Der Schwungarm befindet sich normalerweise zwischen Rad und Körper und ist eine Sicherheitskomponente, die mit dem Treiber verbunden ist, der Kraft überträgt, die Vibrationsübertragung schwächt und die Richtung steuert.
Der Schwungarm befindet sich normalerweise zwischen Rad und Körper und ist eine Sicherheitskomponente, die mit dem Treiber zusammenhängt, der Kraft überträgt, die Vibrationsübertragung reduziert und die Richtung steuert. In diesem Artikel wird das gemeinsame strukturelle Design des Schwungarms auf dem Markt eingeführt und vergleicht und analysiert den Einfluss verschiedener Strukturen auf den Prozess, die Qualität und den Preis.
Die Fahrwerksaufhängung des Autos ist grob in die vordere Federung und die Hinterradaufhängung unterteilt. Sowohl vordere als auch hintere Suspensionen haben Schwungarme, um die Räder und den Körper zu verbinden. Die Schwungarme befinden sich normalerweise zwischen den Rädern und dem Körper.
Die Rolle des Führungsschwungarms besteht darin, das Rad und den Rahmen zu verbinden, Kraft zu übertragen, die Vibrationsübertragung zu reduzieren und die Richtung zu steuern. Es ist eine Sicherheitskomponente, an der der Fahrer beteiligt ist. Es gibt zwangsübergreifende Strukturteile im Suspensionssystem, so dass sich die Räder relativ zum Körper entsprechend einer bestimmten Flugbahn bewegen. Die Strukturteile übertragen die Last, und das gesamte Aufhängungssystem trägt die Handhabungsleistung des Autos.
Gemeinsame Funktionen und Strukturdesign von Autoschwungarm
1. Um die Anforderungen an Lastübertragung, Swing Arm Structure Design und Technologie zu erfüllen
Die meisten modernen Autos verwenden unabhängige Aufhängungssysteme. Nach verschiedenen strukturellen Formen können unabhängige Aufhängungssysteme in den Wishbone-Typ, den nachverfolgenden Armtyp, den Multi-Link-Typ, den Kerzentyp und den McPherson-Typ unterteilt werden. Der Querarm und der hintere Arm sind eine Zwei-Force-Struktur für einen einzelnen Arm im Multi-Link mit zwei Verbindungspunkten. Zwei Zwei-Kraft-Stäbe werden in einem bestimmten Winkel am universellen Gelenk zusammengesetzt, und die Verbindungslinien der Verbindungspunkte bilden eine dreieckige Struktur. Der untere Arm der MacPherson Front Suspension ist ein typischer Dreipunkt-Schwungarm mit drei Verbindungspunkten. Die Linie, die die drei Verbindungspunkte verbindet, ist eine stabile dreieckige Struktur, die Lasten in mehrere Richtungen standhalten kann.
Die Struktur des Swing Arms mit zwei Gewissen ist einfach, und das strukturelle Design wird häufig gemäß den unterschiedlichen Fachkenntnissen und Verarbeitung jedes Unternehmens bestimmt. Beispielsweise ist die Stempelblechstruktur (siehe Abbildung 1), die Entwurfsstruktur eine einzelne Stahlplatte ohne Schweißen, und die Strukturhöhle ist hauptsächlich in Form von "I"; Die Blechgeschweißstruktur (siehe Abbildung 2), die Entwurfsstruktur ist eine schweißte Stahlplatte, und die Strukturhöhle ist mehr in Form von "口". oder lokale Verstärkungsplatten werden verwendet, um die gefährliche Position zu schweißen und zu stärken; Die Verarbeitungsstruktur der Stahlschmiedmaschinen, die Strukturhöhle ist fest und die Form wird meist gemäß den Anforderungen an das Chassis -Layout eingestellt. Die Verarbeitungsstruktur für Aluminiumschmiedmaschinen (siehe Abbildung 3), die Struktur des Hohlraums ist fest und die Formanforderungen ähneln der Schmieden des Stahls. Die Stahlrohrstruktur ist in der Struktur einfach und die Strukturhöhle ist kreisförmig.
