Svingarmen er vanligvis plassert mellom hjulet og karosseriet, og det er en sikkerhetskomponent knyttet til føreren som overfører kraft, svekker vibrasjonsoverføringen og styrer retningen.
Svingarmen er vanligvis plassert mellom hjulet og karosseriet, og det er en sikkerhetskomponent knyttet til føreren som overfører kraft, reduserer vibrasjonsoverføring og styrer retningen. Denne artikkelen introduserer den vanlige strukturelle utformingen av svingarmen på markedet, og sammenligner og analyserer påvirkningen av ulike strukturer på prosess, kvalitet og pris.
Bilchassisfjæring er grovt delt inn i fjæring foran og bakfjæring. Både fjæring foran og bak har svingarmer for å koble sammen hjulene og karosseriet. Svingarmene er vanligvis plassert mellom hjulene og kroppen.
Rollen til styresvingarmen er å koble sammen hjulet og rammen, overføre kraft, redusere vibrasjonsoverføring og kontrollere retningen. Det er en sikkerhetskomponent som involverer sjåføren. Det er kraftoverførende konstruksjonsdeler i fjæringssystemet, slik at hjulene beveger seg i forhold til kroppen i henhold til en bestemt bane. De strukturelle delene overfører belastningen, og hele fjæringssystemet bærer bilens håndteringsytelse.
Felles funksjoner og strukturdesign av bilsvingarm
1. For å møte kravene til lastoverføring, design og teknologi for svingarmstruktur
De fleste moderne biler bruker uavhengige fjæringssystemer. I henhold til forskjellige strukturelle former kan uavhengige opphengssystemer deles inn i bærearmstype, bakarmstype, multi-link type, stearinlys type og McPherson type. Tverrarmen og bakarmen er en tokraftsstruktur for en enkeltarm i multileddet, med to koblingspunkter. To to-kraftstenger er satt sammen på universalleddet i en viss vinkel, og forbindelseslinjene til forbindelsespunktene danner en trekantet struktur. MacPherson-underarmen foran er en typisk trepunktssvingarm med tre koblingspunkter. Linjen som forbinder de tre koblingspunktene er en stabil trekantet struktur som tåler belastninger i flere retninger.
Strukturen til to-krafts svingarmen er enkel, og den strukturelle utformingen bestemmes ofte i henhold til den forskjellige faglige ekspertisen og bearbeidingsvennligheten til hvert selskap. For eksempel den stemplede metallstrukturen (se figur 1), designstrukturen er en enkelt stålplate uten sveising, og det strukturelle hulrommet er for det meste i form av "I"; den sveisede metallstrukturen (se figur 2), designstrukturen er en sveiset stålplate, og det strukturelle hulrommet er mer Det er i form av "口"; eller lokale forsterkningsplater brukes til å sveise og styrke den farlige posisjonen; stålsmimaskinens prosessstruktur, det strukturelle hulrommet er solid, og formen er for det meste justert i henhold til kravene til chassisoppsett; bearbeidingsstrukturen for aluminiumssmimaskinen (se figur 3), strukturen Hulrommet er solid, og formkravene ligner på stålsmiing; stålrørstrukturen er enkel i strukturen, og det strukturelle hulrommet er sirkulært.
Strukturen til trepunktssvingarmen er komplisert, og den strukturelle utformingen bestemmes ofte i henhold til kravene til OEM. I bevegelsessimuleringsanalysen kan ikke svingarmen forstyrre andre deler, og de fleste av dem har minimumsavstandskrav. For eksempel brukes den stemplede metallstrukturen for det meste samtidig som den sveisede metallkonstruksjonen, sensorselehullet eller stabilisatorstangens forbindelsesstangforbindelsesbrakett, etc. vil endre designstrukturen til svingarmen; det strukturelle hulrommet er fortsatt i form av en "munn", og svingarmhulen vil En lukket struktur er bedre enn en ulukket struktur. Smiing av maskinert struktur, det strukturelle hulrommet er for det meste "I"-form, som har de tradisjonelle egenskapene til torsjons- og bøyemotstand; støping maskinert struktur, form og strukturelt hulrom er for det meste utstyrt med forsterkende ribber og vektreduserende hull i henhold til egenskapene til støping; metallsveising Den kombinerte strukturen med smiingen, på grunn av plasskravene til kjøretøychassiset, er kuleledden integrert i smiingen, og smiingen er forbundet med metallplaten; den støpte smidde bearbeidingsstrukturen i aluminium gir bedre materialutnyttelse og produktivitet enn smiing, og har Den er overlegen materialstyrken til støpegods, som er anvendelse av ny teknologi.
