El braç swing es troba generalment situat entre la roda i el cos, i és un component de seguretat relacionat amb el conductor que transmet la força, debilita la transmissió de vibracions i controla la direcció.
El braç swing es troba generalment situat entre la roda i el cos, i és un component de seguretat relacionat amb el conductor que transmet la força, redueix la transmissió de vibracions i controla la direcció. Aquest article introdueix el disseny estructural comú del braç swing al mercat i compara i analitza la influència de diferents estructures en el procés, la qualitat i el preu.
La suspensió del xassís del cotxe es divideix aproximadament en suspensió davantera i suspensió posterior. Tant les suspensions frontals com posteriors tenen braços gronxadors per connectar les rodes i el cos. Els braços swing es solen situar entre les rodes i el cos.
El paper del braç oscil·lant guia és connectar la roda i el marc, transmetre la força, reduir la transmissió de vibracions i controlar la direcció. És un component de seguretat que implica el conductor. Hi ha parts estructurals que transmeten força al sistema de suspensió, de manera que les rodes es mouen respecte al cos segons una certa trajectòria. Les parts estructurals transmeten la càrrega i tot el sistema de suspensió té el rendiment de manipulació del cotxe.
Funcions comunes i disseny d’estructures del braç oscil·lant del cotxe
1. Per complir els requisits de transferència de càrrega, disseny i tecnologia de l'estructura del braç swing
La majoria dels cotxes moderns utilitzen sistemes de suspensió independents. Segons diferents formes estructurals, els sistemes de suspensió independents es poden dividir en tipus Wishbone, tipus de braç final, tipus multi-enllaç, tipus d’espelmes i tipus McPherson. El braç creuat i el braç final són una estructura de dues forces per a un sol braç en el múltiple, amb dos punts de connexió. Dues barres de dues força es reuneixen a l’articulació universal en un determinat angle i les línies de connexió dels punts de connexió formen una estructura triangular. El braç inferior de la suspensió frontal de Macpherson és un braç típic de tres punts amb tres punts de connexió. La línia que connecta els tres punts de connexió és una estructura triangular estable que pot suportar les càrregues en diverses direccions.
L’estructura del braç oscil·lant de dues forces és senzilla i el disseny estructural sovint es determina segons la diferent experiència professional i la comoditat de processament de cada empresa. Per exemple, l'estructura de xapa estampada (vegeu la figura 1), l'estructura de disseny és una sola placa d'acer sense soldadura i la cavitat estructural té la forma de "i"; L’estructura soldada de xapa (vegeu la figura 2), l’estructura de disseny és una placa d’acer soldada i la cavitat estructural és més que és en forma de “口”; o les plaques de reforç locals s’utilitzen per soldar i reforçar la posició perillosa; L’estructura de processament de la màquina de forja d’acer, la cavitat estructural és sòlida i la forma s’ajusta majoritàriament segons els requisits de disseny del xassís; L’estructura de processament de la màquina de forja d’alumini (vegeu la figura 3), l’estructura que la cavitat és sòlida i els requisits de forma són similars a la forja d’acer; L’estructura de la canonada d’acer és d’estructura senzilla i la cavitat estructural és circular.
L’estructura del braç oscil·lant de tres punts és complicada i el disseny estructural sovint es determina segons els requisits de l’OEM. En l'anàlisi de simulació de moviment, el braç de swing no pot interferir amb altres parts i la majoria tenen requisits de distància mínims. Per exemple, l’estructura de xapa estampada s’utilitza principalment alhora que l’estructura soldada de xapa, el forat del arnes del sensor o el suport de connexió de la barra d’estabilitzador, etc. canviarà l’estructura de disseny del braç oscil·lant; La cavitat estructural continua en forma de "boca", i la cavitat del braç swing serà millor que una estructura no tancada. Estructura mecanitzada de forja, la cavitat estructural és majoritàriament de forma "i", que té les característiques tradicionals de la torsió i la resistència a la flexió; L’estructura mecanitzada, la forma i la cavitat estructural estan equipades majoritàriament amb costelles de reforç i forats reductors de pes segons les característiques de la colada; Soldadura per metalls L’estructura combinada amb la forja, a causa dels requisits d’espai de disseny del xassís del vehicle, l’articulació de la bola s’integra a la forja i la forja està connectada amb la xapa; L’estructura de mecanitzat d’alumini forçat de repartiment proporciona una millor utilització i productivitat de materials que la forja, i és superior a la força material de les colades, que és l’aplicació de les noves tecnologies.