Die Struktur des Drei-Punkte-Schwungarms ist kompliziert, und das strukturelle Design wird häufig gemäß den Anforderungen des OEM bestimmt. In der Bewegungssimulationsanalyse kann der Schwungarm andere Teile nicht beeinträchtigen, und die meisten von ihnen haben minimale Entfernungsanforderungen. Beispielsweise wird die Stempelblechstruktur hauptsächlich zur gleichen Zeit wie die Blechgeschweißstruktur verwendet, das Sensorgurtloch oder die Stabilisatorstange Anschlussstangenanschlussklasse usw. verändert die Entwurfsstruktur des Schwingarms. Die Strukturhöhle befindet sich noch in Form eines "Mundes", und die Schwungarmhohlheit ist eine geschlossene Struktur besser als eine nicht abgestellte Struktur. Schmieden bearbeitete Struktur ist die Strukturhöhle hauptsächlich "i" -Form, die die traditionellen Merkmale des Torsion und des Biegewiderstandes aufweist. Gussbearbeitungsstruktur, Form und Strukturhöhle sind hauptsächlich mit Verstärkungsrippen und Gewichtsreduzierungslöchern gemäß den Merkmalen des Gießens ausgestattet. Blechschweißen der kombinierten Struktur mit dem Schmieden aufgrund der Anforderungen an den Layout -Raum des Fahrzeug -Chassis ist die Kugelverbindung in das Schmieden integriert und das Schmieden ist mit dem Blech verbunden. Die gepackte Aluminiumbearbeitungsstruktur bietet eine bessere Materialnutzung und -produktivität als das Schmieden. Sie ist der materiellen Stärke der Gussteile überlegen, die die Anwendung neuer Technologie ist.
2. reduzieren
Da die Straßenoberfläche, auf der das Auto fährt, nicht absolut flach sein kann, ist die vertikale Reaktionskraft der Straßenoberfläche, die auf die Räder wirkt, häufig wirkungsvoll, insbesondere wenn sie mit hoher Geschwindigkeit auf einer schlechten Straßenoberfläche fährt, veranlasst diese Aufprallkraft auch, dass sich der Fahrer unwohl fühlt. , elastische Elemente werden im Aufhängungssystem installiert, und die starre Verbindung wird in elastische Verbindung umgewandelt. Nachdem das elastische Element beeinflusst wurde, erzeugt es eine Vibration, und die kontinuierliche Schwingung fühlt sich unangenehm an, sodass das Aufhängeschlosssystem Dämpfungselemente benötigt, um die Schwingungsamplitude schnell zu verringern.
Die Verbindungspunkte im strukturellen Design des Schwungarms sind elastischer Elementelementverbindungen und Kugelgelenkanschluss. Die elastischen Elemente liefern eine Vibrationsdämpfung und eine kleine Anzahl von Rotations- und Oszillationsgraden. Kautschukroschungen werden häufig als elastische Komponenten in Autos verwendet, und auch hydraulische Buchsen und Kreuzscharniere werden verwendet.
Abbildung 2 Blechschweißschweißarm
Die Struktur der Gummibuchse ist hauptsächlich ein Stahlrohr mit Gummi draußen oder eine Sandwichstruktur aus Stahlrohr-Rubber-Stahlrohr. Das innere Stahlrohr erfordert Druckwiderstand und Durchmesseranforderungen, und an beiden Enden sind Anti-Skid-Serrationen häufig. Die Gummischicht passt die Materialformel und die Entwurfsstruktur gemäß den unterschiedlichen Steifigkeitsanforderungen ein.
Der äußerste Stahlring hat häufig einen Einführungswinkelbedarf, der für die Presseanpassung förderlich ist.
