Die swaaiarm is gewoonlik tussen die wiel en die bakwerk geleë, en dit is 'n veiligheidskomponent wat verband hou met die drywer wat krag oordra, vibrasie-oordrag verswak en die rigting beheer.
Die swaaiarm is gewoonlik tussen die wiel en die bakwerk geleë, en dit is 'n veiligheidskomponent wat verband hou met die drywer wat krag oordra, vibrasie-oordrag verminder en die rigting beheer. Hierdie artikel stel die algemene strukturele ontwerp van die swaaiarm op die mark bekend, en vergelyk en analiseer die invloed van verskillende strukture op die proses, kwaliteit en prys.
Motoronderstelvering word rofweg verdeel in voorvering en agtervering. Beide voor- en agterverings het swaaiarms om die wiele en die bakwerk te verbind. Die swaaiarms is gewoonlik tussen die wiele en die bakwerk geleë.
Die rol van die geleidingswaaiarm is om die wiel en die raam te verbind, krag oor te dra, vibrasie-oordrag te verminder en die rigting te beheer. Dit is 'n veiligheidskomponent wat die bestuurder betrek. Daar is krag-oordragende strukturele dele in die veerstelsel, sodat die wiele relatief tot die bakwerk volgens 'n sekere trajek beweeg. Die strukturele dele dra die las oor, en die hele veerstelsel dra die hanteringsprestasie van die motor.
Algemene funksies en struktuurontwerp van motorswaaiarm
1. Om aan die vereistes van lasoordrag, ontwerp en tegnologie van die swaaiarmstruktuur te voldoen
Die meeste moderne motors gebruik onafhanklike veerstelsels. Volgens verskillende strukturele vorms kan onafhanklike veerstelsels verdeel word in wensbeentipe, sleeparmtipe, multiskakeltipe, kerstipe en McPherson-tipe. Die dwarsarm en die sleeparm is 'n tweekragstruktuur vir 'n enkele arm in die multiskakel, met twee verbindingspunte. Twee tweekragstange word teen 'n sekere hoek op die universele gewrig gemonteer, en die verbindingslyne van die verbindingspunte vorm 'n driehoekige struktuur. Die MacPherson-voorvering se onderarm is 'n tipiese driepunt-swaaiarm met drie verbindingspunte. Die lyn wat die drie verbindingspunte verbind, is 'n stabiele driehoekige struktuur wat ladings in verskeie rigtings kan weerstaan.
Die struktuur van die twee-krag swaaiarm is eenvoudig, en die strukturele ontwerp word dikwels bepaal volgens die verskillende professionele kundigheid en verwerkingsgerief van elke maatskappy. Byvoorbeeld, die gestempelde plaatmetaalstruktuur (sien Figuur 1), die ontwerpstruktuur is 'n enkele staalplaat sonder sweiswerk, en die strukturele holte is meestal in die vorm van "I"; die plaatmetaal gesweisde struktuur (sien Figuur 2), die ontwerpstruktuur is 'n gesweisde staalplaat, en die strukturele holte is meer Dit is in die vorm van "口"; of plaaslike versterkingsplate word gebruik om die gevaarlike posisie te sweis en te versterk; die staal smeemasjien verwerkingsstruktuur, die strukturele holte is solied, en die vorm word meestal aangepas volgens die onderstel uitleg vereistes; die aluminium smeemasjien verwerkingsstruktuur (sien Figuur 3), die struktuur Die holte is solied, en die vormvereistes is soortgelyk aan staal smee; die staalpypstruktuur is eenvoudig in struktuur, en die strukturele holte is sirkelvormig.
Die struktuur van die driepunt-swaaiarm is ingewikkeld, en die strukturele ontwerp word dikwels bepaal volgens die vereistes van die OEM. In die bewegingsimulasie-analise kan die swaaiarm nie met ander dele inmeng nie, en die meeste van hulle het minimum afstandvereistes. Byvoorbeeld, die gestempelde plaatmetaalstruktuur word meestal terselfdertyd gebruik as die plaatmetaal-gesweisde struktuur, die sensorharnasgat of die stabilisatorstang-verbindingsbeugel, ens. sal die ontwerpstruktuur van die swaaiarm verander; die strukturele holte is steeds in die vorm van 'n "mond", en die swaaiarmholte sal 'n Geslote struktuur is beter as 'n ongeslote struktuur. Smee-bewerkte struktuur, die strukturele holte is meestal "I"-vormig, wat die tradisionele eienskappe van torsie- en buigweerstand het; gietbewerkte struktuur, vorm en strukturele holte is meestal toegerus met versterkingsribbes en gewigsverminderende gate volgens die eienskappe van giet; plaatmetaal-sweising Die gekombineerde struktuur met die smee, as gevolg van die uitlegruimtevereistes van die voertuigonderstel, is die kogelgewrig in die smee geïntegreer, en die smee is met die plaatmetaal verbind; Die giet-gesmede aluminiumbewerkingstruktuur bied beter materiaalbenutting en produktiwiteit as smee, en het Dit is beter as die materiaalsterkte van gietstukke, wat die toepassing van nuwe tegnologie is.
