సస్పెన్షన్ బాల్ కీలు ఆప్టిమైజేషన్ డిజైన్_హైంజ్ నాలెడ్జ్_టాల్సెన్ 1

సస్పెన్షన్ బాల్ కీలు ZF చట్రం టెక్నాలజీ కాంపోనెంట్స్ డివిజన్ యొక్క ముఖ్య ఉత్పత్తి, మరియు దాని నిర్మాణ రూపకల్పన విభాగం యొక్క ప్రధాన సాంకేతికత. ఆటోమొబైల్ పరిశ్రమ అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉన్నందున, బంతి కీలు ఉత్పత్తుల డిమాండ్ కూడా పెరుగుతోంది. గతంలో, కొన్ని ఉత్పత్తి నమూనాలు మార్కెట్ యొక్క ప్రస్తుత అవసరాలను తీర్చలేకపోయాయి. వినియోగదారులకు ఇప్పుడు మరింత కఠినమైన అనుకరణ పరిసరాలు, మరింత క్లిష్టమైన పని లోడ్లు మరియు పాదచారుల రక్షణ మరియు కొలిషన్ అనంతర వైఫల్య ప్రమాణాలు వంటి కొత్త నియంత్రణ అవసరాలకు అనుగుణంగా అవసరం. ఈ పరిస్థితుల దృష్ట్యా, బంతి ఉమ్మడి యొక్క సాంకేతిక అంశాలను ఆప్టిమైజ్ చేయడం అత్యవసరం.

బంతి ఉమ్మడి ప్రధానంగా ఫ్రంట్ సస్పెన్షన్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది రాడ్ మరియు స్టీరింగ్ పిడికిలి మధ్య సంబంధాన్ని సులభతరం చేస్తుంది. ఈ కనెక్షన్ స్టీరింగ్ కోసం అవసరమైన రెండవ స్థాయి స్వేచ్ఛను అందిస్తుంది. అధిక కస్టమర్ అంచనాలను అందుకోవడానికి, సీలింగ్ పనితీరు మరియు అలసట దుస్తులు నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి పరిశోధన మరియు ఆప్టిమైజేషన్ యొక్క దృష్టి మారుతుంది.

ఈ వ్యాసం సస్పెన్షన్ బంతి కీలు యొక్క నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయాలనే ఉద్దేశ్యంతో, దేశీయ ఒరిజినల్ ఎక్విప్మెంట్ తయారీదారు (OEM) కోసం డాంగ్ఫెంగ్ లియుజౌ బి 20 ప్రాజెక్ట్ యొక్క ZF యొక్క వాస్తవ ద్రవ్యరాశి ఉత్పత్తిపై ఆధారపడింది. ప్రారంభంలో, ప్రస్తుత ద్రవ్యరాశి ఉత్పత్తి చేసిన ప్రాజెక్ట్ నుండి భాగాలను ఉపయోగించడం కొనసాగించాలనేది ప్రణాళిక. ఏదేమైనా, మొదటి రౌండ్ డిజైన్ ధ్రువీకరణ (డివి) పరీక్షల తరువాత, ఇంకా సంభావ్య ప్రమాదాలు ఉన్నాయని గుర్తించబడింది, ప్రధానంగా నీటి లీకేజ్ మరియు అకాల దుస్తులు రూపంలో. విశ్లేషణ తరువాత, ప్రస్తుత పరీక్ష అవసరాలను తీర్చడానికి డిజైన్ మెరుగుదలలు అవసరమని నిర్ణయించారు.

ఇతర కొత్త దేశీయ OEM ప్రాజెక్టుల యొక్క మరింత విశ్లేషణలో అనేక OEM లు బంతి కీలు పనితీరు కోసం నిర్దిష్ట స్పెసిఫికేషన్లను ఏర్పాటు చేశాయని వెల్లడించింది, డిజైన్ అవసరాలు గణనీయంగా పెరిగాయి. అదేవిధంగా, గ్లోబల్ OEM లు బంతి అతుకుల కోసం వారి స్పెసిఫికేషన్లను నిరంతరం నవీకరిస్తున్నాయి. ZF ఉత్పత్తులు కఠినమైన పర్యావరణ పరిస్థితులు, మరింత సంక్లిష్టమైన మరియు వేరియబుల్ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు, అలాగే మరింత వివరణాత్మక ఘర్షణ రక్షణ అవసరాలను తట్టుకోవాలి. ఈ పరిణామాల వెలుగులో, ఈ వ్యాసం తక్కువ ఖర్చుతో పనితీరు ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉత్పత్తులను పొందటానికి, కొత్త స్పెసిఫికేషన్ల పరిశోధన మరియు విశ్లేషణ ఆధారంగా సహేతుకమైన ఆప్టిమైజేషన్ పథకాన్ని ప్రతిపాదించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.