2. Reduser overføringen av vibrasjoner til kroppen, og den strukturelle utformingen av det elastiske elementet ved koblingspunktet til svingarmen
Siden veibanen som bilen kjører på ikke kan være helt flat, er den vertikale reaksjonskraften til veibanen som virker på hjulene ofte støtende, spesielt når du kjører i høy hastighet på dårlig veibane, forårsaker denne støtkraften også føreren. å føle seg ukomfortabel. , elastiske elementer er installert i opphengssystemet, og den stive forbindelsen omdannes til elastisk forbindelse. Etter at det elastiske elementet er støtt, genererer det vibrasjon, og den kontinuerlige vibrasjonen gjør at føreren føler seg ukomfortabel, så fjæringssystemet trenger dempeelementer for å redusere vibrasjonsamplituden raskt.
Koblingspunktene i den konstruksjonsmessige utformingen av svingarmen er elastisk elementforbindelse og kuleleddforbindelse. De elastiske elementene gir vibrasjonsdemping og et lite antall rotasjons- og oscillerende frihetsgrader. Gummiforinger brukes ofte som elastiske komponenter i biler, og hydrauliske foringer og tverrhengsler brukes også.
Figur 2 Svingarm for sveising av plater
Strukturen til gummibøssingen er stort sett et stålrør med gummi utvendig, eller en sandwichstruktur av stålrør-gummi-stålrør. Det indre stålrøret krever krav til trykkmotstand og diameter, og sklisikring er vanlig i begge ender. Gummilaget justerer materialformelen og designstrukturen i henhold til ulike krav til stivhet.
Den ytterste stålringen har ofte krav om innføringsvinkel, noe som er gunstig for pressmontering.
Den hydrauliske foringen har en kompleks struktur, og det er et produkt med kompleks prosess og høy merverdi i foringskategorien. Det er et hulrom i gummien, og det er olje i hulrommet. Utformingen av hulrommets struktur utføres i henhold til ytelseskravene til foringen. Hvis olje lekker, er bøssingen skadet. Hydrauliske foringer kan gi en bedre stivhetskurve, noe som påvirker kjøretøyets kjørbarhet.
Tverrhengslet har en kompleks struktur og er en sammensatt del av gummi- og kulehengsler. Det kan gi bedre holdbarhet enn bøssing, svingvinkel og rotasjonsvinkel, spesiell stivhetskurve, og oppfylle ytelseskravene til hele kjøretøyet. Skadede tverrhengsler vil generere støy inn i førerhuset når kjøretøyet er i bevegelse.
3. Med hjulets bevegelse, den strukturelle utformingen av svingelementet ved koblingspunktet til svingarmen
Den ujevne veibanen fører til at hjulene hopper opp og ned i forhold til karosseriet (rammen), og samtidig beveger hjulene seg, slik som å svinge, gå rett osv., noe som krever at hjulenes bane oppfyller visse krav. Svingarmen og universalleddet er for det meste forbundet med et kulehengsel.
Svingarmens kulehengsel kan gi en svingvinkel større enn ±18°, og kan gi en rotasjonsvinkel på 360°. Oppfyller fullt ut hjulavstand og styringskrav. Og kulehengslet oppfyller garantikravene på 2 år eller 60 000 km og 3 år eller 80 000 km for hele kjøretøyet.
I henhold til de forskjellige tilkoblingsmetodene mellom svingarmen og kulehengslet (kuleleddet), kan det deles inn i bolt- eller nagleforbindelse, kulehengslet har en flens; press-fit interferensforbindelse, kulehengslet har ikke en flens; integrert, svingarmen og kulehengslet Alt i ett. For enkeltplatestruktur og flerplatesveiset struktur, er de to førstnevnte typene tilkoblinger mer utbredt; sistnevnte type koblinger som stålsmiing, aluminiumssmiing og støpejern er mer utbredt.
Kulehengslet må møte slitestyrken under belastningstilstanden, på grunn av større arbeidsvinkel enn bøssingen, jo høyere levetidskrav. Derfor kreves det at kulehengslet er utformet som en kombinert struktur, inkludert god smøring av svingen og støvtett og vanntett smøresystem.