2. Verminder die oordrag van vibrasie na die liggaam, en die strukturele ontwerp van die elastiese element by die verbindingspunt van die swaaiarm
Aangesien die padoppervlak waarop die motor ry nie absoluut plat kan wees nie, is die vertikale reaksiekrag van die padoppervlak wat op die wiele inwerk dikwels impakvol, veral wanneer teen hoë spoed op 'n slegte padoppervlak gery word. Hierdie impakkrag veroorsaak ook dat die bestuurder ongemaklik voel. Elastiese elemente word in die veerstelsel geïnstalleer, en die stewige verbinding word omgeskakel na 'n elastiese verbinding. Nadat die elastiese element getref is, genereer dit vibrasie, en die voortdurende vibrasie laat die bestuurder ongemaklik voel, daarom benodig die veerstelsel dempingselemente om die vibrasie-amplitude vinnig te verminder.
Die verbindingspunte in die strukturele ontwerp van die swaaiarm is elastiese elementverbinding en kogelgewrigverbinding. Die elastiese elemente bied vibrasiedemping en 'n klein aantal rotasie- en ossillerende vryheidsgrade. Rubberbusse word dikwels as elastiese komponente in motors gebruik, en hidrouliese busse en kruisskarniere word ook gebruik.
Figuur 2 Plaatmetaal sweis swaaiarm
Die struktuur van die rubberbus is meestal 'n staalpyp met rubber aan die buitekant, of 'n toebroodjiestruktuur van staalpyp-rubber-staalpyp. Die binneste staalpyp vereis drukweerstand en deursneevereistes, en glyvaste serrasies is algemeen aan beide kante. Die rubberlaag pas die materiaalformule en ontwerpstruktuur aan volgens verskillende styfheidsvereistes.
Die buitenste staalring het dikwels 'n inloophoekvereiste, wat bevorderlik is vir perspassing.
Die hidrouliese busse het 'n komplekse struktuur, en dit is 'n produk met 'n komplekse proses en hoë toegevoegde waarde in die bussekategorie. Daar is 'n holte in die rubber, en daar is olie in die holte. Die ontwerp van die holtestruktuur word uitgevoer volgens die prestasievereistes van die busse. As olie lek, word die busse beskadig. Hidrouliese busse kan 'n beter styfheidskurwe bied, wat die algehele voertuigbestuurbaarheid beïnvloed.
Die kruisskarnier het 'n komplekse struktuur en is 'n saamgestelde deel van rubber- en balskarniere. Dit kan beter duursaamheid as die bus bied, swaaihoek en rotasiehoek, spesiale styfheidskurwe hê, en voldoen aan die prestasievereistes van die hele voertuig. Beskadigde kruisskarniere sal geraas in die kajuit veroorsaak wanneer die voertuig in beweging is.
3. Met die beweging van die wiel, die strukturele ontwerp van die swaai-element by die verbindingspunt van die swaaiarm
Die ongelyke padoppervlak veroorsaak dat die wiele op en af spring relatief tot die bakwerk (raam), en terselfdertyd beweeg die wiele, soos draai, reguit ry, ens., wat vereis dat die trajek van die wiele aan sekere vereistes voldoen. Die swaaiarm en die universele gewrig is meestal verbind deur 'n balskarnier.
Die swaaiarm-balskarnier kan 'n swaaihoek van meer as ±18° bied, en kan 'n rotasiehoek van 360° bied. Voldoen ten volle aan die wieluitloop- en stuurvereistes. En die balskarnier voldoen aan die waarborgvereistes van 2 jaar of 60 000 km en 3 jaar of 80 000 km vir die hele voertuig.
Volgens die verskillende verbindingsmetodes tussen die swaaiarm en die balskarnier (balgewrig), kan dit verdeel word in bout- of klinknagelverbinding, die balskarnier het 'n flens; perspassing-interferensieverbinding, die balskarnier het nie 'n flens nie; geïntegreerd, die swaaiarm en die balskarnier alles in een. Vir enkelplaatmetaalstrukture en meerplaatmetaal-gesweisstrukture word die eersgenoemde twee tipes verbindings meer algemeen gebruik; laasgenoemde tipe verbinding soos staalsmee, aluminiumsmee en gietyster word meer algemeen gebruik.
Die balskarnier moet aan slytasieweerstand onder lastoestande voldoen, as gevolg van die groter werkhoek as die bus, wat 'n hoër lewensduurvereiste vereis. Daarom moet die balskarnier as 'n gekombineerde struktuur ontwerp word, met goeie smering van die swaai en stofdigte en waterdigte smeerstelsel.
