Оптимизација лоптице за овјесавање зглобова Оптимизација_хинге знање_Таллсен 1

Шарка за суспензију је кључни производ Дивизије компоненти технологија ЗФ-а, а њен структурни дизајн је основна технологија одељења. Како се аутомобилска индустрија и даље развија, потражња за кугличним шаркима се такође повећава. У прошлости, одређени дизајн производа више нису могли да испуне тренутне потребе тржишта. Купци сада захтевају строже симулацијске окружења, сложеније радне оптерећења и усклађеност са новим регулаторним захтевима као што су заштита од пешаке и критеријуми за квара након судара. С обзиром на ове околности, неопходно је оптимизирати техничке аспекте кугличног зглоба.

Куглични зглоб се првенствено користи у предњој суспензији, олакшавање везе између шипке и зглоба управљача. Ова веза даје други степен слободе потребне за управљање. Да би се испунили већа очекивања купаца, фокус истраживања и оптимизације прелази на побољшање перформанси за бртвљење и отпорност на умота.

Овај чланак заснован је на стварној масовној масовној производњи пројекта Донгфенг Лиузхоу Б20 за домаће оригиналне произвођаче опреме (ОЕМ), са намером оптимизације структуре шарке за суспензију. У почетку је план да настави да користи делове из тренутног пројекта масовне произведене. Међутим, након првог круга валидације дизајна (ДВ), идентификовано је да је и даље постојало потенцијалних ризика, углавном у облику цурења воде и превременог хабања. Након анализе, одлучено је да је побољшања дизајна била потребна за испуњавање тренутних захтева за испитивање.

Даљња анализа других нових домаћих ОЕМ пројеката открила је да су многи ОЕМ-оМ основали специфичне спецификације за перформансе куглица, са захтевима за дизајн значајно повећане. Слично томе, глобалне ОЕМ-ове континуирано ажурирају своје спецификације за куглице. ЗФ Производи морају да издрже оштрије услове животне средине, сложеније и променљиве услове рада, као и детаљније захтеве за заштиту судара. У светлу ових дешавања, овај чланак има за циљ да предложи разумну шему оптимизације засноване на истраживању и анализи нових спецификација, како би се добили производи који испуњавају стандарде перформанси у нижим ценама.

на зглоб од лопте:

Балл шарке осигуравају повезивање ланца механизма одржавањем континуираног контакта и релативног покрета. Тачке везе за ове покрете познате су као зглобови. Балл шарке могу се категорисати као радијално утовари шарке (вођене куглице) или аксијално оптерећене шарке (утовариване куглице). Сваки зглоб састоји се од две спојне елементе, као што су осовине, обични лежајеви, зупчани зуби итд., Који сарађују једни са другима и имају одговарајућу геометрију за своју функцију. Главни прикључни елементи кугличног зглоба су куглични и куглични утичница. Поред перформанси самог зглоба лопте, и друге карактеристике попут материјала, величине, квалитета површине, носивост и подмазивање и подмазивање су важни такође.

Функција и технички захтеви куглице:

Функција кугличног зглоба је да повежете шипку са зглобом управљача, на тај начин пружајући три степена слободе. Два од ових слобода користи се за премлаћивање и управљање точковима, док трећа омогућава еластокинематичку варијацију за точак. Зглоб куглице може да уведе само затезне, компресивне и радијалне снаге због три ротационе слободе слободе. У идеалном случају, кугличне зглобове не би требале имати бесплатну представу да би се избегла непотребна бука. Еластично померање треба да се минимизира да се спречи нелагодност током вожње и одржавања субјективне процене возача. Поред тога, радни обртни момент кугличног зглоба је важан евалуациони индекс и не би требало да буде нижи од дозвољене вредности како би се избегло прерано трошење и буку.

