Поворотный рычаг обычно располагается между колесом и кузовом и представляет собой компонент безопасности, связанный с водителем, который передает усилие, ослабляет передачу вибрации и контролирует направление.
Поворотный рычаг обычно расположен между колесом и кузовом и представляет собой компонент безопасности, связанный с водителем, который передает усилие, снижает передачу вибрации и контролирует направление. В этой статье представлена общая конструкция поворотного рычага, представленная на рынке, а также сравнивается и анализируется влияние различных конструкций на процесс, качество и цену.
Подвеска шасси автомобиля условно делится на переднюю и заднюю подвеску. И передняя, и задняя подвески имеют поворотные рычаги для соединения колес и кузова. Поворотные рычаги обычно располагаются между колесами и кузовом.
Роль направляющего поворотного рычага заключается в соединении колеса и рамы, передаче силы, уменьшении передачи вибрации и контроле направления. Это компонент безопасности, в котором участвует водитель. В системе подвески имеются передающие усилие конструктивные детали, благодаря чему колеса перемещаются относительно кузова по определенной траектории. Детали конструкции передают нагрузку, а вся система подвески несет на себе управляемость автомобиля.
Общие функции и конструкция поворотного рычага автомобиля
1. Чтобы удовлетворить требования по передаче нагрузки, конструкция и технология конструкции поворотного рычага.
В большинстве современных автомобилей используются системы независимой подвески. По различным конструктивным формам независимые системы подвески можно разделить на поперечные рычаги, продольные рычаги, многорычажную, свечную и МакФерсон. Поперечина и продольный рычаг представляют собой двухсиловую конструкцию для одного рычага многорычажной системы с двумя точками соединения. Два двухсиловых стержня собраны на карданном шарнире под определенным углом, а линии соединения точек соединения образуют треугольную конструкцию. Нижний рычаг передней подвески MacPherson представляет собой типичный трехточечный маятник с тремя точками соединения. Линия, соединяющая три точки соединения, представляет собой устойчивую треугольную конструкцию, способную выдерживать нагрузки в нескольких направлениях.
Конструкция поворотного рычага с двумя усилиями проста, а конструктивная конструкция часто определяется в соответствии с различным профессиональным опытом и удобством обработки каждой компании. Например, конструкция из штампованного листового металла (см. рисунок 1), конструктивная конструкция представляет собой одну стальную пластину без сварки, а полость конструкции в основном имеет форму буквы «I»; сварная конструкция из листового металла (см. рисунок 2), конструкция представляет собой сварную стальную пластину, а структурная полость больше. Она имеет форму «口»; или для сварки и усиления опасного положения используются пластины местного усиления; структура обработки стальной кузнечной машины, структурная полость является твердой, а форма в основном регулируется в соответствии с требованиями компоновки шасси; структура обработки алюминиевой кузнечной машины (см. рисунок 3), структура Полость твердая, а требования к форме аналогичны стальной ковке; Конструкция стальной трубы проста по конструкции, а структурная полость имеет круглую форму.
Конструкция трехточечного поворотного рычага сложна, и ее конструкция часто определяется в соответствии с требованиями OEM-производителя. При анализе моделирования движения поворотный рычаг не может мешать другим частям, и для большинства из них предъявляются требования к минимальному расстоянию. Например, конструкция из штампованного листового металла в основном используется одновременно со сварной конструкцией из листового металла, отверстием для жгута проводов датчика или соединительным кронштейном шатуна стабилизатора поперечной устойчивости и т. д. это изменит конструкцию поворотного рычага; Полость конструкции по-прежнему имеет форму «рота», а полость поворотного рычага будет. Закрытая конструкция лучше, чем незакрытая. Ковка обработанной конструкции, структурная полость в основном имеет I-образную форму, которая имеет традиционные характеристики сопротивления кручению и изгибу; литая обработанная конструкция, форма и структурная полость в основном снабжены ребрами жесткости и отверстиями для снижения веса в соответствии с характеристиками отливки; сварка листового металла. Комбинированная конструкция с ковкой. Из-за требований к пространству для размещения шасси автомобиля шаровой шарнир встроен в поковку, а поковка соединяется с листовым металлом; структура обработки литого кованого алюминия обеспечивает лучшее использование материала и производительность, чем ковка, и превосходит прочность материала отливок, что является применением новой технологии.
