Suspension Ball Hinge Optimization Design_hinge Knowledge_tallsen

Ang suspensyon ng ball hinge ay ang pangunahing produkto ng ZF Chassis Technology Components Division, at ang disenyo ng istruktura nito ay ang pangunahing teknolohiya ng kagawaran. Habang patuloy na umuunlad ang industriya ng sasakyan, ang mga kinakailangan para sa mga produktong bisagra ng bola ay tumataas din. Ang kasalukuyang merkado ay nangangailangan ng mas mahigpit na mga kapaligiran ng simulation, kumplikadong mga naglo-load na pag-load, at pagsunod sa mga bagong kinakailangan sa regulasyon tulad ng proteksyon ng pedestrian at pagkabigo sa post-banggaan. Upang matugunan ang mga kahilingan na ito, ang teknikal na pag -optimize ng joint ng bola ay mahalaga.

Ang bola joint ay pangunahing ginagamit sa harap na suspensyon, na nagsisilbing koneksyon sa pagitan ng baras at ang manibela. Ang koneksyon na ito ay nagbibigay ng pangalawang antas ng kalayaan ng gulong, na nagpapahintulot sa pagpipiloto. Upang matugunan ang mas mataas na mga kinakailangan sa customer, ang pagganap ng sealing at pagkapagod na magsuot ng pagganap ng bola ay kailangang mapahusay.

Ang artikulong ito ay nakatuon sa pag -optimize ng istruktura ng hinge ng suspensyon para sa proyekto ng domestic OEM (Dongfeng Liuzhou B20 na proyekto) ng paggawa ng masa ng ZF. Sa una, ang plano ay upang magpatuloy sa paggamit ng kasalukuyang mga bahagi na gawa ng masa. Gayunpaman, pagkatapos ng unang pag -ikot ng mga pagsubok sa DV, natuklasan na may mga panganib na kasangkot, kabilang ang pagtagas ng tubig at maagang pagsusuot. Ang karagdagang pagsusuri ay nagsiwalat ng pangangailangan upang mapagbuti ang disenyo upang matugunan ang kasalukuyang mga kinakailangan sa pagsubok.

Sa pamamagitan ng pagsusuri ng iba pang mga proyekto sa domestic OEM, natagpuan na maraming mga OEM ang bumalangkas ng mga tiyak na pagtutukoy para sa mga bisagra ng bola, na makabuluhang itaas ang mga kinakailangan sa disenyo. Ang mga Global OEM ay patuloy na nag -update ng kanilang mga pagtutukoy para sa mga bisagra ng bola. Nangangahulugan ito na ang mga produktong ZF ay kailangang makatiis sa mas malalakas na mga kondisyon sa kapaligiran, mas kumplikadong mga kondisyon sa pagtatrabaho, at mas detalyadong mga kinakailangan sa proteksyon ng banggaan. Samakatuwid, kinakailangan upang magsaliksik at pag -aralan ang mga bagong pagtutukoy upang makabuo ng isang makatwirang plano sa pag -optimize na maaaring matugunan ang mga kinakailangan sa pagganap sa mas mababang gastos.

sa ball hinge:

Ang mga bisagra ng bola ay nagpapanatili ng patuloy na pakikipag -ugnay at kamag -anak na paggalaw sa pagitan ng mga kadena ng mekanismo. Ang mga kasukasuan kung saan nangyayari ang mga paggalaw na ito ay tinatawag na mga bisagra ng bola. Mayroong dalawang uri ng mga bisagra ng bola: radyo na naka -load na mga bisagra (gabay na bisagra ng bola) at axially load na mga bisagra (na -load na mga kasukasuan ng bola). Ang pangunahing mga elemento ng pagkonekta ng joint ng bola ay ang bola stud at ang socket ng bola. Ang pagtatrabaho sa pagganap ng joint ng bola, pati na rin ang iba pang mga katangian tulad ng materyal, laki, kalidad ng ibabaw, kapasidad ng pagdadala ng pag -load, at pagpapadulas, ay lahat ng mahalagang pagsasaalang -alang.

