Svängarmen är vanligtvis belägen mellan hjulet och kroppen, och det är en säkerhetskomponent relaterad till föraren som överför kraft, försvagar vibrationsöverföring och styr riktningen.
Svängarmen är vanligtvis belägen mellan hjulet och kroppen, och det är en säkerhetskomponent relaterad till föraren som överför kraft, minskar vibrationsöverföring och kontrollerar riktningen. Den här artikeln introducerar den gemensamma strukturella utformningen av svängarmen på marknaden och jämför och analyserar påverkan från olika strukturer på processen, kvaliteten och priset.
Bilchassinsuspension är grovt uppdelat i främre fjädring och bakre fjädring. Både främre och bakre upphängningar har svängarmar för att ansluta hjulen och kroppen. Svängarmarna är vanligtvis belägna mellan hjulen och kroppen.
Guidesvingarmens roll är att ansluta hjulet och ramen, överföra kraft, minska vibrationsvansmissionen och kontrollera riktningen. Det är en säkerhetskomponent som involverar föraren. Det finns kraftöverföring av strukturella delar i fjädringssystemet, så att hjulen rör sig relativt kroppen enligt en viss bana. De strukturella delarna överför lasten, och hela upphängningssystemet har bilens hanteringsprestanda.
Vanliga funktioner och strukturdesign av bilsvängarm
1. För att uppfylla kraven för lastöverföring, Swing Arm Structure Design och teknik
De flesta moderna bilar använder oberoende upphängningssystem. Enligt olika strukturella former kan oberoende upphängningssystem delas in i Wishbone-typ, efterföljande armtyp, multilänkstyp, ljustyp och McPherson-typ. Korsarmen och den bakre armen är en tvåkraftsstruktur för en enda arm i multilänket, med två anslutningspunkter. Två tvåbilstänger monteras på den universella fogen i en viss vinkel, och anslutningslinjerna för anslutningspunkterna bildar en triangulär struktur. MacPherson Front Suspension Lower Arm är en typisk trepunkts svängarm med tre anslutningspunkter. Linjen som ansluter de tre anslutningspunkterna är en stabil triangulär struktur som tål belastningar i flera riktningar.
Strukturen för svängarmen med två krafter är enkel, och den strukturella designen bestäms ofta enligt den olika professionella expertis och bearbetning av varje företag. Till exempel är den stämplade plåtstrukturen (se figur 1), konstruktionsstrukturen är en enda stålplatta utan svetsning, och konstruktionens kavitet är mestadels i form av "I"; Den plåt svetsade strukturen (se figur 2), konstruktionsstrukturen är en svetsad stålplatta, och konstruktionens kavitet är mer den är i form av "口"; eller lokala förstärkningsplattor används för att svetsa och stärka den farliga positionen; Stålfamningsmaskinbearbetningsstrukturen, strukturell kavitet är fast och formen justeras mestadels enligt kraven på chassylayout; Den aluminiumsmide maskinbearbetningsstrukturen (se figur 3), strukturen kaviteten är solid och formkraven liknar stålsmidning; Stålrörstrukturen är enkel i strukturen och strukturella kaviteten är cirkulär.
Strukturen för trepunkts svängarmen är komplicerad, och den strukturella designen bestäms ofta enligt OEM: s krav. I rörelsesimuleringsanalysen kan svängarmen inte störa andra delar, och de flesta av dem har minsta avståndskrav. Till exempel används den stämplade plåtstrukturen mestadels samtidigt som den plåt svetsade strukturen, sensornselhålet eller stabilisatorstången som ansluter stånganslutningsfästet, etc. kommer att ändra designstrukturen för svängarmen; Strukturhålan är fortfarande i form av en "mun", och svängarmkaviteten kommer att en stängd struktur är bättre än en oklart struktur. Smide bearbetad struktur, den strukturella kaviteten är mestadels "I" -form, som har de traditionella egenskaperna hos torsion och böjmotstånd; Gjutbearbetad struktur, form och strukturell kavitet är mestadels utrustad med förstärkande revben och viktreducerande hål enligt gjutningens egenskaper; plåt svetsning Den kombinerade strukturen med smidningen, på grund av layoututrymme för fordonschassi, kulleden är integrerad i smidningen, och smidningen är ansluten till plåt; Den gjutna smidiga aluminiumbearbetningsstrukturen ger bättre materialutnyttjande och produktivitet än smide, och har den överlägsen den materiella styrkan hos gjutningar, som är tillämpningen av ny teknik.
