Suspension Ball Hinge Optimization Design_hinge Knowledge_tallsen

Varet e topit të pezullimit janë produkti thelbësor i ndarjes së përbërësve të teknologjisë së shasisë ZF, dhe dizajni i tij strukturor është teknologjia thelbësore e departamentit. Ndërsa industria e automobilave vazhdon të zhvillohet, kërkesat për produktet me varen e topit po rriten gjithashtu. Tregu aktual kërkon mjedise më të rrepta të simulimit, ngarkesa komplekse të punës dhe pajtueshmëri me kërkesat e reja rregullatore siç janë mbrojtja e këmbësorëve dhe dështimi i pas-përplasjes. Për të përmbushur këto kërkesa, optimizimi teknik i bashkimit të topit është thelbësor.

Lidhja e topit përdoret kryesisht në pezullimin e përparmë, duke shërbyer si lidhja midis shufrës dhe gjurmës së drejtimit. Kjo lidhje siguron shkallën e dytë të lirisë së rrotës, duke lejuar drejtimin. Për të përmbushur kërkesat më të larta të klientit, performanca e vulosjes dhe performanca e veshjes së lodhjes së nyjës së topit duhet të përmirësohet.

Ky artikull përqendrohet në optimizimin e strukturës së varet nga topi i pezullimit për projektin vendas OEM (Dongfeng LiuZhou B20 Project) të prodhimit masiv të ZF. Fillimisht, plani ishte të vazhdonte përdorimin e pjesëve aktuale të prodhuara në masë. Sidoqoftë, pas raundit të parë të testeve të DV, u zbulua se kishte rreziqe të përfshira, përfshirë rrjedhjen e ujit dhe veshin e hershëm. Analiza e mëtutjeshme zbuloi nevojën për të përmirësuar modelin për të përmbushur kërkesat aktuale të provës.

Përmes analizës së projekteve të tjera vendase OEM, u zbulua se shumë OEM kanë formuluar specifikime specifike për varet e topit, duke ngritur ndjeshëm kërkesat e projektimit. OEM -të globale gjithashtu po azhurnojnë vazhdimisht specifikimet e tyre për varet e topit. Kjo do të thotë që produktet ZF duhet t'i rezistojnë kushteve më të ashpra mjedisore, kushteve më të ndërlikuara të punës dhe kërkesave më të hollësishme të mbrojtjes së përplasjes. Prandaj, është e nevojshme të hulumtohen dhe analizohen specifikimet e reja për të zhvilluar një plan të arsyeshëm optimizimi që mund të plotësojë kërkesat e performancës me një kosto më të ulët.

për të varur topin:

Varet e topit mbajnë kontakte të vazhdueshme dhe lëvizje relative midis zinxhirëve të mekanizmit. Lidhjet ku ndodhin këto lëvizje quhen varet nga topi. Ekzistojnë dy lloje të varet e topit: varet e ngarkuara në mënyrë radiale (varet e topit të udhëhequr) dhe varet e ngarkuara me bosht (nyjet e ngarkuara të topit). Elementet kryesore lidhëse të bashkimit të topit janë kursi i topit dhe foleja e topit. Performanca e punës e nyjës së topit, si dhe karakteristikat e tjera të tilla si materiali, madhësia, cilësia e sipërfaqes, kapaciteti mbajtës i ngarkesës dhe lubrifikimi, janë të gjitha konsiderata të rëndësishme.

Funksioni dhe kërkesat teknike të varen e topit:

Funksioni i varen e topit është të lidhni shufrën me gjurmën e drejtimit, duke siguruar tre shkallë lirie për forcën dhe transmetimin e lëvizjes. Dy shkallë lirie përdoren për rrahjen dhe drejtimin e rrotave, ndërsa shkalla e tretë e lirisë lejon një ndryshim elastokinematik për timonin. Lidhja e topit duhet të ketë zhvendosje minimale elastike në kushte normale të funksionimit për të shmangur sikletin dhe të ndikojë në vlerësimin e shoferit. Për më tepër, çift rrotullimi i punës i varet nga topi nuk duhet të jetë më i ulët se vlera e lejueshme për të parandaluar veshin e hershëm dhe zhurmën.

Analiza e modës së dështimit të dizajnit origjinal:

Gjatë fazës fillestare të projektit B20, testi i performancës së vulosjes zbuloi mënyrat e dështimit të tilla si rrjedhja e ujit dhe ndryshku. Analizat e mëtutjeshme treguan se varet nga topi dhe kthesa e drejtimit nuk përshtateshin siç duhet, duke rezultuar në një hendek 2.5 mm, i cili përbën një rrezik të rrjedhjes së ujit dhe dështimit të sistemit të vulosjes. Shkarkimi i varen e topit zbuloi gërryerje të rëndë në sipërfaqen e çiftëzimit me kthesën drejtuese. Wasshtë konstatuar se sistemi aktual i provës së pluhurit nuk i plotësonte kërkesat e projektimit dhe kishte nevojë për përmirësim.

Skema optimale e projektimit për varen e topit:

Dy faktorë kryesorë u identifikuan si kontribues të mundshëm në dështimin e provës së vulosjes: Cilësia e montimit dhe zgjedhja e madhësisë së jakës dhe dështimi i projektimit të mbulesës së pluhurit. Për të adresuar çështjen e montimit, madhësia e instalimit të jakës u përcaktua në IPS (specifikimi i procesit të brendshëm). Ky specifikim ofron udhëzime për montimin e jakës, duke siguruar që ai plotëson kërkesat e projektimit. Për më tepër, mbulesa e pluhurit dhe modeli i pinit të topit u optimizuan për të përmirësuar performancën e vulosjes. Dizajni i mbulesës së pluhurit u modifikua për të përputhur këndin e pritshëm të konit, dhe hapi i pinit të topit u ridizajnua për të rritur zonën e kontaktit me mbulesën e pluhurit.

Verifikimi optimal i testit të projektimit:

Mostrat u prodhuan bazuar në skemën e optimizuar të projektimit, dhe u krye testi i performancës së vulosjes. Rezultatet treguan një përmirësim të ndjeshëm, me përmbajtjen e ujit në pinin e topit dhe skajet e guaskës së topit duke filluar nga vetëm 0.1% në 0.2%. Testi ishte i suksesshëm, dhe situata e korrozionit të modelit të optimizuar ishte dukshëm më e mirë në krahasim me modelin origjinal.

Skema e optimizuar e projektimit për varet e topit në projektin B20 demonstroi performancë të përmirësuar të vulosjes. Ndërsa ekziston potencial për performancë edhe më të mirë, zgjidhja aktuale rezultoi të ishte efektive brenda kufizimeve kohore të projektit. Ky projekt nxori në pah rëndësinë e analizimit të plotë të kërkesave të klientit dhe zhvillimit të një paraqitje gjithëpërfshirëse para fillimit të prodhimit. Duke zbatuar modelin e optimizuar, ZF ishte në gjendje të përmbushë kërkesat e projektit OEM dhe të përmirësojë performancën e vulosjes së varen e topit.