Suspensie Ball Balk Optimization Design_HHINGE Knowledge_Tallsen

Suspension Ball Balk este produsul principal al Diviziei de componente tehnologice ale șasiului ZF, iar designul său structural este tehnologia de bază a departamentului. Pe măsură ce industria auto continuă să se dezvolte, cerințele pentru produsele cu balamale cu bile cresc și ele. Piața actuală necesită medii de simulare mai stricte, sarcini de lucru complexe și respectarea noilor cerințe de reglementare, cum ar fi protecția pietonală și eșecul post-coliziune. Pentru a răspunde acestor cerințe, optimizarea tehnică a articulației cu bilă este crucială.

Articulația cu bilă este folosită în principal în suspensia din față, servind ca conexiune dintre tijă și articulația de direcție. Această conexiune oferă cel de -al doilea grad de libertate roată, permițând direcția. Pentru a îndeplini cerințele mai ridicate ale clienților, performanța de etanșare și performanța de uzură a oboselii a articulației mingii trebuie să fie îmbunătățite.

Acest articol se concentrează pe optimizarea structurii de balamale a bilei de suspensie pentru proiectul OEM intern (proiectul Dongfeng Liuzhou B20) al producției de masă ZF. Inițial, planul era să continue utilizarea pieselor curente produse în masă. Cu toate acestea, după prima rundă de teste DV, s -a descoperit că au fost implicate riscuri, inclusiv scurgeri de apă și uzură timpurie. Analiza ulterioară a relevat necesitatea îmbunătățirii proiectării pentru a satisface cerințele actuale de testare.

Prin analiza altor proiecte OEM interne, s -a constatat că multe OEM -uri au formulat specificații specifice pentru balamalele cu bile, ridicând semnificativ cerințele de proiectare. OEM -urile globale își actualizează continuu specificațiile pentru balamalele cu bile. Aceasta înseamnă că produsele ZF trebuie să reziste la condiții mai dure de mediu, condiții de muncă mai complexe și cerințe mai detaliate de protecție împotriva coliziunilor. Prin urmare, este necesar să cercetăm și să analizăm noile specificații pentru a dezvolta un plan de optimizare rezonabil care poate îndeplini cerințele de performanță la un cost mai mic.

la balamale cu mingea:

Balamalele cu bilă mențin contactul continuu și mișcarea relativă între lanțurile de mecanism. Îmbinările în care apar aceste mișcări se numesc balamale cu bilă. Există două tipuri de balamale cu bilă: balamale încărcate radial (balamale cu bile ghidate) și balamale încărcate axial (articulații cu bilă încărcate). Principalele elemente de conectare ale articulației cu bilă sunt știftul cu bilă și priza cu bilă. Performanța de lucru a articulației cu bilă, precum și alte caracteristici, cum ar fi materialul, dimensiunea, calitatea suprafeței, capacitatea de transport a sarcinii și lubrifierea, sunt toate considerente importante.

Funcția și cerințele tehnice ale balamalei cu mingea:

Funcția balamalei cu bilă este conectarea tijei cu nodul de direcție, oferind trei grade de libertate pentru transmisia forței și mișcării. Două grade de libertate sunt utilizate pentru bătaia și direcția roților, în timp ce al treilea grad de libertate permite variația elastokinematică pentru roată. Articulația cu bilă ar trebui să aibă o deplasare elastică minimă în condiții normale de funcționare pentru a evita disconfortul și a afecta evaluarea șoferului. În plus, cuplul de lucru al balamalei cu bilă nu ar trebui să fie mai mic decât valoarea admisă pentru a preveni uzura și zgomotul timpuriu.

Analiza modului original de eșec de proiectare:

În etapa inițială a proiectului B20, testul de performanță de etanșare a relevat moduri de eșec, cum ar fi scurgerea de apă și rugina. Analizele ulterioare au arătat că balamalele cu bilă și unitatea de direcție nu s -au potrivit corect, ceea ce a dus la un decalaj de 2,5 mm, ceea ce prezintă un risc de scurgere a apei și de eșec al sistemului de etanșare. Demontarea balamalei cu balamalele a evidențiat coroziune severă pe suprafața de împerechere cu articulația de direcție. S-a ajuns la concluzia că sistemul actual de rezistență la praf nu a îndeplinit cerințele de proiectare și nu a avut nevoie de îmbunătățiri.

Schema de proiectare optimă pentru balamalele cu balamale:

Doi factori principali au fost identificați ca potențiali contribuabili la eșecul testului de etanșare: calitatea asamblării și selecția dimensiunii gulerului și eșecul de proiectare a capacului de praf. Pentru a aborda problema asamblării, dimensiunea de instalare a gulerului a fost definită în IPS (specificația procesului intern). Această specificație oferă linii directoare pentru asamblarea gulerului, asigurându -se că îndeplinește cerințele de proiectare. În plus, acoperirea prafului și designul pinului cu bilă au fost optimizate pentru a îmbunătăți performanța de etanșare. Designul capacului de praf a fost modificat pentru a se potrivi cu unghiul conului preconizat, iar pasul cu bilă a fost reproiectat pentru a crește zona de contact cu capacul de praf.

Verificarea optimă a testului de proiectare:

Probele au fost produse pe baza schemei de proiectare optimizată și a fost efectuat testul de performanță de etanșare. Rezultatele au arătat o îmbunătățire semnificativă, conținutul de apă la pinul cu bilă și capetele cochiliei cu bilă variind de la doar 0,1% la 0,2%. Testul a avut succes, iar situația de coroziune a designului optimizat a fost considerabil mai bună în comparație cu designul inițial.

Schema de proiectare optimizată pentru balamalele cu balamalele din proiectul B20 a demonstrat performanțe îmbunătățite de etanșare. Deși există un potențial de performanță și mai bună, soluția actuală s -a dovedit a fi eficientă în constrângerile de timp ale proiectului. Acest proiect a evidențiat importanța analizei minuțioase a cerințelor clienților și a dezvoltării unui aspect cuprinzător înainte de a începe producția. Prin implementarea designului optimizat, ZF a reușit să răspundă cerințelor proiectului OEM și să îmbunătățească performanța de etanșare a balamalei cu mingea.