బంతి కీలు:

బంతి అతుకులు నిరంతర పరిచయం మరియు సాపేక్ష కదలికలను నిర్వహించడం ద్వారా మెకానిజం గొలుసుల కనెక్షన్‌ను నిర్ధారిస్తాయి. ఈ కదలికలకు కనెక్షన్ యొక్క పాయింట్లను కీళ్ళు అంటారు. బంతి అతుకులు రేడియల్‌గా లోడ్ చేయబడిన అతుకులు (గైడెడ్ బాల్ అతుకులు) లేదా అక్షసంబంధంగా లోడ్ చేయబడిన అతుకులు (లోడ్ చేసిన బాల్ జాయింట్లు) గా వర్గీకరించవచ్చు. ప్రతి ఉమ్మడిలో షాఫ్ట్‌లు, సాదా బేరింగ్లు, గేర్ పళ్ళు మొదలైన రెండు కనెక్ట్ చేసే అంశాలు ఉంటాయి, ఇవి ఒకదానితో ఒకటి సహకరిస్తాయి మరియు వాటి పనితీరుకు తగిన జ్యామితిని కలిగి ఉంటాయి. బంతి ఉమ్మడి యొక్క ప్రధాన అనుసంధాన అంశాలు బాల్ స్టడ్ మరియు బాల్ సాకెట్. బంతి ఉమ్మడి పనితీరు కాకుండా, పదార్థం, పరిమాణం, ఉపరితల నాణ్యత, లోడ్ మోసే సామర్థ్యం మరియు సరళత వంటి ఇతర లక్షణాలు కూడా ముఖ్యమైనవి.

బంతి కీలు యొక్క పనితీరు మరియు సాంకేతిక అవసరాలు:

బంతి కీలు యొక్క పనితీరు ఏమిటంటే, రాడ్‌ను స్టీరింగ్ పిడికిలితో అనుసంధానించడం, తద్వారా మూడు డిగ్రీల స్వేచ్ఛను అందిస్తుంది. ఈ రెండు స్వేచ్ఛను వీల్ కొట్టడం మరియు స్టీరింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు, మూడవది చక్రం కోసం ఎలాస్టోకినిమాటిక్ వైవిధ్యాన్ని అనుమతిస్తుంది. బంతి ఉమ్మడి దాని మూడు భ్రమణ డిగ్రీల స్వేచ్ఛ కారణంగా తన్యత, సంపీడన మరియు రేడియల్ శక్తులను మాత్రమే పరిచయం చేస్తుంది. ఆదర్శవంతంగా, అనవసరమైన శబ్దాన్ని నివారించడానికి బాల్ జాయింట్లకు ఉచిత ఆట ఉండకూడదు. డ్రైవింగ్ చేసేటప్పుడు అసౌకర్యాన్ని నివారించడానికి మరియు డ్రైవర్ యొక్క ఆత్మాశ్రయ మూల్యాంకనాన్ని నిర్వహించడానికి సాగే స్థానభ్రంశం తగ్గించబడాలి. అదనంగా, బంతి కీలు యొక్క వర్కింగ్ టార్క్ ఒక ముఖ్యమైన మూల్యాంకన సూచిక మరియు అకాల దుస్తులు మరియు శబ్దాన్ని నివారించడానికి అనుమతించదగిన విలువ కంటే తక్కువగా ఉండకూడదు.

