Optimizacija kuglice za suspenziju Design_hinge knowles_tallsen

Šarka za ovjes je temeljni proizvod odjeljenja komponenti komponente tehnologije ZF Chassis, a njegov je strukturni dizajn temeljna tehnologija odjela. Kako se automobilska industrija nastavlja razvijati, povećavaju se i zahtjevi za proizvode za zglobove kuglice. Trenutačno tržište zahtijeva stroža simulacijska okruženja, složena radna opterećenja i usklađenost s novim regulatornim zahtjevima kao što su zaštita od pješaka i neuspjeh nakon sudara. Da bi se ispunili ovi zahtjevi, presudna je tehnička optimizacija kuglice.

Kuglični spoj se prvenstveno koristi u prednjem ovjesu, a služi kao veza između šipke i upravljača. Ova veza pruža drugi stupanj slobode kotača, omogućujući upravljanje. Kako bi se zadovoljile veće zahtjeve kupaca, potrebno je poboljšati performanse za brtvljenje i umor.

Ovaj se članak fokusira na optimizaciju strukture zgloba ovjesa za domaći projekt OEM (Dongfeng Liuzhou B20 projekt) masovne proizvodnje ZF -a. U početku je plan bio nastaviti koristiti trenutne masovno proizvedene dijelove. Međutim, nakon prvog kruga DV testova, otkriveno je da postoje rizici, uključujući istjecanje vode i rano trošenje. Daljnja analiza otkrila je potrebu za poboljšanjem dizajna kako bi se ispunili trenutni testni zahtjevi.

Analizom drugih domaćih OEM projekata utvrđeno je da su mnogi OEM -ovi formulirali specifične specifikacije za kuglice, značajno povećavajući dizajnerske zahtjeve. Globalni OEM -ovi također kontinuirano ažuriraju svoje specifikacije za kuglice. To znači da ZF proizvodi trebaju izdržati oštre uvjete okoliša, složenije radne uvjete i detaljnije zahtjeve zaštite sudara. Stoga je potrebno istraživati ​​i analizirati nove specifikacije kako bi se razvio razuman plan optimizacije koji može ispuniti zahtjeve za izvedbu po nižim troškovima.

do šarke kuglice:

Šarke za kuglice održavaju kontinuirani kontakt i relativno kretanje između lanaca mehanizma. Zglobovi na kojima se događaju ti pokreti nazivaju se kuglicama. Postoje dvije vrste kuglica: radijalno napunjene šarke (vođene kuglice) i aksijalno opterećene šarke (natovareni kuglični spojevi). Glavni priključni elementi kuglice su kuglica i kugla utičnice. Radni performanse kuglice, kao i druge karakteristike kao što su materijal, veličina, kvaliteta površine, kapacitet za nošenje opterećenja i podmazivanje, sve su važna razmatranja.

Funkcija i tehnički zahtjevi kuglice:

Funkcija kuglice je povezati šipku s rukom upravljača, pružajući tri stupnja slobode za prijenos sile i pokreta. Dva stupnja slobode koriste se za premlaćivanje i upravljanje kotačima, dok treći stupanj slobode omogućava elastokinematičku varijaciju za kotač. Kuglični spoj trebao bi imati minimalni elastični pomak u normalnim radnim uvjetima kako bi se izbjegla nelagoda i utjecala na procjenu vozača. Uz to, radni moment kuglice ne bi trebao biti niži od dopuštene vrijednosti kako bi se spriječilo rano habanje i buka.

Originalna analiza načina neuspjeha dizajna:

Tijekom početne faze projekta B20, ispitivanje performansi brtvljenja otkrio je načine neuspjeha kao što su curenje vode i hrđa. Daljnja analiza pokazala je da se kuglica i zglob upravljača nisu pravilno uklopili, što je rezultiralo 2,5 mm razmakom, što je predstavljalo rizik od propuštanja vode i kvara sustava brtvljenja. Rastavljanje kuglice otkrilo je jaku koroziju na površini parenja s upravljačem. Zaključeno je da trenutni sustav otpor na prašinu nije zadovoljio zahtjeve za dizajnom i trebalo je poboljšanje.

Optimalna shema dizajna za zglob kuglice:

Dva glavna faktora identificirana su kao potencijalni doprinos neuspjehu za brtvljenje: kvaliteta sklopa i odabir ogrlice i projektiranje neuspjeha pokrova prašine. Da bi se riješili problem sastavljanja, veličina instalacije ovratnika definirana je u IPS -u (interna specifikacija procesa). Ova specifikacija daje smjernice za sastavljanje ovratnika, osiguravajući da ispunjava zahtjeve za dizajnom. Uz to, dizajn prašine i dizajn kuglice optimizirani su za poboljšanje performansi brtvljenja. Dizajn pokrivača prašine modificiran je tako da odgovara očekivanom kutu konusa, a korak kuglice redizajniran je kako bi se povećalo kontaktno područje s poklopcem prašine.

Optimalna provjera testa dizajna:

Uzorci su proizvedeni na temelju optimizirane sheme dizajna, a proveden je test performansi brtvljenja. Rezultati su pokazali značajno poboljšanje, s sadržajem vode na kuglicama i krajevima kuglice u rasponu od samo 0,1% do 0,2%. Test je bio uspješan, a korozijska situacija optimiziranog dizajna bila je znatno bolja u usporedbi s originalnim dizajnom.

Optimizirana dizajnerska shema za kuglice u projektu B20 pokazala je poboljšane performanse brtvljenja. Iako postoji potencijal za još bolje performanse, trenutno se rješenje pokazalo učinkovitim u vremenskim ograničenjima projekta. Ovaj je projekt istaknuo važnost temeljitog analize zahtjeva kupaca i razvoja sveobuhvatnog izgleda prije početka proizvodnje. Primjenjujući optimizirani dizajn, ZF je uspio ispuniti zahtjeve OEM projekta i poboljšati performanse brtvljenja kuglice.