Svängarmen är vanligtvis placerad mellan hjulet och karossen, och det är en säkerhetskomponent relaterad till föraren som överför kraft, försvagar vibrationsöverföringen och styr riktningen.
Svängarmen är vanligtvis placerad mellan hjulet och karossen, och det är en säkerhetskomponent relaterad till föraren som överför kraft, minskar vibrationsöverföringen och styr riktningen. Denna artikel introducerar den vanliga strukturella designen av svängarmen på marknaden, och jämför och analyserar olika strukturers inverkan på processen, kvalitet och pris.
Bilchassifjädring är grovt uppdelad i främre och bakre fjädring. Både främre och bakre fjädringar har svängarmar för att koppla ihop hjulen och karossen. Svängarmarna är vanligtvis placerade mellan hjulen och kroppen.
Styrsvingarmens roll är att koppla ihop hjulet och ramen, överföra kraft, minska vibrationsöverföringen och kontrollera riktningen. Det är en säkerhetskomponent som involverar föraren. Det finns kraftöverförande konstruktionsdelar i fjädringssystemet, så att hjulen rör sig i förhållande till kroppen enligt en viss bana. De strukturella delarna överför lasten och hela fjädringssystemet bär bilens köregenskaper.
Gemensamma funktioner och strukturdesign av bilsvingarm
1. För att uppfylla kraven för lastöverföring, svängarmskonstruktion och teknik
De flesta moderna bilar använder oberoende fjädringssystem. Beroende på olika konstruktionsformer kan oberoende upphängningssystem delas in i triangeltyp, släparmstyp, flerlänkstyp, ljustyp och McPherson-typ. Tvärarmen och den bakre armen är en tvåkraftsstruktur för en enkel arm i multilänken, med två anslutningspunkter. Två tvåkraftsstavar är monterade på universalleden i en viss vinkel, och anslutningslinjerna för kopplingspunkterna bildar en triangulär struktur. MacPhersons främre fjädringsarm är en typisk trepunktssvingarm med tre anslutningspunkter. Linjen som förbinder de tre anslutningspunkterna är en stabil triangulär struktur som tål belastningar i flera riktningar.
Strukturen på svängarmen med två krafter är enkel, och den strukturella designen bestäms ofta i enlighet med olika professionella expertis och bearbetningsbekvämligheter för varje företag. Till exempel den stämplade plåtstrukturen (se figur 1), designstrukturen är en enda stålplåt utan svetsning, och den strukturella kaviteten är mestadels i form av "I"; den svetsade plåtstrukturen (se figur 2), designstrukturen är en svetsad stålplåt, och den strukturella kaviteten är mer Den är i form av "口"; eller lokala förstärkningsplattor används för att svetsa och stärka den farliga positionen; stålsmidesmaskinens bearbetningsstruktur, den strukturella kaviteten är solid och formen justeras mestadels enligt kraven på chassitlayout; bearbetningsstrukturen för aluminiumsmidemaskinen (se figur 3), strukturen Kaviteten är solid och formkraven liknar stålsmide; stålrörskonstruktionen är enkel i strukturen och den strukturella kaviteten är cirkulär.
Strukturen på trepunktssvingarmen 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 minimiavståndskrav. Till exempel används den stämplade plåtstrukturen mest samtidigt som den svetsade plåtstrukturen, sensorkabelns hål eller stabilisatorstångens anslutningsfäste etc. kommer att förändra svängarmens designstruktur; den strukturella håligheten är fortfarande i form av en "mun", och svängarmens hålighet kommer att En sluten struktur är bättre än en osluten struktur. Smide bearbetad struktur, den strukturella kaviteten är mestadels "I"-form, som har de traditionella egenskaperna för vridning och böjmotstånd; gjutning bearbetad struktur, form och strukturell hålighet är för det mesta utrustade med förstärkande ribbor och viktreducerande hål enligt gjutningens egenskaper; plåtsvetsning Den kombinerade strukturen med smidet, på grund av utrymmeskraven för fordonschassit, är kulleden integrerad i smidet och smidet är förbundet med plåten; den gjutsmidda bearbetningsstrukturen i aluminium ger bättre materialutnyttjande och produktivitet än smide, och har Den är överlägsen materialhållfastheten hos gjutgods, vilket är tillämpningen av ny teknik.
