Маятниковый рычаг обычно располагается между колесом и кузовом и является элементом безопасности, связанным с водителем, который передает усилие, ослабляет передачу вибрации и контролирует направление.
Маятниковый рычаг обычно располагается между колесом и кузовом, и это компонент безопасности, связанный с водителем, который передает усилие, снижает передачу вибрации и контролирует направление. В этой статье представлена общая структурная конструкция маятникового рычага на рынке, а также сравнивается и анализируется влияние различных структур на процесс, качество и цену.
Подвеска шасси автомобиля грубо делится на переднюю подвеску и заднюю подвеску. Как передняя, так и задняя подвески имеют маятниковые рычаги для соединения колес и кузова. Маятниковые рычаги обычно располагаются между колесами и кузовом.
Роль направляющего маятника заключается в соединении колеса и рамы, передаче усилия, снижении передачи вибрации и управлении направлением. Это компонент безопасности, связанный с водителем. В системе подвески имеются структурные детали, передающие усилие, так что колеса движутся относительно кузова по определенной траектории. Структурные детали передают нагрузку, а вся система подвески несет на себе управляемость автомобиля.
Общие функции и конструкция маятникового рычага автомобиля
1. Для удовлетворения требований по передаче нагрузки, конструкции и технологии поворотного рычага
Большинство современных автомобилей используют независимые системы подвески. В зависимости от различных структурных форм независимые системы подвески можно разделить на типы с поперечным рычагом, с продольным рычагом, многорычажный тип, тип свечи и тип McPherson. Поперечный рычаг и продольный рычаг представляют собой двухсиловую конструкцию для одного рычага в многорычажной подвеске с двумя точками соединения. Две двухсиловые тяги собраны на карданном шарнире под определенным углом, а соединительные линии соединительных точек образуют треугольную конструкцию. Нижний рычаг передней подвески MacPherson представляет собой типичный трехточечный маятниковый рычаг с тремя точками соединения. Линия, соединяющая три точки соединения, представляет собой устойчивую треугольную конструкцию, которая может выдерживать нагрузки в нескольких направлениях.
Структура двухсилового поворотного рычага проста, а структурная конструкция часто определяется в соответствии с различным профессиональным опытом и удобством обработки каждой компании. Например, штампованная листовая металлическая конструкция (см. Рисунок 1), конструкция конструкции представляет собой одну стальную пластину без сварки, а структурная полость в основном имеет форму «I»; сварная листовая металлическая конструкция (см. Рисунок 2), конструкция конструкции представляет собой сварную стальную пластину, а структурная полость больше Она имеет форму «口»; или местные пластины усиления используются для сварки и укрепления опасного положения; стальная ковочная машина, структурная полость является сплошной, а форма в основном регулируется в соответствии с требованиями компоновки шасси; алюминиевая ковочная машина, структура обработки Полость является сплошной, а требования к форме аналогичны стальной ковке; стальная трубная конструкция проста по структуре, а структурная полость является круглой.
Структура трехточечного маятника сложна, и структурная конструкция часто определяется в соответствии с требованиями OEM. При анализе моделирования движения маятник не может мешать другим деталям, и большинство из них имеют минимальные требования к расстоянию. Например, штампованная листовая металлическая конструкция в основном используется одновременно со сварной листовой металлической конструкцией, отверстием для жгута датчиков или кронштейном соединения шатуна стабилизатора поперечной устойчивости и т. д. изменит конструкцию маятника; структурная полость по-прежнему имеет форму «рта», а полость маятника будет Закрытая структура лучше, чем незакрытая структура. Ковочная обработанная структура, структурная полость в основном имеет форму «I», которая имеет традиционные характеристики сопротивления кручению и изгибу; литая обработанная структура, форма и структурная полость в основном оснащены ребрами жесткости и отверстиями для снижения веса в соответствии с характеристиками литья; сварка листового металла Комбинированная структура с ковкой, из-за требований к пространству компоновки шасси транспортного средства, шаровой шарнир интегрирован в ковку, а ковка соединена с листовым металлом; Литейно-кованая структура обработки алюминия обеспечивает лучшее использование материала и производительность, чем ковка, и превосходит прочность материала литья, что является применением новой технологии.
2. Уменьшить передачу вибрации на корпус и конструктивную конструкцию упругого элемента в точке соединения маятникового рычага
Поскольку дорожное покрытие, по которому движется автомобиль, не может быть абсолютно ровным, вертикальная сила реакции дорожного покрытия, действующая на колеса, часто является ударной, особенно при движении на высокой скорости по плохому дорожному покрытию, эта сила удара также заставляет водителя чувствовать себя некомфортно. В системе подвески установлены упругие элементы, и жесткое соединение преобразуется в упругое соединение. После удара упругого элемента он генерирует вибрацию, и постоянная вибрация заставляет водителя чувствовать себя некомфортно, поэтому в системе подвески необходимы демпфирующие элементы для быстрого снижения амплитуды вибрации.
Точками соединения в конструкции маятникового рычага являются упругое соединение элементов и шаровое соединение. Упругие элементы обеспечивают гашение колебаний и небольшое количество вращательных и колебательных степеней свободы. В качестве упругих компонентов в автомобилях часто используются резиновые втулки, а также гидравлические втулки и крестовые шарниры.
Рисунок 2. Сварочный кронштейн для листового металла
Структура резиновой втулки в основном представляет собой стальную трубу с резиной снаружи или сэндвич-структуру стальная труба-резина-стальная труба. Внутренняя стальная труба требует сопротивления давлению и требований к диаметру, а противоскользящие зубцы являются обычными на обоих концах. Резиновый слой регулирует формулу материала и структуру конструкции в соответствии с различными требованиями к жесткости.