Die hydraulische Buchse hat eine komplexe Struktur und ist ein Produkt mit komplexem Prozess und hohem Mehrwert in der Buchsekategorie. Es gibt einen Hohlraum im Gummi, und im Hohlraum befindet sich Öl. Das Design der Hohlraumstruktur wird gemäß den Leistungsanforderungen der Buchse durchgeführt. Wenn Öl leckt, wird die Buchse beschädigt. Hydraulische Buchsen können eine bessere Steifigkeitskurve liefern, die die Gesamtfahrbarkeit des Fahrzeugs beeinflusst.
Das Kreuzscharnier hat eine komplexe Struktur und ist ein zusammengesetzter Teil von Gummi- und Kugelscharnieren. Es kann eine bessere Haltbarkeit als die Buchse, der Schwungwinkel und den Drehwinkel, die spezielle Steifigkeitskurve und die Leistungsanforderungen des gesamten Fahrzeugs ermöglichen. Beschädigte Kreuzscharniere erzeugen Geräusche in die Kabine, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist.
3. Mit der Bewegung des Rad
Die ungleichmäßige Straßenoberfläche lässt die Räder relativ zum Körper (Rahmen) auf und ab springen, und gleichzeitig bewegen sich die Räder, wie z. B. drehen, geradlinig usw., wobei die Trajektorie der Räder bestimmte Anforderungen erfüllt. Der Schwungarm und das universelle Gelenk sind hauptsächlich durch ein Kugelscharnier verbunden.
Das Scharnier der Schwungarmkugel kann einen Schwungwinkel von mehr als ± 18 ° liefern und einen Drehwinkel von 360 ° liefern. Erfüllt den Runout- und Lenkanforderungen für den Rundweg. Und das Ballscharnier entspricht den Garantieanforderungen von 2 Jahren oder 60.000 km und 3 Jahren oder 80.000 km für das gesamte Fahrzeug.
Gemäß den verschiedenen Verbindungsmethoden zwischen dem Schwungarm und dem Kugelscharnier (Kugelgelenk) kann es in Bolzen- oder Nietanschluss unterteilt werden, das Kugelscharnier hat einen Flansch; Drücken Sie-Fit-Interferenzverbindung, das Kugelscharnier hat keinen Flansch; Integriert, der Schwungarm und der Ball scharfen alle in einem ab. Für eine einblechende Metallstruktur und mehrblättrige Metallschweißstruktur werden die ersteren Arten von Verbindungen weiter verwendet. Die letztere Art der Verbindung wie Stahlschmieden, Aluminiumschmieden und Gusseisen wird weiter verwendet
Das Kugelscharnier muss den Verschleißfestigkeit unter dem Lastzustand erfüllen, da der größere Arbeitswinkel als die Buchse, die höhere Lebensdauerbedarf. Daher muss das Kugelscharnier als kombinierte Struktur ausgelegt werden, einschließlich einer guten Schmierung des Schwung und des staubdichten und wasserdichten Schmiersystems.
Abbildung 3 Aluminium geschmiedet Schwungarm
Die Auswirkungen des Swing Armdesigns auf Qualität und Preis
1. Qualitätsfaktor: Je leichter desto besser
Die Eigenfrequenz des Körpers (auch als freie Schwingungsfrequenz des Schwingungssystems bezeichnet), bestimmt durch die Suspensionssteifigkeit und die von der Suspensionsfeder (Sprungmasse) getragene Masse, ist einer der wichtigen Leistungsindikatoren des Suspensionssystems, die den Fahrkomfort des Autos beeinflusst. Die vom menschliche Körper verwendete vertikale Schwingungsfrequenz ist die Frequenz des Körpers, der sich während des Gehens nach oben und unten bewegt, was etwa 1-1,6 Hz ist. Die Körperfrequenz der Körper sollte an diesem Frequenzbereich so nah wie möglich sein. Wenn die Steifheit des Suspensionssystems konstant ist, desto kleiner ist die flockende Masse, desto kleiner die vertikale Verformung der Suspension und je höher die Eigenfrequenz.
Wenn die vertikale Belastung konstant ist, je kleiner die Suspensionssteifigkeit, desto niedriger die Eigenfrequenz des Autos und je größer der Raum, den das Rad benötigt, um auf und ab zu springen.