Pag -andar at teknikal na mga kinakailangan ng bisagra ng bola:

Ang pag -andar ng bisagra ng bola ay upang ikonekta ang baras gamit ang manibela, na nagbibigay ng tatlong antas ng kalayaan para sa lakas at paghahatid ng paggalaw. Dalawang antas ng kalayaan ang ginagamit para sa pagbugbog ng gulong at pagpipiloto, habang ang ikatlong antas ng kalayaan ay nagbibigay -daan para sa pagkakaiba -iba ng elastokinematic para sa gulong. Ang bola joint ay dapat magkaroon ng kaunting nababanat na pag -aalis sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating upang maiwasan ang kakulangan sa ginhawa at makaapekto sa pagsusuri sa driver. Bilang karagdagan, ang gumaganang metalikang kuwintas ng bisagra ng bola ay hindi dapat mas mababa kaysa sa pinapayagan na halaga upang maiwasan ang maagang pagsusuot at ingay.

Orihinal na pagsusuri ng mode ng pagkabigo sa disenyo:

Sa panahon ng paunang yugto ng proyekto ng B20, ang pagsubok sa pagganap ng sealing ay nagsiwalat ng mga mode ng pagkabigo tulad ng pagtagas ng tubig at kalawang. Ang karagdagang pagsusuri ay nagpakita na ang bola ng bisagra at manibela ay hindi magkasya nang maayos, na nagreresulta sa isang 2.5mm gap, na nagdulot ng panganib ng pagtagas ng tubig at pagkabigo ng sistema ng sealing. Ang pag -disassembly ng bisagra ng bola ay nagsiwalat ng matinding kaagnasan sa ibabaw ng pag -aasawa gamit ang manibela. Napagpasyahan na ang kasalukuyang sistema ng dust-proof ay hindi nakamit ang mga kinakailangan sa disenyo at kinakailangang pagpapabuti.

Optimal Design Scheme para sa Ball Hinge:

Dalawang pangunahing mga kadahilanan ang nakilala bilang mga potensyal na nag -aambag sa pagkabigo sa pagsubok ng sealing: kalidad ng pagpupulong at laki ng pagpili ng kwelyo, at pagkabigo ng disenyo ng takip ng alikabok. Upang matugunan ang isyu ng pagpupulong, ang laki ng pag -install ng kwelyo ay tinukoy sa IPS (Panloob na Pagtukoy sa Proseso). Ang pagtutukoy na ito ay nagbibigay ng mga alituntunin para sa pagpupulong ng kwelyo, tinitiyak na nakakatugon ito sa mga kinakailangan sa disenyo. Bilang karagdagan, ang takip ng alikabok at disenyo ng bola pin ay na -optimize upang mapabuti ang pagganap ng sealing. Ang disenyo ng takip ng alikabok ay binago upang tumugma sa inaasahang anggulo ng kono, at ang hakbang ng bola pin ay muling idisenyo upang madagdagan ang lugar ng contact na may takip ng alikabok.

Pinakamataas na Pag -verify ng Pagsubok sa Disenyo:

Ang mga sample ay ginawa batay sa na -optimize na scheme ng disenyo, at isinasagawa ang pagsubok sa pagganap ng sealing. Ang mga resulta ay nagpakita ng isang makabuluhang pagpapabuti, na may nilalaman ng tubig sa bola pin at mga dulo ng bola na mula lamang sa 0.1% hanggang 0.2%. Ang pagsubok ay matagumpay, at ang sitwasyon ng kaagnasan ng na -optimize na disenyo ay mas mahusay kumpara sa orihinal na disenyo.

Ang na -optimize na scheme ng disenyo para sa bisagra ng bola sa proyekto ng B20 ay nagpakita ng pinabuting pagganap ng sealing. Habang may potensyal para sa mas mahusay na pagganap, ang kasalukuyang solusyon ay napatunayan na epektibo sa loob ng mga hadlang sa oras ng proyekto. Itinampok ng proyektong ito ang kahalagahan ng lubusang pagsusuri ng mga kinakailangan sa customer at pagbuo ng isang komprehensibong layout bago simulan ang paggawa. Sa pamamagitan ng pagpapatupad ng na -optimize na disenyo, natugunan ng ZF ang mga hinihingi ng proyekto ng OEM at mapahusay ang pagganap ng sealing ng bisagra ng bola.