అసలు డిజైన్ వైఫల్యం మోడ్ విశ్లేషణ:

1. సీలింగ్ పనితీరు పరీక్ష యొక్క వైఫల్యం:

B20 ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రారంభ దశలో, పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ఖర్చులు మరియు చక్ర సమయాన్ని తగ్గించడానికి ఇప్పటికే ఉన్న ప్రాజెక్ట్ ఉత్పత్తులను ఉపయోగించడం కొనసాగించాలని కస్టమర్ అభ్యర్థించారు. ఏదేమైనా, DV పరీక్ష సమయంలో, బంతి కీలు యొక్క సీలింగ్ పనితీరులో నీటి లీకేజ్ మరియు రస్ట్ వంటి వైఫల్య మోడ్‌లు గమనించబడ్డాయి. తనిఖీ చేసిన తరువాత, బంతి కీలు మరియు స్టీరింగ్ పిడికిలికి పేలవమైన అమరిక ఉందని కనుగొనబడింది, ఫలితంగా వాటి మధ్య 2.5 మిమీ ఉచిత అంతరం ఏర్పడింది. ఈ అంతరం నీటి లీకేజీకి దారితీస్తుంది, ఇది సీలింగ్ వ్యవస్థ పరీక్ష అవసరాలను తీర్చలేదని సూచిస్తుంది. బంతి కీలు యొక్క మరింత విడదీయడం స్టీరింగ్ నకిల్‌తో సంభోగం ఉపరితలంపై తీవ్రమైన తుప్పును వెల్లడించింది. ప్రస్తుత ఉత్పత్తి యొక్క సీలింగ్ పనితీరు B20 ప్రాజెక్ట్ కోసం డిజైన్ అవసరాలను తీర్చలేదని ఇది ధృవీకరించింది. ముఖ్యంగా, దుమ్ము కవర్ ఉన్న ప్రాంతంలోని బంతి పిన్‌లపై కనిపించే నీటి మరకలు మరియు తీవ్రమైన తుప్పు గమనించబడ్డాయి. ప్రస్తుత డస్ట్ ప్రూఫ్ వ్యవస్థ సరిపోదని మరియు మెరుగుదల అవసరమని ఇది సూచించింది.

2. పరీక్ష ఫలితాల విశ్లేషణ:

పరీక్ష ఫలితాలు పరీక్ష సమయంలో నీటి ప్రవేశం W3 స్థాయిలో పడిపోయిందని, ఇక్కడ నీటి మరకలు దృశ్యమానంగా గమనించబడ్డాయి. ఇది పరీక్ష తర్వాత సీలింగ్ వ్యవస్థలో నీటి ప్రవేశ పరిస్థితుల తీవ్రతను హైలైట్ చేసింది. నీటి ప్రవేశం ప్రాంతం ప్రధానంగా బంతి కీలు యొక్క రెండు చివర్లలో కాలర్లను ప్రభావితం చేసింది. వైఫల్యానికి కారణాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

- అసెంబ్లీ నాణ్యత మరియు కాలర్ యొక్క పరిమాణ ఎంపిక: కాలర్ సాగిన తర్వాత గరిష్ట పరిమాణ నిర్వచనాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది కాలర్ యొక్క సాగే వైకల్యం తర్వాత బిగింపు శక్తి రూపకల్పన అవసరాలను తీర్చగలదని నిర్ధారించడం. ఏదేమైనా, వాస్తవ అసెంబ్లీ స్పెసిఫికేషన్లను ఖచ్చితంగా పాటించకపోతే, అది సరిపోని బిగింపు శక్తి మరియు వదులుగా ఉండే కాలర్ కావచ్చు.

- డస్ట్ కవర్ యొక్క డిజైన్ వైఫల్యం: డస్ట్ కవర్ డిజైన్ యొక్క తులనాత్మక విశ్లేషణ చిక్కైన ప్రాంతం యొక్క కోన్ కోణంలో విచలనాన్ని వెల్లడించింది. ప్రస్తుత రూపకల్పనలో 20 ot యొక్క కోన్ కోణం ఉంది, ప్రామాణిక రూపకల్పనలో 12 of యొక్క కోన్ కోణం ఉంది. ఈ విచలనం లీకేజ్ ప్రమాదాన్ని పెంచింది.

- బాల్ పిన్ సీలింగ్ ప్రాంతం యొక్క డిజైన్ వైఫల్యం: బాల్ పిన్ డిజైన్ ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతంలో ఒక స్టెప్డ్ స్ట్రక్చర్‌ను కలిగి ఉంది, బాల్ పిన్ షాఫ్ట్ కంటే 1 మిమీ పెద్ద వ్యాసం ఉంటుంది. ఈ నిర్మాణం దుమ్ము కవర్ను బంతి పిన్ యొక్క మెడ స్థానానికి నొక్కకుండా నిరోధించడం. ఏదేమైనా, బంతి ఉమ్మడి యొక్క తీవ్రమైన పని పరిస్థితులలో, పరిమితి స్థానం వద్ద, దుమ్ము కవర్ మరియు దశల మధ్య సంప్రదింపు ప్రాంతం చాలా చిన్నది, ఫలితంగా వైఫల్యం వచ్చే అవకాశం ఉంది. అదనంగా, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు చిన్న సంప్రదింపు ప్రాంతాలకు కూడా దారితీస్తాయి, అంతరాలను మరియు నీటి లీకేజీని సృష్టిస్తాయి.