2. Minska överföringen av vibrationer till kroppen och den strukturella utformningen av det elastiska elementet vid svängarmen
Eftersom vägytan på vilken bilen kör inte kan vara helt platt, är den vertikala reaktionskraften på vägytan som verkar på hjulen ofta påverkande, särskilt när man kör med hög hastighet på en dålig vägyta, gör denna slagkraft också föraren att känna sig obekväm. , elastiska element installeras i upphängningssystemet och den styva anslutningen omvandlas till elastisk anslutning. Efter att det elastiska elementet påverkas genererar det vibrationer, och den kontinuerliga vibrationen gör föraren att känna sig obekväm, så att suspensionssystemet behöver dämpande element för att minska vibrationsamplituden snabbt.
Anslutningspunkterna i den strukturella utformningen av svängarmen är elastisk elementanslutning och bollfoganslutning. De elastiska elementen ger vibrationsdämpning och ett litet antal roterande och oscillerande grader av frihet. Gummibussningar används ofta som elastiska komponenter i bilar, och hydrauliska bussningar och korsling -gångjärn används också.
Figur 2 Slagmetallsvetsande svängarm
Strukturen på gummibussningen är mestadels ett stålrör med gummi utanför, eller en smörgåsstruktur av stålrörsgummi-stålrör. Det inre stålröret kräver tryckmotstånd och diameterkrav, och anti-glid-serrationer är vanliga i båda ändarna. Gummiskiktet justerar materialformeln och designstrukturen enligt olika styvhetskrav.
Den yttersta stålringen har ofta ett krav på vinkel, vilket bidrar till pressmontering.
Den hydrauliska bussningen har en komplex struktur, och den är en produkt med komplex process och högt mervärde i bussningskategorin. Det finns ett hålrum i gummiet, och det finns olja i kaviteten. Kavitetsstrukturdesignen utförs enligt bussningens prestandakrav. Om oljan läcker är bussningen skadad. Hydrauliska bussningar kan ge en bättre styvhetskurva, vilket påverkar den totala fordonets körbarhet.
Korsledet har en komplex struktur och är en sammansatt del av gummi- och kulgångjärn. Det kan ge bättre hållbarhet än bussning, svängvinkel och rotationsvinkel, special styvhetskurva och uppfylla prestandakraven för hela fordonet. Skadade korsgångjärn genererar brus in i hytten när fordonet är i rörelse.
3. Med hjulets rörelse, den strukturella utformningen av svängelementet vid svängarmens anslutningspunkt
Den ojämna vägytan får hjulen att hoppa upp och ner relativt kroppen (ramen), och samtidigt rör sig hjulen, såsom att vända, gå rakt, etc., vilket kräver hjulens bana för att uppfylla vissa krav. Svängarmen och den universella fogen är mestadels anslutna med ett bollled.
Swing Arm Ball gångjärn kan ge en svängvinkel större än ± 18 ° och kan ge en rotationsvinkel på 360 °. Uppfyller helt runout och styrkrav. Och bollledet uppfyller garantikraven på 2 år eller 60 000 km och 3 år eller 80 000 km för hela fordonet.
Enligt de olika anslutningsmetoderna mellan svängarmen och bollens gångjärn (kulfog) kan den delas upp i bult eller nitanslutning, kulgången har en fläns; Press-fit-interferensanslutning, bollledet har inte en fläns; Integrerad, svängarmen och bollen gångjärn allt i ett. För enstaka plåtstruktur och multi-ark metallsvetsstruktur används de tidigare två typerna av anslutningar mer i stor utsträckning; Den senare typen av anslutning såsom stålsmering, aluminiumsmide och gjutjärn används mer allmänt
Bollledet måste uppfylla slitmotståndet under lasttillståndet, på grund av den större arbetsvinkeln än bussningen, det högre livskravet. Därför krävs kulledet för att utformas som en kombinerad struktur, inklusive god smörjning av svängningen och dammtät och vattentät smörjsystem.