Wenn die Straßenbedingungen und die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich sind, je kleiner die ungespritzte Masse, ist die Aufprallbelastung auf das Aufhängessystem umso kleiner. Die ungespannte Masse umfasst Radmasse, universelle Gelenk- und Führungsarmmasse usw.
Im Allgemeinen hat der Aluminiumschwungarm die leichteste Masse und der Gusseisen -Schwungarm die größte Masse. Andere sind dazwischen.
Da die Masse einer Reihe von Schwungarmen meist weniger als 10 kg ist, verglichen mit einem Fahrzeug mit einer Masse von mehr als 1000 kg, hat die Masse des Schwungarms nur geringe Auswirkungen auf den Kraftstoffverbrauch.
2. Preisfaktor: Hängt vom Entwurfsplan ab
Je mehr Anforderungen, desto höher sind die Kosten. Angesichts der Annahme, dass die strukturelle Festigkeit und Steifheit des Schwungarms die Anforderungen, die Anforderungen an die Herstellungstoleranz, den Schwierigkeitsgrad für die Herstellung, den Materialtyp und die Verfügbarkeit sowie die Oberflächenkorrosionsanforderungen entspricht, beeinflussen alle den Preis direkt. Beispielsweise können Antikorrosionsfaktoren: Elektro galvanisierte Beschichtung durch Oberflächen-Passivierung und andere Behandlungen etwa 144h erreichen; Der Oberflächenschutz wird in kathodisch elektrophoretische Farbbeschichtung unterteilt, die durch Einstellung der Beschichtungsdicke und Behandlungsmethoden eine Korrosionsbeständigkeit von 240 Stunden erreichen können. Zink-Eisen- oder Zink-Nickel-Beschichtung, die den Anforderungen an den Korrosionstest von mehr als 500 Stunden erfüllen können. Mit zunehmender Korrosionstestanforderungen steigen auch die Kosten des Teils.
Die Kosten können durch Vergleich der Design- und Strukturschemata des Schwungarms gesenkt werden.
Wie wir alle wissen, bieten unterschiedliche Hardpunkt -Arrangements eine unterschiedliche Fahrleistung. Insbesondere sollte darauf hingewiesen werden, dass die gleiche Hardpunktanordnung und unterschiedliche Verbindungspunktdesigns unterschiedliche Kosten liefern können.
Es gibt drei Arten von Verbindung zwischen Strukturteilen und Kugelgelenke: Verbindung durch Standardteile (Schrauben, Muttern oder Nieten), Interferenzanpassungsanschluss und Integration. Im Vergleich zur Standardverbindungsstruktur reduziert die Strukturanpassungsstruktur der Interferenzanpassung die Arten von Teilen wie Schrauben, Muttern, Nieten und andere Teile. Die integrierte einteilige als die Störungsstruktur für Interferenzanpassungen reduziert die Anzahl der Teile der Kugelgelenkschale.
Es gibt zwei Formen der Verbindung zwischen dem strukturellen Element und dem elastischen Element: Die vorderen und hinteren elastischen Elemente sind axalliell parallel und axial senkrecht. Unterschiedliche Methoden bestimmen verschiedene Montageprozesse. Zum Beispiel liegt die drückende Richtung der Buchse in die gleiche Richtung und senkrecht zum Schwangarmkörper. Mit einer Doppelkopfpresse mit einem Stationen kann gleichzeitig die vorderen und hinteren Buchsen gedrückt werden, um Arbeitskräfte, Ausrüstung und Zeit zu sparen. Wenn die Installationsrichtung inkonsistent (vertikal) ist, kann eine Doppelkopfpresse mit einem Stationen verwendet werden, um die Buchse nacheinander zu drücken und zu installieren, wodurch Arbeitskräfte und Geräte gespeichert werden. Wenn die Buchse so ausgelegt ist, dass sie von innen gedrückt werden, sind zwei Stationen und zwei Pressen erforderlich, und drücken Sie nacheinander die Buchse.
