تعلیق توپ بهینه سازی بهینه سازی طراحی_ inghing knowledge_tallsen

لولای توپ تعلیق محصول اصلی بخش مؤلفه های فناوری شاسی ZF است و طراحی ساختاری آن فناوری اصلی این بخش است. از آنجا که صنعت خودرو در حال توسعه است ، الزامات مربوط به محصولات لولای توپ نیز در حال افزایش است. بازار فعلی نیاز به محیط های شبیه سازی دقیق تر ، بارهای پیچیده کار و رعایت الزامات نظارتی جدید مانند حفاظت از عابر پیاده و خرابی پس از برخورد دارد. برای برآورده کردن این خواسته ها ، بهینه سازی فنی مفصل توپ بسیار مهم است.

مفصل توپ در درجه اول در سیستم تعلیق جلو استفاده می شود و به عنوان اتصال بین میله و گره فرمان استفاده می شود. این اتصال درجه دوم آزادی را فراهم می کند و امکان فرمان را فراهم می کند. به منظور برآورده کردن نیازهای مشتری بالاتر ، نیاز به عملکرد آب بندی و عملکرد سایش خستگی از مفصل توپ باید افزایش یابد.

در این مقاله به بهینه سازی ساختار لولای توپ تعلیق برای پروژه OEM داخلی (پروژه Dongfeng Liuzhou B20) از تولید انبوه ZF می پردازیم. در ابتدا ، این برنامه برای ادامه استفاده از قطعات تولید شده جرم فعلی بود. با این حال ، پس از دور اول تست های DV ، مشخص شد که خطرات ناشی از آن از جمله نشت آب و سایش زودرس وجود دارد. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که نیاز به بهبود طرح برای برآورده کردن نیازهای آزمون فعلی است.

از طریق تجزیه و تحلیل سایر پروژه های OEM داخلی ، مشخص شد که بسیاری از OEM مشخصات خاصی را برای لولا توپ تدوین کرده اند ، و به طور قابل توجهی نیازهای طراحی را افزایش می دهند. OEM های جهانی نیز به طور مداوم مشخصات خود را برای لولا توپ به روز می کنند. این بدان معناست که محصولات ZF باید در برابر شرایط سختگیرانه تر محیطی ، شرایط کار پیچیده تر و الزامات دقیق تر برای محافظت از برخورد مقاومت کنند. بنابراین ، تحقیق و تجزیه و تحلیل مشخصات جدید برای تهیه یک برنامه بهینه سازی معقول که می تواند نیازهای عملکرد را با هزینه کمتری برآورده کند ، لازم است.

به لولای توپ:

نگهبان های توپ ارتباط پیوسته و حرکت نسبین زنجیرهای مکانیزم را حفظ میکنند. اتصالی که این حرکات رخ می دهد ، لولا توپ نامیده می شود. دو نوع لولا توپ وجود دارد: لولا های شعاعی بارگذاری شده (لولا های هدایت شده) و لولا های بارگذاری شده محوری (اتصالات توپ بارگیری شده). عناصر اصلی اتصال توپ اتصال توپ و سوکت توپ است. عملکرد کار مفصل توپ و همچنین سایر خصوصیات مانند مواد ، اندازه ، کیفیت سطح ، ظرفیت حمل بار و روغن کاری ، همه ملاحظات مهم است.

عملکرد و الزامات فنی لولا توپ:

عملکرد لولا توپ اتصال میله با نوک انگشت است و سه درجه آزادی را برای انتقال نیرو و حرکت فراهم می کند. دو درجه آزادی برای ضرب و شتم چرخ و فرمان استفاده می شود ، در حالی که درجه سوم آزادی امکان تغییر الاستوکینماتیک برای چرخ را فراهم می کند. مفصل توپ باید در شرایط عملیاتی عادی حداقل جابجایی الاستیک داشته باشد تا از ناراحتی جلوگیری کند و بر ارزیابی راننده تأثیر بگذارد. علاوه بر این ، گشتاور کاری لولا توپ نباید از مقدار مجاز برای جلوگیری از ساییدگی زودرس و سر و صدا باشد.

تجزیه و تحلیل حالت خرابی اصلی طراحی اصلی:

در مرحله اولیه پروژه B20 ، آزمایش عملکرد آب بندی حالت های خرابی مانند نشت آب و زنگ زدگی را نشان داد. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که لولای توپ و گره فرمان به درستی جای نمی گیرد و در نتیجه شکاف 2.5 میلی متری ایجاد می شود که خطر نشت آب و خرابی سیستم آب بندی را ایجاد می کند. جداسازی لولای توپ ، خوردگی شدید بر روی سطح جفت گیری را با گره فرمان نشان داد. نتیجه گیری شد که سیستم ضد گرد و غبار فعلی نیازهای طراحی را برآورده نمی کند و به پیشرفت نیاز دارد.

طرح طراحی بهینه برای لولا توپ:

دو عامل اصلی به عنوان مشارکت کنندگان بالقوه در شکست تست آب بندی شناخته شد: کیفیت مونتاژ و انتخاب اندازه یقه و خرابی طراحی پوشش گرد و غبار. برای پرداختن به مسئله مونتاژ ، اندازه نصب یقه در IPS (مشخصات فرآیند داخلی) تعریف شده است. این مشخصات دستورالعمل هایی را برای مونتاژ یقه ارائه می دهد ، و اطمینان حاصل می کند که نیازهای طراحی را برآورده می کند. علاوه بر این ، پوشش گرد و غبار و طراحی پین توپ برای بهبود عملکرد آب بندی بهینه شده است. طراحی پوشش گرد و غبار برای مطابقت با زاویه مخروط مورد انتظار اصلاح شد و مرحله پین ​​توپ دوباره طراحی شد تا منطقه تماس با پوشش گرد و غبار افزایش یابد.

تأیید آزمون بهینه طراحی:

نمونه ها بر اساس طرح طراحی بهینه سازی شده تولید شدند و آزمایش عملکرد آب بندی انجام شد. نتایج نشان داد که پیشرفت قابل توجهی وجود دارد ، زیرا میزان آب در پین توپ و پوسته توپ از 0.1 ٪ تا 0.2 ٪ به پایان می رسد. این آزمون موفقیت آمیز بود و وضعیت خوردگی طراحی بهینه شده در مقایسه با طراحی اصلی به طور قابل توجهی بهتر بود.

طرح طراحی بهینه شده برای لولای توپ در پروژه B20 عملکرد آب بندی بهبود یافته را نشان داد. در حالی که پتانسیل عملکرد حتی بهتر وجود دارد ، راه حل فعلی در محدودیت زمانی پروژه مؤثر است. این پروژه اهمیت تجزیه و تحلیل کامل نیازهای مشتری و ایجاد یک طرح جامع قبل از شروع تولید را برجسته می کند. با اجرای طرح بهینه شده ، ZF توانست خواسته های پروژه OEM را برآورده کند و عملکرد آب بندی لولا را افزایش دهد.