2. Уменьшить передачу вибрации на кузов, а также конструктивную конструкцию упругого элемента в месте соединения поворотного рычага.
Поскольку дорожное покрытие, по которому движется автомобиль, не может быть абсолютно ровным, вертикальная сила реакции дорожного покрытия, действующая на колеса, часто бывает ударной, особенно при движении на большой скорости по плохому дорожному покрытию, эта сила удара также вызывает у водителя чувствовать себя некомфортно. В подвесной системе устанавливаются упругие элементы, и жесткое соединение преобразуется в упругое. После воздействия на упругий элемент возникает вибрация, а постоянная вибрация заставляет водителя чувствовать себя некомфортно, поэтому в системе подвески необходимы демпфирующие элементы для быстрого уменьшения амплитуды вибрации.
Точками соединения в конструкции поворотного рычага являются соединение упругих элементов и соединение шарового шарнира. Упругие элементы обеспечивают гашение вибраций и небольшое количество степеней свободы вращения и колебаний. В качестве упругих компонентов в автомобилях часто применяют резиновые втулки, а также гидравлические втулки и крестовины.
Рис. 2 Поворотный рычаг для сварки листового металла
Конструкция резиновой втулки в основном представляет собой стальную трубу с резиной снаружи или многослойную конструкцию из стальной трубы, резины и стали. Внутренняя стальная труба требует устойчивости к давлению и требованиям к диаметру, а на обоих концах обычно имеются противоскользящие зубцы. Резиновый слой регулирует формулу материала и структуру конструкции в соответствии с различными требованиями к жесткости.
Для крайнего стального кольца часто требуется угол захода, который способствует запрессовке.
Гидравлическая втулка имеет сложную конструкцию и представляет собой продукт со сложной технологией и высокой добавленной стоимостью в категории втулок. В резине есть полость, а в полости находится масло. Конструкция полости выполняется в соответствии с эксплуатационными требованиями втулки. Если масло течет, втулка повреждена. Гидравлические втулки могут обеспечить лучшую кривую жесткости, влияя на общую управляемость автомобиля.
Крестовая петля имеет сложную конструкцию и представляет собой составную часть резиновой и шариковой петли. Он может обеспечить большую долговечность, чем втулка, угол поворота и угол поворота, специальную кривую жесткости и удовлетворить требования к производительности всего автомобиля. Поврежденные поперечные петли создают шум в кабине во время движения автомобиля.
3. При движении колеса конструктивное исполнение качающегося элемента в месте соединения поворотного рычага
Неровное дорожное покрытие заставляет колеса подпрыгивать вверх и вниз относительно кузова (рамы), и в то же время колеса перемещаются, например поворачивая, ехав прямо и т. д., требуя от траектории движения колес соответствия определенным требованиям. Поворотный рычаг и универсальный шарнир в основном соединены шаровым шарниром.
Шаровой шарнир поворотного рычага может обеспечивать угол поворота более ±18° и угол поворота 360°. Полностью соответствует требованиям по биению колес и рулевому управлению. А шаровой шарнир соответствует гарантийным требованиям: 2 года или 60 000 км и 3 года или 80 000 км для всего автомобиля.
В соответствии с различными методами соединения между поворотным рычагом и шаровым шарниром (шаровым шарниром) его можно разделить на болтовое или заклепочное соединение, шаровой шарнир имеет фланец; соединение с натягом, шаровой шарнир не имеет фланца; встроенный поворотный рычаг и шаровая петля — все в одном. Для конструкций из одного листового металла и сварных конструкций из нескольких листов более широко используются первые два типа соединений; последний тип соединения, такой как стальная поковка, алюминиевая поковка и чугун, используется более широко.
Шаровой шарнир должен обеспечивать износостойкость в условиях нагрузки, поскольку больший рабочий угол, чем у втулки, требует более высокого срока службы. Поэтому шаровой шарнир необходимо спроектировать как комбинированную конструкцию, включающую хорошую смазку поворота, а также пыленепроницаемую и водонепроницаемую систему смазки.
