Optimizacija tečajev za vzmetenje Optimizacija design_hinge znanje_tallsen

Tečaji za vzmetenje kroglice je temeljni produkt oddelka za komponente tehnologije ZF Chassis, njegova konstrukcijska zasnova pa je temeljna tehnologija oddelka. Ker se avtomobilska industrija še naprej razvija, se povečujejo tudi zahteve za izdelke z kroglicami. Trenutni trg zahteva strožja simulacijska okolja, zapletene delovne obremenitve in skladnost z novimi regulativnimi zahtevami, kot sta zaščita pešcev in okvara po trku. Za izpolnitev teh zahtev je ključna tehnična optimizacija krogličnega sklepa.

Kroglični spoj se uporablja predvsem v sprednjem vzmetenju, ki služi kot povezava med palico in krmilnim členkom. Ta povezava zagotavlja stopnjo svobode drugega kolesa, kar omogoča krmiljenje. Za izpolnitev višjih zahtev strank je treba izboljšati zmogljivost tesnjenja in utrujenost z obrabo krogličnega sklepa.

Ta članek se osredotoča na optimizacijo strukture tečajev za vzmetenje kroglice za domači projekt OEM (Dongfeng Liuzhou B20 projekt) ZF -ove množične proizvodnje. Na začetku je bil načrt nadaljevati z uporabo trenutnih delov, ki jih proizvajajo maso. Vendar pa je bilo po prvem krogu DV testov ugotovljeno, da obstajajo tveganja, vključno s puščanjem vode in zgodnjo obrabo. Nadaljnja analiza je pokazala potrebo po izboljšanju zasnove za izpolnjevanje trenutnih preskusnih zahtev.

Z analizo drugih domačih projektov OEM je bilo ugotovljeno, da so številni proizvajalci proizvajalcev OEM -jev oblikovali posebne specifikacije za tečaje žog, kar je znatno dvignilo oblikovalske zahteve. Global OEM tudi nenehno posodablja svoje specifikacije za tečaje žog. To pomeni, da morajo izdelki ZF prenesti strožje okoljske razmere, bolj zapletene delovne pogoje in podrobnejše zahteve glede zaščite trkov. Zato je treba raziskati in analizirati nove specifikacije za razvoj razumnega načrta optimizacije, ki lahko ustreza zahtevam uspešnosti z nižjimi stroški.

do tečaja kroglice:

Tečaji kroglic ohranjajo neprekinjen stik in relativno gibanje med verigami mehanizma. Spoji, kjer se ta gibanja pojavljajo, se imenujejo žogice. Obstajata dve vrsti tečajev kroglice: radialno obremenjeni tečaji (vodeni tečaji kroglic) in osno obremenjeni tečaji (naloženi kroglični spoji). Glavni priključni elementi krogličnega sklepa so kroglični čep in krogla. Delovna zmogljivost krogličnega sklepa in druge značilnosti, kot so material, velikost, kakovost površine, nosilnost obremenitve in mazanje, so pomembni.

Funkcije in tehnične zahteve tečaja kroglice:

Funkcija tečaja kroglice je povezati palico s členkom krmiljenja, kar zagotavlja tri stopinje svobode za prenos sile in gibanja. Dve stopinji svobode se uporabljata za pretepanje in krmiljenje koles, tretja stopnja svobode pa omogoča elastokinematično variacijo kolesa. Kroglični spoj mora imeti v normalnih obratovalnih pogojih minimalen premik elastike, da se izognete nelagodja in vplivajo na oceno voznikov. Poleg tega delovni navor tečaja kroglice ne sme biti nižji od dovoljene vrednosti za preprečevanje zgodnje obrabe in hrupa.

Izvirna analiza načina okvare oblikovanja:

V začetni fazi projekta B20 je tesnjenje tesnjenja razkril načine okvare, kot sta uhajanje vode in rje. Nadaljnja analiza je pokazala, da se tečaj kroglice in krmilni člen ni ustrezal pravilno, kar je povzročilo 2,5 mm vrzel, kar je predstavljalo tveganje za uhajanje vode in odpoved sistema za tesnjenje. Demontaža krogličnega tečaja je pokazala hudo korozijo na paritveni površini s členkom krmiljenja. Ugotovljeno je bilo, da trenutni sistem, odporen na prah, ne ustreza oblikovalskim zahtevam in je bilo treba izboljšati.

Optimalna zasnovana shema za tečaj kroglice:

Dva glavna dejavnika sta bila opredeljena kot potencialna prispevala k okvari tesnjenja: kakovost montaže in velikost velikosti ovratnika ter oblikovanje okvare pokrova prahu. Za reševanje težave z montažo je bila v IPS določena velikost namestitve ovratnika (notranja specifikacija procesa). Ta specifikacija ponuja smernice za sestavljanje ovratnikov in zagotavlja, da izpolnjuje zahteve glede oblikovanja. Poleg tega sta bila za izboljšanje zmogljivosti za tesnjenje optimizirana pokrov za prah in kroglični zatič. Zasnova prašnega pokrova je bila spremenjena tako, da ustreza pričakovanemu kotu stožca, korak krogličnega zatiča pa je bil preoblikovan, da se je kontaktno območje povečalo s pokrovom prahu.

Optimalno preverjanje preskusa oblikovanja:

Vzorci so bili proizvedeni na podlagi optimizirane sheme oblikovanja in izveden je bil test za tesnjenje. Rezultati so pokazali znatno izboljšanje, vsebnost vode na krogličnem zatiču in kroglični lupini pa se giblje od le 0,1% do 0,2%. Test je bil uspešen, korozijski položaj optimiziranega dizajna pa je bil v primerjavi s prvotno zasnovo bistveno boljši.

Optimizirana shema oblikovanja za tečaj kroglice v projektu B20 je pokazala izboljšane zmogljivosti tesnjenja. Čeprav obstaja potencial za še boljše delovanje, se je trenutna rešitev izkazala za učinkovito v časovnih omejitvah projekta. Ta projekt je poudaril pomen temeljite analize zahtev kupcev in razvoja celovite postavitve pred začetkom proizvodnje. Z izvajanjem optimiziranega dizajna je ZF uspel izpolniti zahteve projekta OEM in izboljšati tesnjenje zmogljivosti tečaja kroglice.