2. Minska överföringen av vibrationer till kroppen och den strukturella utformningen av det elastiska elementet vid svängarmens anslutningspunkt
Eftersom vägytan som bilen kör på inte kan vara helt plan, är den vertikala reaktionskraften från vägytan som verkar på hjulen ofta stötande, speciellt när man kör i hög hastighet på en dålig vägyta, orsakar denna stötkraft också föraren att känna sig obekväm. , elastiska element installeras i upphängningssystemet, och den styva anslutningen omvandlas till elastisk anslutning. Efter att det elastiska elementet har träffats genererar det vibrationer och den kontinuerliga vibrationen gör att föraren känner sig obekväm, så fjädringssystemet behöver dämpningselement för att snabbt minska vibrationsamplituden.
Anslutningspunkterna i svängarmens konstruktion är elastisk elementanslutning och kulledsanslutning. De elastiska elementen ger vibrationsdämpning och ett litet antal rotations- och oscillerande frihetsgrader. Gummibussningar används ofta som elastiska komponenter i bilar, och även hydrauliska bussningar och tvärgångjärn används.
Figur 2 Svängarm för svetsning av plåt
Strukturen på gummibussningen är för det mesta ett stålrör med gummi utanför, eller en sandwichkonstruktion av stålrör-gummi-stålrör. Det inre stålröret kräver krav på tryckhållfasthet och diameter, och halkskyddade tandningar är vanliga i båda ändar. Gummiskiktet justerar materialformeln och designstrukturen enligt olika styvhetskrav.
Den yttersta stålringen har ofta krav på ingångsvinkel, vilket är gynnsamt för presspassning.
Hydraulbussningen har en komplex struktur, och det är en produkt med komplex process och högt mervärde i bussningskategorin. Det finns ett hål i gummit och det finns olja i hålet. Kavitetskonstruktionen utförs i enlighet med genomföringens prestandakrav. Om olja läcker är bussningen skadad. Hydrauliska bussningar kan ge en bättre styvhetskurva, vilket påverkar fordonets totala körbarhet.
Tvärgångjärnet har en komplex struktur och är en sammansatt del av gummi- och kulgångjärn. Det kan ge bättre hållbarhet än bussningen, svängvinkeln och rotationsvinkeln, speciell styvhetskurva och uppfyller prestandakraven för hela fordonet. Skadade korsgångjärn genererar ljud in i hytten när fordonet är i rörelse.
3. Med hjulets rörelse, den strukturella designen av svängelementet vid svängarmens anslutningspunkt
Den ojämna vägytan gör att hjulen hoppar upp och ner i förhållande till karossen (ramen) och samtidigt rör sig hjulen, som att svänga, gå rakt etc., vilket kräver att hjulens bana uppfyller vissa krav. Svängarmen och universalleden är för det mesta förbundna med ett kulgångjärn.
Svängarmens kulgångjärn kan ge en svängvinkel större än ±18° och kan ge en rotationsvinkel på 360°. Uppfyller till fullo kraven på hjulavstånd och styrning. Och kulgångjärnet 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 kulgångjärnet (kulleden) kan den delas upp i bult- eller nitkoppling, kulgångjärnet har en fläns; presspassningsinterferenskoppling, kulgångjärnet har ingen fläns; integrerad, svängarmen och kulgångjärnet Allt i ett. För enkelplåtstruktur och flerplåtsvetsad struktur används de tidigare två typerna av anslutningar mer allmänt; den senare typen av kopplingar såsom stålsmide, aluminiumsmide och gjutjärn används mer allmänt
Kulgångjärnet måste uppfylla slitstyrkan under belastningsförhållandena, på grund av den större arbetsvinkeln än bussningen, det högre livslängdskravet. Därför krävs att kulgångjärnet är utformat som en kombinerad struktur, inklusive bra smörjning av svingen och damm- och vattentätt smörjsystem.
