekt tõi välja kliendi nõuete põhjaliku analüüsi ja põhjaliku paigutuse väljatöötamise olulisuse enne tootmise alustamist. Optimeeritud disaini rakendades suutis ZF täita OEM -projekti nõudmisi ja parandada kuuli hinge pitseerimis jõudlust.