Оптимізація підвіски Оптимізація Design_hinge inkly_tallsen

Hinge Hinge Hinge - це основний продукт підрозділу компонентів технологій шасі ZF, а його структурна конструкція є основною технологією департаменту. По мірі того, як автомобільна промисловість продовжує розвиватися, вимоги до продуктів з шарнірного шару також збільшуються. Нинішній ринок вимагає більш жорстких середовищ імітацій, складних робочих навантажень та дотримання нових регуляторних вимог, таких як захист пішоходів та невдача після зіткнення. Для задоволення цих вимог важлива технічна оптимізація кульового суглоба.

Кульовий суглоб в основному використовується в передній підвісці, слугуючи з'єднанням між стрижнем і рульовим рукояткою. Це з'єднання забезпечує ступінь свободи другого колеса, що дозволяє керувати. Для того, щоб задовольнити більш високі вимоги клієнтів, необхідно підвищити продуктивність ущільнення та втому носіння кульового суглоба.

Ця стаття зосереджена на оптимізації структури шарнірного шарніра для внутрішнього проекту OEM (Dongfeng Liuzhou B20) масового виробництва ZF. Спочатку план повинен був продовжувати використовувати поточні частини масового виробництва. Однак після першого раунду DV -випробувань було виявлено, що існують ризики, включаючи витік води та ранній знос. Подальший аналіз показав необхідність вдосконалення дизайну для задоволення поточних вимог до тестування.

За допомогою аналізу інших внутрішніх проектів OEM було встановлено, що багато виробників виробників сформулювали специфічні характеристики для балів з м'ячем, значно підвищуючи вимоги до проектування. Глобальні виробники виробників також постійно оновлюють свої специфікації щодо петлі з м'ячем. Це означає, що продукти ZF повинні протистояти суворішим умовам навколишнього середовища, складнішими умовами праці та більш детальними вимогами до захисту зіткнення. Тому необхідно дослідити та проаналізувати нові технічні характеристики для розробки розумного плану оптимізації, який може відповідати вимогам ефективності за меншими витратами.

до балки з м'ячем:

Петлі з м'ячем підтримують постійний контакт і відносний рух між мережами механізму. Суглоби, де відбуваються ці рухи, називаються петлями з кулькою. Існує два типи кульових петель: радіально навантажені петлі (керовані кульові петлі) та осілі навантажені петлі (завантажені кулькові з'єднання). Основними з'єднувальними елементами кулькового суглоба є кульова шпилька та кульова розетка. Робочі показники кульового суглоба, а також інші характеристики, такі як матеріал, розмір, якість поверхні, вантажопідйомність та змащування, є важливими міркуваннями.

Функціонування та технічні вимоги до шарніра:

Функція кульового шарніра полягає в тому, щоб з'єднати стрижень з рульовим коліном, забезпечуючи три градуси свободи для передачі сили та руху. Два ступеня свободи використовуються для побиття та рульових коліс, тоді як третій ступінь свободи дозволяє здійснювати еластокінематичні варіації для колеса. Кульний суглоб повинен мати мінімальне еластичне переміщення в нормальних умовах експлуатації, щоб уникнути дискомфорту та вплинути на оцінку водія. Крім того, робочий крутний момент шарнірного шарніра не повинен бути нижчим, ніж допустиме значення для запобігання раннього зносу та шуму.

Оригінальний аналіз режиму відмови дизайну:

Під час початкового етапу проекту B20 тест на герметичну продуктивність виявив режими відмови, такі як витік води та іржа. Подальший аналіз показав, що шарнір з м'ячем та рульове рульове рукоятка не відповідали належним чином, в результаті чого 2,5 мм зазору, який становив ризик витоку води та відмови системи ущільнення. Розбирання шарнірного шарніра виявила сильну корозію на поверхні спаровування з рульовим коліном. Було зроблено висновок, що нинішня система, захищена від пилу, не відповідає вимогам дизайну та потребував вдосконалення.

Оптимальна схема дизайну для шарнірного шарніра:

Два основні фактори були визначені як потенційні учасники відмови тесту на ущільнювач: якість складання та вибір розміру коміра та відмова конструкції пилового покриву. Для вирішення проблеми складання розміром встановлення коміра було визначено в IPS (специфікація внутрішнього процесу). Ця специфікація надає вказівки для складання комірців, гарантуючи, що вона відповідає вимогам дизайну. Крім того, пилова кришка та конструкція кульової шпильки були оптимізовані для поліпшення герметичних показників. Конструкція пилової кришки була модифікована відповідно до очікуваного кута конуса, а крок кульового штифта був перероблений для збільшення контактної площі за допомогою пилової кришки.

Оптимальна перевірка тестування проектування:

Зразки виготовляли на основі оптимізованої схеми проектування, а тест на герметичну продуктивність проводився. Результати показали значне поліпшення, вміст води на кульковій шпильці та кінці кульової оболонки - лише від 0,1% до 0,2%. Тест був успішним, і корозійна ситуація оптимізованої конструкції була значно кращою порівняно з оригінальною конструкцією.

Оптимізована схема дизайну для шарнірного шарніра в проекті B20 продемонструвала покращені ущільнювальні показники. Незважаючи на те, що є потенціал для ще кращої продуктивності, поточне рішення виявилося ефективним у часових обмеженнях проекту. Цей проект підкреслив важливість ретельного аналізу вимог клієнтів та розробки комплексного макета перед початком виробництва. Реалізуючи оптимізовану конструкцію, ZF зміг задовольнити вимоги проекту OEM та покращити герметичні показники балу.