బాల్ హింజ్ ఆప్టిమైజేషన్ డిజైన్ స్కీమ్:

1. కాలర్ అసెంబ్లీ ఆప్టిమైజేషన్:

కాలర్ ఎండ్ యొక్క వైఫల్యం ప్రధానంగా ఉత్పత్తి అసెంబ్లీ సమస్యల ఫలితంగా వచ్చింది. దీనిని పరిష్కరించడానికి, అంతర్గత ప్రాసెస్ స్పెసిఫికేషన్ (ఐపిఎస్) లో కాలర్ యొక్క సంస్థాపనా పరిమాణాన్ని నిర్వచించడం ప్రభావవంతంగా పరిగణించబడింది, ఇది ఉత్పత్తి ఆపరేషన్ సూచనలో భాగం అవుతుంది. ఐపిఎస్ సంస్థాపనా దిశ, సాధన ఫిక్చర్ యొక్క గరిష్ట వ్యాసం మరియు కాలర్ ఓపెనింగ్ యొక్క వ్యాసం పరిధిని నిర్వచిస్తుంది. ఇంకా, ఇది డస్ట్ కవర్ యొక్క పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ (FEA) నివేదిక మరియు లేఅవుట్ నివేదికను కూడా కలిగి ఉంటుంది. ఈ పద్ధతి అసెంబ్లీ ప్రక్రియను మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ఇది డిజైన్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండేలా చేస్తుంది.

2. బాల్ పిన్ యొక్క సరైన డిజైన్:

వైఫల్య రీతుల విశ్లేషణలో డస్ట్ కవర్ యొక్క చిక్కైన ప్రాంతం యొక్క అసమంజసమైన రూపకల్పన మరియు బాల్ పిన్ దశ యొక్క చిన్న సంప్రదింపు ప్రాంతం సీలింగ్ పరీక్ష వైఫల్యానికి దోహదపడే ప్రధాన కారకాలు అని వెల్లడించింది. ఖర్చు మరియు ప్రాజెక్ట్ అభివృద్ధి పరిమితులను పరిశీలిస్తే, బాల్ పిన్ నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం చాలా తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన పరిష్కారంగా పరిగణించబడింది. ఆప్టిమైజ్ చేసిన డిజైన్ బాల్ పిన్ స్టెప్ మరియు డస్ట్ కవర్ మధ్య పెద్ద సంప్రదింపు ప్రాంతాన్ని అందించడం లక్ష్యంగా ఉంది, బంతి కీలు దాని గరిష్ట పని కోణంలో ఉన్నప్పుడు. అసలు రూపకల్పన దశ కోసం అర్ధ వృత్తాకార క్రాస్-సెక్షనల్ ఆకారాన్ని కలిగి ఉంది, అయితే కొత్త డిజైన్ దీర్ఘచతురస్రాకార క్రాస్-సెక్షనల్ నిర్మాణాన్ని ప్రవేశపెట్టింది మరియు దశ యొక్క బయటి వ్యాసాన్ని పెంచింది. ఇది పెద్ద సంప్రదింపు ప్రాంతానికి దారితీసింది మరియు తీవ్రమైన పని పరిస్థితులలో ఎక్కువ ప్రతిచర్య శక్తిని అందించింది, అంతరాలు మరియు ధూళి కవర్లు మెడలోకి నొక్కిన ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తాయి.

3. సరైన డిజైన్ పరీక్ష ధృవీకరణ:

ఆప్టిమైజ్ చేసిన డిజైన్ ఆధారంగా నమూనాలను ఉత్పత్తి చేసి సీలింగ్ పనితీరు పరీక్షలకు గురి చేశారు. ఫలితాలు బాల్ పిన్ చివరిలో మరియు బంతి షెల్ చివరిలో నీటి కంటెంట్ 0.1% నుండి 0 మాత్రమే అని తేలింది.2