Рисунок 3. Поворотный рычаг из кованого алюминия.
Влияние конструкции поворотного рычага на качество и цену
1. Добротность: чем легче, тем лучше.
Собственная частота кузова (также известная как частота свободных колебаний вибросистемы), определяемая жесткостью подвески и массой, поддерживаемой пружиной подвески (подрессоренной массой), является одним из важных показателей работы системы подвески, влияющим на ездовой комфорт автомобиля. Частота вертикальной вибрации, используемая человеческим телом, — это частота движения тела вверх и вниз во время ходьбы, составляющая около 1–1,6 Гц. Собственная частота тела должна быть как можно ближе к этому диапазону частот. При постоянной жесткости системы подвески чем меньше подрессоренная масса, тем меньше вертикальная деформация подвески и тем выше собственная частота.
При постоянной вертикальной нагрузке, чем меньше жесткость подвески, тем ниже собственная частота автомобиля и тем больше пространство, необходимое для подпрыгивания колеса вверх и вниз.
При одинаковых дорожных условиях и скорости автомобиля, чем меньше неподрессоренная масса, тем меньше ударная нагрузка на систему подвески. Неподрессоренная масса включает массу колеса, карданного шарнира, массы направляющего рычага и т. д.
Как правило, алюминиевый поворотный рычаг имеет наименьшую массу, а чугунный поворотный рычаг имеет наибольшую массу. Другие находятся между ними.
Поскольку масса комплекта поворотных рычагов в большинстве случаев составляет менее 10 кг по сравнению с автомобилем массой более 1000 кг, масса поворотного рычага мало влияет на расход топлива.
2. Ценовой фактор: зависит от плана проектирования.
Чем больше требований, тем выше стоимость. Если исходить из того, что конструкционная прочность и жесткость поворотного рычага соответствуют требованиям, требования к производственным допускам, сложность производственного процесса, тип и доступность материала, а также требования к поверхностной коррозии - все это напрямую влияет на цену. Например, антикоррозионные факторы: гальваническое покрытие, пассивация поверхности и другие виды обработки, могут достигать около 144 часов; защита поверхности подразделяется на катодное электрофоретическое лакокрасочное покрытие, которое может обеспечить 240-часовую коррозионную стойкость за счет регулировки толщины покрытия и методов обработки; цинк-железо или цинк-никелевое покрытие, которое может соответствовать требованиям антикоррозионных испытаний в течение более 500 часов. По мере увеличения требований к испытаниям на коррозию растет и стоимость детали.
Снизить стоимость можно, сопоставив конструкцию и схемы строения поворотного рычага.
Как мы все знаем, разные варианты расположения узлов подвески обеспечивают разные ходовые качества. В частности, следует отметить, что одно и то же расположение точек крепления и разные конструкции точек подключения могут привести к разным затратам.
Существует три типа соединения деталей конструкции с шаровыми шарнирами: соединение через стандартные детали (болты, гайки или заклепки), соединение с натягом и интеграция. По сравнению со стандартной конструкцией соединения конструкция соединения с натягом уменьшает количество типов деталей, таких как болты, гайки, заклепки и другие детали. Интегрированная цельная конструкция соединения с посадкой с натягом уменьшает количество частей корпуса шарового шарнира.
Существует две формы соединения элемента конструкции с упругим элементом: передний и задний упругие элементы расположены аксиально параллельны и аксиально перпендикулярны. Разные методы определяют разные процессы сборки. Например, направление нажатия втулки совпадает и перпендикулярно корпусу поворотного рычага. Одностанционный двухголовочный пресс можно использовать для одновременной запрессовки передней и задней втулок, что позволяет сэкономить рабочую силу, оборудование и время; Если направление установки непоследовательное (вертикальное), для последовательного прессования и установки втулки можно использовать однопозиционный двухголовочный пресс, что позволяет сэкономить рабочую силу и оборудование; когда втулка рассчитана на запрессовку изнутри, требуются две станции и два пресса, последовательно запрессовывающих втулку.