Figuur 3 Gesmede aluminium swaaiarm
Die impak van swaaiarmontwerp op kwaliteit en prys
1. Kwaliteitsfaktor: hoe ligter hoe beter
Die natuurlike frekwensie van die liggaam (ook bekend as die vrye vibrasiefrekwensie van die vibrasiestelsel) wat bepaal word deur die veringstyfheid en die massa wat deur die veringsveer ondersteun word (geveerde massa) is een van die belangrike prestasie-aanwysers van die veringstelsel wat die ritgerief van die motor beïnvloed. Die vertikale vibrasiefrekwensie wat deur die menslike liggaam gebruik word, is die frekwensie van die liggaam wat op en af beweeg tydens loop, wat ongeveer 1-1.6Hz is. Die natuurlike frekwensie van die liggaam moet so na as moontlik aan hierdie frekwensiebereik wees. Wanneer die styfheid van die veringstelsel konstant is, hoe kleiner die geveerde massa, hoe kleiner die vertikale vervorming van die vering, en hoe hoër die natuurlike frekwensie.
Wanneer die vertikale las konstant is, hoe kleiner die veringstyfheid, hoe laer die natuurlike frekwensie van die motor, en hoe groter die spasie wat benodig word vir die wiel om op en af te spring.
Wanneer die padtoestande en voertuigspoed dieselfde is, hoe kleiner die ongeveerde massa, hoe kleiner die impaklas op die veerstelsel. Die ongeveerde massa sluit die wielmassa, universele koppeling en geleidingsarmmassa, ens. in.
Oor die algemeen het die aluminium swaaiarm die ligste massa en die gietyster swaaiarm die grootste massa. Ander is tussenin.
Aangesien die massa van 'n stel swaaiarms meestal minder as 10 kg is, in vergelyking met 'n voertuig met 'n massa van meer as 1000 kg, het die massa van die swaaiarm min effek op brandstofverbruik.
2. Prysfaktor: hang af van die ontwerpplan
Hoe meer vereistes, hoe hoër die koste. Op die uitgangspunt dat die strukturele sterkte en rigiditeit van die swaaiarm aan die vereistes voldoen, beïnvloed die vervaardigingstoleransievereistes, die moeilikheidsgraad van die vervaardigingsproses, die tipe en beskikbaarheid van die materiaal, en die vereistes vir oppervlakkorrosie alles direk die prys. Byvoorbeeld, anti-korrosie faktore: elektro-gegalvaniseerde bedekking, deur oppervlakpassivering en ander behandelings, kan ongeveer 144 uur bereik; oppervlakbeskerming word verdeel in katodiese elektroforetiese verfbedekking, wat 240 uur korrosiebestandheid kan bereik deur die aanpassing van die laagdikte en behandelingsmetodes; sink-yster of sink-nikkel bedekking, wat aan die anti-korrosie toetsvereistes van meer as 500 uur kan voldoen. Namate die korrosie toetsvereistes toeneem, neem die koste van die onderdeel ook toe.
Die koste kan verminder word deur die ontwerp- en struktuurskemas van die swaaiarm te vergelyk.
Soos ons almal weet, bied verskillende harde puntreëlings verskillende ryprestasie. In die besonder moet daarop gewys word dat dieselfde harde puntreëling en verskillende verbindingspuntontwerpe verskillende kostes kan meebring.
Daar is drie tipes verbindings tussen strukturele dele en kogelgewrigte: verbinding deur standaardonderdele (boute, moere of klinknaels), interferensiepassing en integrasie. In vergelyking met die standaardverbindingsstruktuur, verminder die interferensiepassingstruktuur die tipes onderdele, soos boute, moere, klinknaels en ander onderdele. Die geïntegreerde eenstuk-verbindingsstruktuur verminder die aantal onderdele van die kogelgewrig se dop as die interferensiepassingstruktuur.
Daar is twee vorme van verbinding tussen die strukturele lid en die elastiese element: die voorste en agterste elastiese elemente is aksiaal parallel en aksiaal loodreg. Verskillende metodes bepaal verskillende monteerprosesse. Byvoorbeeld, die persrigting van die bus is in dieselfde rigting en loodreg op die swaaiarmliggaam. 'n Enkelstasie-dubbelkoppers kan gebruik word om die voorste en agterste busse gelyktydig te perspas, wat mannekrag, toerusting en tyd bespaar; As die installasierigting teenstrydig is (vertikaal), kan 'n enkelstasie-dubbelkoppers gebruik word om die bus opeenvolgend te pers en te installeer, wat mannekrag en toerusting bespaar; wanneer die bus ontwerp is om van binne af ingedruk te word, is twee stasies en twee perse nodig, wat die bus opeenvolgend perspas.
