การเพิ่มประสิทธิภาพของลูกบอลบานพับลูก

Suspension Ball Hinge เป็นผลิตภัณฑ์หลักของแผนกส่วนประกอบเทคโนโลยี ZF Chassis และการออกแบบโครงสร้างเป็นเทคโนโลยีหลักของแผนก ในขณะที่อุตสาหกรรมยานยนต์ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่องข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์บานพับบอลก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ตลาดปัจจุบันต้องการสภาพแวดล้อมการจำลองที่เข้มงวดมากขึ้นโหลดการทำงานที่ซับซ้อนและการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบใหม่เช่นการป้องกันคนเดินเท้าและความล้มเหลวหลังการชน เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้การเพิ่มประสิทธิภาพทางเทคนิคของข้อต่อบอลเป็นสิ่งสำคัญ

ข้อต่อลูกจะถูกใช้เป็นหลักในช่วงล่างด้านหน้าซึ่งทำหน้าที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างก้านและสนับมือพวงมาลัย การเชื่อมต่อนี้ให้ระดับล้อที่สองของอิสรภาพทำให้สามารถควบคุมได้ เพื่อให้เป็นไปตามความต้องการของลูกค้าที่สูงขึ้นประสิทธิภาพการปิดผนึกและประสิทธิภาพการสึกหรอของความเหนื่อยล้าของข้อต่อลูกจะต้องได้รับการปรับปรุง

บทความนี้มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างบานพับลูกบอลช่วงล่างสำหรับโครงการ OEM ในประเทศ (โครงการ Dongfeng Liuzhou B20) ของการผลิตจำนวนมากของ ZF เริ่มแรกแผนจะดำเนินการต่อโดยใช้ชิ้นส่วนที่ผลิตในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามหลังจากการทดสอบ DV รอบแรกพบว่ามีความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องรวมถึงการรั่วไหลของน้ำและการสึกหรอในช่วงต้น การวิเคราะห์เพิ่มเติมเปิดเผยถึงความจำเป็นในการปรับปรุงการออกแบบเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการทดสอบในปัจจุบัน

จากการวิเคราะห์โครงการ OEM ในประเทศอื่น ๆ พบว่า OEM จำนวนมากได้กำหนดข้อกำหนดเฉพาะสำหรับบานพับลูกบอลซึ่งเพิ่มความต้องการการออกแบบอย่างมีนัยสำคัญ Global OEM กำลังปรับปรุงข้อกำหนดของพวกเขาอย่างต่อเนื่องสำหรับบานพับบอล ซึ่งหมายความว่าผลิตภัณฑ์ ZF จำเป็นต้องทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงขึ้นสภาพการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นและข้อกำหนดการป้องกันการชนที่ละเอียดยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องวิจัยและวิเคราะห์ข้อกำหนดใหม่เพื่อพัฒนาแผนการเพิ่มประสิทธิภาพที่สมเหตุสมผลซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพในราคาที่ต่ำกว่า

เป็นบานพับบอล:

บานพับบอลรักษาการสัมผัสอย่างต่อเนื่องและการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ระหว่างห่วงโซ่กลไก ข้อต่อที่การเคลื่อนไหวเหล่านี้เกิดขึ้นเรียกว่าบานพับบอล บานพับลูกบอลมีสองประเภท: บานพับที่โหลดแบบเรเดียล (บานพับลูกบอลนำทาง) และบานพับที่โหลดตามแนวแกน (ข้อต่อลูกที่โหลด) องค์ประกอบการเชื่อมต่อหลักของข้อต่อบอลคือสตั๊ดบอลและซ็อกเก็ตบอล ประสิทธิภาพการทำงานของข้อต่อบอลรวมถึงลักษณะอื่น ๆ เช่นวัสดุขนาดคุณภาพพื้นผิวความสามารถในการรับน้ำหนักและการหล่อลื่นล้วนเป็นสิ่งสำคัญทั้งหมด

ฟังก์ชั่นและข้อกำหนดทางเทคนิคของบานพับบอล:

ฟังก์ชั่นของบานพับบอลคือการเชื่อมต่อก้านกับข้อนิ้วพวงมาลัยให้อิสระสามองศาสำหรับการบังคับและการส่งสัญญาณการเคลื่อนที่ อิสระสององศาถูกใช้สำหรับการตีล้อและพวงมาลัยในขณะที่ระดับที่สามของอิสรภาพจะช่วยให้การเปลี่ยนแปลงของอีลาสโตไคโนเมติกสำหรับล้อ ข้อต่อบอลควรมีการกำจัดแบบยืดหยุ่นน้อยที่สุดภายใต้สภาวะการทำงานปกติเพื่อหลีกเลี่ยงความรู้สึกไม่สบายและส่งผลกระทบต่อการประเมินผู้ขับขี่ นอกจากนี้แรงบิดที่ทำงานของบานพับบอลไม่ควรต่ำกว่าค่าที่อนุญาตเพื่อป้องกันการสึกหรอและเสียงรบกวนในช่วงต้น

การวิเคราะห์โหมดความล้มเหลวการออกแบบดั้งเดิม:

ในช่วงเริ่มต้นของโครงการ B20 การทดสอบประสิทธิภาพการปิดผนึกเปิดเผยโหมดความล้มเหลวเช่นการรั่วไหลของน้ำและสนิม การวิเคราะห์เพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าบานพับลูกบอลและสนับมือพวงมาลัยไม่เหมาะสมอย่างเหมาะสมส่งผลให้เกิดช่องว่าง 2.5 มม. ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลของน้ำและการปิดผนึกระบบล้มเหลว การถอดชิ้นส่วนของบานพับลูกเผยให้เห็นการกัดกร่อนอย่างรุนแรงบนพื้นผิวการผสมพันธุ์ด้วยสนับมือพวงมาลัย สรุปได้ว่าระบบกันฝุ่นในปัจจุบันไม่เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบและการปรับปรุงที่จำเป็น

รูปแบบการออกแบบที่ดีที่สุดสำหรับบานพับบอล:

ปัจจัยหลักสองประการถูกระบุว่าเป็นผู้มีส่วนร่วมที่มีศักยภาพต่อความล้มเหลวในการทดสอบการปิดผนึก: คุณภาพการประกอบและการเลือกขนาดของปลอกคอและการออกแบบความล้มเหลวของฝาครอบฝุ่น เพื่อแก้ไขปัญหาการประกอบขนาดการติดตั้งของปลอกคอถูกกำหนดไว้ใน IPS (ข้อมูลจำเพาะกระบวนการภายใน) ข้อกำหนดนี้ให้แนวทางสำหรับการประกอบปลอกคอเพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ นอกจากนี้การออกแบบฝาครอบฝุ่นและการออกแบบพินลูกได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการปิดผนึก การออกแบบฝาครอบฝุ่นได้รับการปรับเปลี่ยนให้ตรงกับมุมกรวยที่คาดไว้และขั้นตอนการออกแบบลูกบอลได้รับการออกแบบใหม่เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสด้วยฝาครอบฝุ่น

การตรวจสอบการทดสอบการออกแบบที่ดีที่สุด:

ตัวอย่างถูกผลิตขึ้นอยู่กับรูปแบบการออกแบบที่ดีที่สุดและทำการทดสอบประสิทธิภาพการปิดผนึก ผลการวิจัยพบว่ามีการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยมีปริมาณน้ำที่หมุดบอลและเปลือกลูกบอลสิ้นสุดตั้งแต่เพียง 0.1% ถึง 0.2% การทดสอบประสบความสำเร็จและสถานการณ์การกัดกร่อนของการออกแบบที่ดีที่สุดนั้นดีกว่ามากเมื่อเทียบกับการออกแบบดั้งเดิม

รูปแบบการออกแบบที่ดีที่สุดสำหรับบานพับบอลในโครงการ B20 แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีขึ้น ในขณะที่มีศักยภาพสำหรับประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นโซลูชันปัจจุบันพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพภายในข้อ จำกัด ด้านเวลาของโครงการ โครงการนี้เน้นถึงความสำคัญของการวิเคราะห์ความต้องการของลูกค้าอย่างละเอียดและพัฒนาเลย์เอาต์ที่ครอบคลุมก่อนเริ่มการผลิต ด้วยการใช้การออกแบบที่ดีที่สุด ZF สามารถตอบสนองความต้องการของโครงการ OEM และเพิ่มประสิทธิภาพการปิดผนึกของบานพับลูกบอล