Optimalizácia závesu zavesenia lopty Design_inge Knowledge_tallsen

Závesný záves lopty je hlavným produktom divízie komponentov technológií ZF podvozku a jeho konštrukčný dizajn je základnou technológiou oddelenia. Ako sa automobilový priemysel neustále vyvíja, zvyšujú sa aj požiadavky na výrobky guľového závesu. Súčasný trh vyžaduje prísnejšie simulačné prostredia, zložité pracovné zaťaženie a súlad s novými regulačnými požiadavkami, ako je ochrana chodcov a zlyhanie po zrážke. Na splnenie týchto požiadaviek je rozhodujúca technická optimalizácia guľového kĺbu.

Guľový kĺb sa používa primárne v prednom odpružení a slúži ako spojenie medzi tyčou a kĺbom riadenia. Toto spojenie poskytuje stupeň slobody druhého kolies, čo umožňuje riadenie. Aby sa splnili vyššie požiadavky na zákazníka, je potrebné vylepšiť výkon tesnenia a únavového opotrebenia guľového kĺbu.

Tento článok sa zameriava na optimalizáciu štruktúry závesného závesu zavesenia pre domáci projekt OEM (projekt Dongfeng Liuzhou B20) hromadnej výroby ZF. Spočiatku bolo v pláne pokračovať v používaní súčasných častí vyrábaných s hmotnosťou. Po prvom kole testov DV sa však zistilo, že existujú riziká, vrátane úniku vody a skorého opotrebenia. Ďalšia analýza odhalila potrebu zlepšiť návrh, aby splnila súčasné požiadavky na testovanie.

Prostredníctvom analýzy iných domácich projektov OEM sa zistilo, že veľa OEM formuloval špecifické špecifikácie pre pánty guľôčok, čo výrazne zvyšuje návrhy. Globálne OEM tiež neustále aktualizujú svoje špecifikácie pre pánty lopty. To znamená, že výrobky ZF musia vydržať tvrdšie podmienky prostredia, zložitejšie pracovné podmienky a podrobnejšie požiadavky na ochranu kolízie. Preto je potrebné skúmať a analyzovať nové špecifikácie na vypracovanie primeraného optimalizačného plánu, ktorý môže spĺňať výkonnostné požiadavky za nižšie náklady.

na guľový záves:

Loptové pánty udržiavajú kontinuálny kontakt a relatívny pohyb medzi mechanizmovými reťazcami. Kĺb, v ktorých sa tieto pohyby vyskytujú, sa nazývajú pánty gule. Existujú dva typy pántov guľôčok: radiálne naložené pánty (pádené pánty s guľôčkami) a axiálne naložené pánty (naložené guľové kĺby). Hlavnými spojovacími prvkami guľového kĺbu sú guľové čapy a guľová zásuvka. Dôležitými úvahami sú pracovné výkony guľového kĺbu, ako aj ďalšie vlastnosti, ako je materiál, veľkosť, kvalita povrchu, kapacita nosenia zaťaženia a mazanie.

Funkcia a technické požiadavky na loptový záves:

Funkciou guľového závesu je prepojiť tyč s kĺbom riadenia a poskytovať tri stupne voľnosti pre prenos sily a pohybu. Na bitie a riadenie kolies sa používajú dva stupne voľnosti, zatiaľ čo tretí stupeň slobody umožňuje elastokinematickú variáciu kolesa. Guľový kĺb by mal mať minimálny elastický posun za normálnych prevádzkových podmienok, aby sa predišlo nepohodliam a ovplyvnilo vyhodnotenie vodiča. Pracovný krútiaci moment guľového závesu by navyše nemal byť nižší ako prípustná hodnota, aby sa zabránilo skorému opotrebeniu a hluku.

Pôvodná analýza režimu zlyhania dizajnu:

Počas počiatočnej fázy projektu B20 odhalil test tesnenia výkonnosti režimy zlyhania, ako je únik vody a hrdza. Ďalšia analýza ukázala, že záves lopty a koleno riadenia sa správne nezmestili, čo malo za následok medzeru 2,5 mm, ktorá predstavovala riziko zlyhania úniku vody a zlyhania tesnenia. Demontáž závesu gule odhalila silnú koróziu na párenom povrchu s kĺbom riadenia. Dospelo sa k záveru, že súčasný systém odolný voči prachu nespĺňa požiadavky na návrh a potreboval zlepšenie.

Optimálna schéma navrhovania pre guľový záves:

Ako potenciálni prispievatelia k zlyhaniu testu testu boli identifikované dva hlavné faktory: Kvalita zostavy a výber goliera a zlyhanie návrhu pokrytia prachu. Na riešenie problému zostavy bola veľkosť inštalácie goliera definovaná v IPS (špecifikácia interného procesu). Táto špecifikácia poskytuje usmernenia pre montáž goliera, čo zabezpečuje, že spĺňa požiadavky na návrh. Okrem toho sa optimalizoval kryt prach a dizajn guľôčkového kolíka na zlepšenie tesnenia. Dizajn prachového krytu bol upravený tak, aby zodpovedal očakávanému uhlu kužeľa, a krok s guľovým kolíkom bol prepracovaný, aby sa zvýšila kontaktná plocha pomocou prachového krytu.

Optimálne overenie testu dizajnu:

Vzorky boli vyrobené na základe optimalizovanej konštrukčnej schémy a uskutočnil sa test tesnenia výkonnosti. Výsledky ukázali významné zlepšenie, s obsahom vody na guľovom kolíku a koncoch guľôčkových škrupín v rozmedzí od 0,1% do 0,2%. Test bol úspešný a korózna situácia optimalizovaného dizajnu bola v porovnaní s pôvodným dizajnom podstatne lepšia.

Optimalizovaná schéma návrhu pre guľový záves v projekte B20 preukázala zlepšený tesniaci výkon. Aj keď existuje potenciál pre ešte lepší výkon, súčasné riešenie sa ukázalo ako účinné v časových obmedzeniach projektu. Tento projekt zdôraznil dôležitosť dôkladnej analýzy požiadaviek zákazníkov a vývoja komplexného rozloženia pred začatím výroby. Implementáciou optimalizovaného dizajnu spoločnosť ZF dokázala splniť požiadavky projektu OEM a vylepšiť tesniaci výkon loptového závesu.