Наружное стальное кольцо часто имеет определенный угол захода, что облегчает запрессовку.
Гидравлическая втулка имеет сложную структуру, и это продукт со сложным процессом и высокой добавленной стоимостью в категории втулок. В резине есть полость, и в полости находится масло. Проектирование структуры полости выполняется в соответствии с требованиями к эксплуатационным характеристикам втулки. Если масло протекает, втулка повреждается. Гидравлические втулки могут обеспечить лучшую кривую жесткости, что влияет на общую управляемость транспортного средства.
Поперечный шарнир имеет сложную конструкцию и является составной частью резиновых и шаровых шарниров. Он может обеспечить большую прочность, чем втулка, угол качания и угол поворота, специальную кривую жесткости и соответствовать эксплуатационным требованиям всего транспортного средства. Поврежденные поперечные шарниры будут создавать шум в кабине во время движения транспортного средства.
3. При движении колеса конструктивная схема качающегося элемента в точке соединения маятникового рычага
Неровная поверхность дороги заставляет колеса подпрыгивать вверх и вниз относительно кузова (рамы), и в то же время колеса движутся, например, поворачивают, едут прямо и т. д., требуя, чтобы траектория движения колес соответствовала определенным требованиям. Маятниковый рычаг и карданный шарнир в основном соединены шаровым шарниром.
Шарнирный шарнир маятникового рычага может обеспечить угол поворота более ±18° и может обеспечить угол поворота 360°. Полностью соответствует требованиям к биению колес и рулевому управлению. Шарнирный шарнир соответствует гарантийным требованиям на 2 года или 60 000 км и 3 года или 80 000 км для всего транспортного средства.
В зависимости от различных методов 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; интегрированное, поворотный рычаг и шаровой шарнир все в одном. Для однолистовой металлической конструкции и многолистовой металлической сварной конструкции более широко используются первые два типа соединений; последний тип соединения, такой как стальная ковка, алюминиевая ковка и чугун, более широко используется.
Шарнир шаровой должен соответствовать износостойкости в условиях нагрузки, из-за большего рабочего угла, чем у втулки, более высокие требования к сроку службы. Поэтому шаровой шарнир должен быть спроектирован как комбинированная конструкция, включая хорошую смазку качания и пыле- и водонепроницаемую систему смазки.
Рисунок 3 Алюминиевый кованый маятниковый рычаг
Влияние конструкции маятникового рычага на качество и цену
1. Фактор качества: чем легче, тем лучше.
Собственная частота тела (также известная как частота свободных колебаний системы колебаний), определяемая жесткостью подвески и массой, поддерживаемой пружиной подвески (подрессоренная масса), является одним из важных показателей эффективности системы подвески, влияющих на комфорт езды автомобиля. Вертикальная частота колебаний, используемая человеческим телом, представляет собой частоту движения тела вверх и вниз при ходьбе, которая составляет около 1-1,6 Гц. Собственная частота тела должна быть как можно ближе к этому диапазону частот. Когда жесткость системы подвески постоянна, 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 пространства, необходимого 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 в себя массу колеса, карданного шарнира и направляющего рычага и т. д.
В целом, алюминиевый маятник имеет самую легкую массу, а чугунный маятник имеет самую большую массу. Остальные находятся посередине.
Поскольку масса комплекта маятниковых рычагов обычно составляет менее 10 кг по сравнению с массой транспортного средства более 1000 кг, масса маятникового рычага мало влияет на расход топлива.
2. Фактор цены: зависит от плана проекта
Чем больше требований, тем выше стоимость. Исходя из того, что структурная прочность и жесткость поворотного рычага соответствуют требованиям, требования к допускам на изготовление, сложность производственного процесса, тип и доступность материала, а также требования к поверхностной коррозии напрямую влияют на цену. Например, антикоррозионные факторы: электрооцинкованное покрытие, посредством пассивации поверхности и других видов обработки, может достигать около 144 часов; защита поверхности делится на катодное электрофоретическое лакокрасочное покрытие, которое может достигать 240-часовой коррозионной стойкости за счет регулировки толщины покрытия и методов обработки; цинк-железо или цинк-никелевое покрытие, которое может соответствовать требованиям антикоррозионных испытаний более 500 часов. По мере увеличения требований к коррозионным испытаниям растет и стоимость детали.
Стоимость можно снизить, сравнив конструктивные и конструктивные схемы маятникового рычага.
Как мы все знаем, разные конфигурации точек жесткости обеспечивают разные эксплуатационные характеристики. В частности, следует отметить, что одна и та же конфигурация точек жесткости и разные конструкции точек соединения могут обеспечить разные затраты.
Существует три типа соединения между конструктивными деталями и шаровыми шарнирами: соединение посредством стандартных деталей (болтов, гаек или заклепок), соединение с натягом и интеграция. По сравнению со стандартной конструкцией соединения, конструкция соединения с натягом уменьшает типы деталей, таких как болты, гайки, заклепки и другие детали. Интегрированная цельная, чем конструкция соединения с натягом, уменьшает количество деталей оболочки шарового шарнира.
Существует две формы соединения между конструктивным элементом и упругим элементом: передний и задний упругие элементы аксиально параллельны и аксиально перпендикулярны. Различные методы определяют различные процессы сборки. Например, направление прессования втулки находится в одном направлении и перпендикулярно корпусу поворотного рычага. Одностанционный двухголовочный пресс может использоваться для запрессовки передней и задней втулок одновременно, что экономит рабочую силу, оборудование и время; Если направление установки непостоянно (вертикально), одностанционный двухголовочный пресс может использоваться для последовательного прессования и установки втулки, что экономит рабочую силу и оборудование; если втулка предназначена для запрессовки изнутри, требуются две станции и два пресса, последовательно запрессуйте втулку.