Figur 3 Aluminium smidd svingarm
Virkningen av svingarmdesign på kvalitet og pris
1. Kvalitetsfaktor: jo lettere jo bedre
Den naturlige frekvensen til kroppen (også kjent som den frie vibrasjonsfrekvensen til vibrasjonssystemet) bestemt av fjæringsstivheten og massen støttet av fjæringsfjæren (fjærende masse) er en av de viktige ytelsesindikatorene til fjæringssystemet som påvirker kjørekomforten til bilen. Den vertikale vibrasjonsfrekvensen som brukes av menneskekroppen er frekvensen til kroppen beveger seg opp og ned under gange, som er omtrent 1-1,6 Hz. Kroppens naturlige frekvens bør være så nær dette frekvensområdet som mulig. Når stivheten til opphengssystemet er konstant, jo mindre fjærmasse, jo mindre vertikal deformasjon av oppheng, og jo høyere egenfrekvens.
Når den vertikale belastningen er konstant, jo mindre fjæringsstivhet, jo lavere er bilens egenfrekvens, og jo større plass kreves for at hjulet kan hoppe opp og ned.
Når veiforholdene og kjøretøyets hastighet er like, jo mindre uavfjæret masse, jo mindre blir støtbelastningen på fjæringssystemet. Den ufjærede massen inkluderer hjulmasse, universalledd og styrearmmasse mv.
Generelt har svingarmen i aluminium den letteste massen og svingarmen i støpejern har den største massen. Andre er i mellom.
Siden massen til et sett med svingarmer stort sett er mindre enn 10 kg, sammenlignet med et kjøretøy med en masse på mer enn 1000 kg, har svingarmens masse liten effekt på drivstofforbruket.
2. Prisfaktor: avhenger av designplanen
Jo flere krav, jo høyere kostnad. Forutsatt at den strukturelle styrken og stivheten til svingarmen oppfyller kravene, produksjonstoleransekravene, produksjonsprosessens vanskeligheter, materialtype og tilgjengelighet, og krav til overflatekorrosjon påvirker alle direkte prisen. For eksempel anti-korrosjonsfaktorer: elektrogalvanisert belegg, gjennom overflatepassivering og andre behandlinger, kan oppnå ca. 144 timer; overflatebeskyttelse er delt inn i katodisk elektroforetisk maling, som kan oppnå 240 timers korrosjonsmotstand gjennom justering av beleggtykkelse og behandlingsmetoder; sink-jern eller sink-nikkel belegg, som kan oppfylle anti-korrosjonstestkravene på mer enn 500 timer. Ettersom kravene til korrosjonstest øker, øker også kostnaden for delen.
Kostnaden kan reduseres ved å sammenligne design- og strukturskjemaene til svingarmen.
Som vi alle vet gir forskjellige hardpunkt-arrangementer ulik kjøreytelse. Spesielt bør det påpekes at samme hardpunktarrangement og ulike koblingspunktutforminger kan gi ulike kostnader.
Det er tre typer koblinger mellom konstruksjonsdeler og kuleledd: kobling gjennom standarddeler (bolter, muttere eller nagler), koblingsforbindelse og integrering. Sammenlignet med standard koblingsstruktur, reduserer koblingsstrukturen med interferenspasning typene deler, som bolter, muttere, nagler og andre deler. Den integrerte koblingsstrukturen i ett stykke enn interferenspasning reduserer antall deler av kuleleddskallet.
Det er to former for forbindelse mellom konstruksjonselementet og det elastiske elementet: de fremre og bakre elastiske elementene er aksialt parallelle og aksialt perpendikulære. Ulike metoder bestemmer ulike monteringsprosesser. For eksempel er presseretningen til bøssingen i samme retning og vinkelrett på svingarmkroppen. En enkeltstasjons dobbelthodepresse kan brukes til å pressemontere de fremre og bakre bøssingene samtidig, noe som sparer arbeidskraft, utstyr og tid; Hvis installasjonsretningen er inkonsekvent (vertikal), kan en enkeltstasjons dobbelthodepresse brukes til å presse og installere bøssingen suksessivt, og spare arbeidskraft og utstyr; når bøssingen er designet for å trykkes inn fra innsiden, kreves det to stasjoner og to presser, etterfølgende press-tilpasse bøssingen.