Оригинални анализа режима квара дизајна:

1. Неуспјех за бртвљење теста перформанси:

Током почетне фазе пројекта Б20, то је затражио од стране купца да настави да користи постојеће пројектне производе за смањење трошкова истраживања и развоја и време циклуса. Међутим, током ДВ теста примећене су режими кварова као што су цурење и хрђе за бртвљење у запечаћеним перформансама куглице. Након инспекције, откривено је да је куглачка шарка и зглоб управљача имала лошу опрему, што је резултирало слободном јазом од 2,5 мм између њих. Овај јаз може потенцијално да доведе до цурења воде, што указује да систем заптивања није испунио тестне захтеве. Даљња демонтажа од кугличног зглоба открила је снажну корозију на површини парења уз мењање управљача. Ово је потврдило да је тренутни перформанс за бртвљење производа није испунио пројектне захтеве за Б20. Приметно је на кугличним иглама примијећено видљиве мрље воде и тешка корозија у области поклопца прашине. То је показало да је тренутни систем отпорна на прашину недовољан и потребан побољшање.

2. Анализа резултата испитивања:

Резултати испитивања показали су да се вода упада током испитивања пала испод нивоа В3, где су визуелно посматрали мрље воде. Ово је нагласио озбиљност услова уноса воде у систему заптивања након теста. Подручје воде улаз углавном је утицало на овратнике на оба краја кугличног зглоба. Могући разлози за неуспех су били следећи:

- Квалитет монтаже и избор овратника: Овратник је имао максималну дефиницију величине након што је био засењен да осигура да се стезаљна снага испунила затезну потребу за дизајном након еластичне деформације огрлице. Међутим, ако стварна скупштина није строго да следи спецификације, то би могло резултирати неадекватним силама за стезање и лабав овратник.

- Дизајн квара омота за прашину: Упоредна анализа дизајна прашине открила је одступање у конусном углу подручја лавиринт-а. Тренутни дизајн имао је конусни угао од 20 °, док је стандардни дизајн имао конусни угао од 12 °. Ово одступање је повећало ризик од цурења.

- Дизајн неуспеха кугличних подручја за заптивање куглице: Дизајн куглице је имао коракну структуру на одређеном подручју, пречника 1 мм већа од осовине куглице. Ова структура је имала за циљ да спречи притисак да се поклопац прашине притисне у положај врата. Међутим, под екстремним радним условима кугличног зглоба, као што је на граничном положају, контактна површина између поклопца прашине и корак је била премала, што је резултирало могућношћу неуспеха. Поред тога, ниске температуре би такође могле да доведу до малог контактних подручја, стварајући празнине и цурење воде.

Схема дизајнирања зглоба куглице:

1. Оптимизација склопа овратника:

Неуспјех крајевског краја првенствено је резултат проблема са Скупштином производње. Да би се то решило, сматрано је ефикасним да дефинише величину инсталације овратника у спецификацији интерне процесе (ИПС), што постаје део упутства за производњу. ИПС је дефинисао смер инсталације, максимални пречник учвршћења алата и распон пречника отварања овратника. Поред тога, и то би такође укључивало извештај о коначном елементу (ФЕА) и извештај о распореду о поклопцу прашине. Ова метода би побољшала процес Скупштине и осигурала да задовољава захтеве за дизајн.

2. Оптималан дизајн кугличног пина:

Анализа режима квара открила је да су неразумни дизајн лавиринтх подручја прашине и малог контакт-а подручја кугличног ПИН-а, главни фактори који доприносе неуспеху за бртвљење. С обзиром на ограничења трошкова и развоја пројекта, оптимизацију кугличне структуре је сматрано најпровестираним решењем. Оптимизовани дизајн је имао за циљ да пружи већу контакт подручју између кугличног корака и поклопца прашине када је кугласти шарк био на максималном радном углу. Оригинални дизајн је представио полукружни облик попречног пресека за корак, док је нови дизајн увео правоугаону структуру пресека и повећао је спољни пречник корака. То је резултирало већем контакту и пружио већу реакциону силу под екстремним радним условима, смањењем ризика од празнина и прекривача прашине који се притиска у врат.

3. Оптимално провјера испитивања дизајна:

Узорци засновани на оптимизованом дизајну произведени су и подвргнути тестовима перформанси за бртвљење. Резултати су показали да је садржај воде на крају кугличног пина и крај шкољке са лоптом био само 0,1% до 0.2