Figur 3 aluminiumsmidd svängarm
Effekterna av svängarm design på kvalitet och pris
1. Kvalitetsfaktor: desto lättare desto bättre
Kroppens naturliga frekvens (även känd som den fria vibrationsfrekvensen för vibrationssystemet) som bestäms av upphängningsstyvheten och massan som stöds av upphängningsfjädern (Sprung Mass) är en av de viktiga prestationsindikatorerna för fjädringssystemet som påverkar bilens körkomfort. Den vertikala vibrationsfrekvensen som används av människokroppen är frekvensen för kroppen som rör sig upp och ner under promenader, vilket är cirka 1-1,6Hz. Kroppens naturliga frekvens bör vara så nära detta frekvensområde som möjligt. När styvheten i suspensionssystemet är konstant, desto mindre är den fjädrade massan, desto mindre är den vertikala deformationen av suspensionen och desto högre är den naturliga frekvensen.
När den vertikala belastningen är konstant, desto mindre upphängningsstyvhet, desto lägre är bilens naturliga frekvens och desto större utrymme som krävs för att hjulet ska hoppa upp och ner.
När vägförhållandena och fordonshastigheten är desamma, desto mindre är den ospända massan, desto mindre påverkas påverkan på upphängningssystemet. Den ospända massan inkluderar hjulmassa, universell fog- och styrarmmassa etc.
I allmänhet har aluminiumsvängarmen den lättaste massan och gjutjärnsvängarmen har den största massan. Andra är däremellan.
Eftersom massan av en uppsättning svängarmar mestadels är mindre än 10 kg, jämfört med ett fordon med en massa på mer än 1000 kg, har svängarmen massan liten effekt på bränsleförbrukningen.
2. Prisfaktor: Beror på designplanen
Ju fler krav, desto högre kostnad. På förutsättningen att den strukturella styrkan och styvheten hos svängarmen uppfyller kraven påverkar tillverkningstoleranskraven, tillverkningsprocessens svårigheter, materialtyp och tillgänglighet och ytkorrosionskraven direkt priset. Till exempel kan antikorrosionsfaktorer: elektro-galvaniserad beläggning, genom ytpassivering och andra behandlingar, uppnå cirka 144 timmar; Ytskydd är uppdelat i katodisk elektroforetisk färgbeläggning, som kan uppnå 240H korrosionsbeständighet genom justering av beläggningstjocklek och behandlingsmetoder; Zink-järn eller zink-nickelbeläggning, som kan uppfylla kraven mot korrosionstest på mer än 500 timmar. När korrosionstestkraven ökar, ökar också kostnaden för delen.
Kostnaden kan minskas genom att jämföra design- och strukturscheman för svängarmen.
Som vi alla vet ger olika hårda punktarrangemang olika körprestanda. I synnerhet bör det påpekas att samma hårda punktarrangemang och olika anslutningspunktskonstruktioner kan ge olika kostnader.
Det finns tre typer av anslutning mellan strukturella delar och kulfogar: anslutning genom standarddelar (bultar, muttrar eller nitar), anslutning och integration av störningar. Jämfört med standardanslutningsstrukturen minskar störningsanslutningsstrukturen typerna av delar, såsom bultar, muttrar, nitar och andra delar. Den integrerade enstycket än störningsfitens anslutningsstruktur minskar antalet delar av kulfogskalet.
Det finns två former av anslutning mellan strukturelementet och det elastiska elementet: de främre och bakre elastiska elementen är axiellt parallella och axiellt vinkelräta. Olika metoder bestämmer olika monteringsprocesser. Till exempel är den pressande riktningen för bussningen i samma riktning och vinkelrätt mot svängarmens kropp. En enkelstationens dubbelhuvudpress kan användas för att trycka på de främre och bakre bussningarna samtidigt, vilket sparar arbetskraft, utrustning och tid; Om installationsriktningen är inkonsekvent (vertikal) kan en enkelstations dubbelhuvudpress användas för att trycka och installera bussningen successivt, vilket sparar arbetskraft och utrustning; När bussningen är utformad för att pressas in från insidan krävs två stationer och två pressar, och trycker successivt bussningen.