Figur 3 Aluminiumsmidd svängarm
Effekten av svängarmsdesign på kvalitet och pris
1. Kvalitetsfaktor: ju lättare desto bättre
Kroppens naturliga frekvens (även känd som vibrationssystemets fria vibrationsfrekvens) bestäms av fjädringsstyvheten och massan som stöds av fjäderfjädern (fjädrad massa) är en av de viktiga prestandaindikatorerna för fjädringssystemet som påverkar åkkomforten för bilen. Den vertikala vibrationsfrekvensen som används av människokroppen är frekvensen för kroppen som rör sig upp och ner under gång, vilket är cirka 1-1,6 Hz. Kroppens naturliga frekvens bör ligga så nära detta frekvensområde som möjligt. När fjädringssystemets styvhet är konstant, desto mindre fjädrande massa, desto mindre vertikal deformation av suspensionen, och desto högre egenfrekvens.
När den vertikala belastningen är konstant, desto mindre fjädringsstyvhet, desto lägre är bilens egenfrekvens och desto större utrymme krävs för att hjulet ska hoppa upp och ner.
När väglaget och fordonshastigheten är samma, ju mindre ofjädrad massa, desto mindre blir stötbelastningen på fjädringssystemet. I den ofjädrade massan ingår hjulmassa, kardanled och styrarmsmassa m.m.
Generellt sett har svängarmen i aluminium den lättaste massan och svängarmen i gjutjärn har den största massan. Andra är däremellan.
Eftersom vikten av en uppsättning svängarmar oftast är mindre än 10 kg, jämfört med ett fordon med en massa på mer än 1000 kg, har svängarmens massa liten effekt på bränsleförbrukningen.
2. Prisfaktor: beror på designplanen
Ju fler krav, desto högre kostnad. Med förutsättningen att svängarmens strukturella styrka och styvhet uppfyller kraven, tillverkningstoleranskrav, tillverkningsprocesssvårigheter, materialtyp och tillgänglighet samt krav på ytkorrosion påverkar alla direkt priset. Till exempel kan antikorrosionsfaktorer: elektrogalvaniserad beläggning, genom ytpassivering och andra behandlingar, uppnå cirka 144h; ytskydd är uppdelat i katodisk elektroforetisk färgbeläggning, som kan uppnå 240 timmars korrosionsbeständighet genom justering av beläggningstjocklek och behandlingsmetoder; zink-järn eller zink-nickel beläggning, som kan uppfylla kraven på korrosionstest på mer än 500h. När kraven på korrosionstest ökar, ökar också kostnaden för delen.
Kostnaden kan minskas genom att jämföra svängarmens design och struktur.
Som vi alla vet ger olika hårda punktarrangemang olika körprestanda. Det bör särskilt påpekas att samma hårda punktarrangemang och olika kopplingspunkters utformningar kan ge olika kostnader.
Det finns tre typer av kopplingar mellan konstruktionsdelar och kulleder: anslutning genom standarddelar (bultar, muttrar eller nitar), interferenspassning och integrering. Jämfört med standardanslutningsstrukturen, reducerar interferenspassningsförbindningsstrukturen typerna av delar, såsom bultar, muttrar, nitar och andra delar. Den integrerade kopplingsstrukturen i ett stycke än interferenspassningen minskar antalet delar av kulledens skal.
Det finns två former av koppling mellan konstruktionselementet och det elastiska elementet: de främre och bakre elastiska elementen är axiellt parallella och axiellt vinkelräta. Olika metoder bestämmer olika monteringsprocesser. Till exempel är bussningens pressriktning i samma riktning och vinkelrät mot svängarmskroppen. En enkelstations tvåhuvudspress kan användas för att presspassa de främre och bakre bussningarna samtidigt, vilket sparar arbetskraft, utrustning och tid; Om installationsriktningen är inkonsekvent (vertikal), kan en enkelstations dubbelhuvudpress användas för att pressa och installera bussningen successivt, vilket sparar arbetskraft och utrustning; när bussningen är konstruerad för att pressas in från insidan, krävs två stationer och två pressar, i tur och ordning presspassa bussningen.