2. Reduir la transmissió de vibracions al cos i el disseny estructural de l’element elàstic al punt de connexió del braç oscil·lant
Atès que la superfície de la carretera sobre la qual condueix el cotxe no pot ser absolutament plana, la força de reacció vertical de la superfície de la carretera que actua sobre les rodes sovint té un impacte, sobretot quan es condueix a gran velocitat en una mala superfície de la carretera, aquesta força d’impacte també fa que el conductor se senti incòmode. , els elements elàstics s’instal·len al sistema de suspensió i la connexió rígida es converteix en connexió elàstica. Després que l’element elàstic s’impacti, genera vibracions i la vibració contínua fa que el conductor se senti incòmode, de manera que el sistema de suspensió necessita elements d’amortiment per reduir l’amplitud de la vibració ràpidament.
Els punts de connexió en el disseny estructural del braç swing són la connexió elàstica i la connexió articular de la bola. Els elements elàstics proporcionen un amortiment de vibracions i un nombre reduït de graus de llibertat rotacionals i oscil·lants. Els casquets de goma s’utilitzen sovint com a components elàstics en els cotxes, i també s’utilitzen casquets hidràulics i frontisses creuades.
Figura 2 Braç de soldadura de xapa de metall
L’estructura de la brasa de goma és principalment una canonada d’acer amb cautxú a l’exterior, o una estructura sandvitx de canonada d’acer de canonada d’acer. La canonada d'acer interior requereix la resistència a la pressió i els requisits de diàmetre, i les serracions anti-skid són freqüents als dos extrems. La capa de goma ajusta la fórmula de material i l'estructura de disseny segons diferents requisits de rigidesa.
L’anell d’acer més externa sovint té un requisit d’angle de plom, que és propici per ajustar-se a la premsa.
La bosc hidràulica té una estructura complexa i és un producte amb procés complex i un valor afegit elevat a la categoria de matolls. Hi ha una cavitat a la goma i hi ha oli a la cavitat. El disseny de l'estructura de la cavitat es realitza segons els requisits de rendiment de la bosc. Si es filtra el petroli, el casquet està danyat. Els casquets hidràulics poden proporcionar una millor corba de rigidesa, que afecta la conducció general del vehicle.
La frontissa té una estructura complexa i és una part composta de les frontisses de goma i boles. Pot proporcionar una millor durabilitat que el casquet, l’angle swing i l’angle de rotació, la corba especial de rigidesa i complir els requisits de rendiment de tot el vehicle. Les frontisses creuades danyades generaran soroll a la cabina quan el vehicle estigui en moviment.
3. Amb el moviment de la roda, el disseny estructural de l’element swing al punt de connexió del braç oscil·lant
La superfície de la carretera desigual fa que les rodes saltin amunt i avall respecte al cos (marc), i al mateix temps les rodes es mouen, com ara girar, anar recte, etc., que requereixen la trajectòria de les rodes per complir determinats requisits. El braç swing i l’articulació universal estan connectats majoritàriament per una frontissa de boles.
La frontissa de la bola del braç swing pot proporcionar un angle de balanceig superior a ± 18 ° i pot proporcionar un angle de rotació de 360 °. Compleix completament els requisits de direcció de rodes i de direcció. I la frontissa de pilota compleix els requisits de garantia de 2 anys o 60.000 km i 3 anys o 80.000 km per a tot el vehicle.
Segons els diferents mètodes de connexió entre el braç swing i la frontissa de bola (articulació de bola), es pot dividir en connexió de cargol o rivet, la frontissa de la bola té una brida; Connexió d’interferències de premsa-ajustat, la frontissa de bola no té una brida; Integrat, el braç oscil·lant i la bola es molesta tot en un. Per a l'estructura d'una sola xapa i l'estructura soldada de metalls de diversos fulls, s'utilitzen més àmpliament els dos tipus de connexions; Aquest darrer tipus de connexió com la forja d’acer, la forja d’alumini i el ferro colat s’utilitza més àmpliament
La frontissa de boles ha de complir la resistència al desgast sota la condició de càrrega, a causa de l’angle de treball més gran que el casquet, el requisit de vida més elevat. Per tant, la frontissa de boles és necessària per ser dissenyada com a estructura combinada, incloent una bona lubricació del sistema de lubricació de swing i a prova de pols i impermeable.
Figura 3 braç de balanceig forjat d'alumini
L’impacte del disseny del braç oscil·lant sobre la qualitat i el preu
1. Factor de qualitat: com més lleuger, millor
La freqüència natural del cos (també coneguda com la freqüència de vibració lliure del sistema de vibració) determinada per la rigidesa de la suspensió i la massa recolzada per la molla de suspensió (massa brogada) és un dels indicadors de rendiment importants del sistema de suspensió que afecta la comoditat del cotxe del cotxe. La freqüència de vibració vertical utilitzada pel cos humà és la freqüència del cos que es mou cap amunt i avall durant la caminada, que és d’uns 1-1,6 Hz. La freqüència natural del cos ha d’estar el més a prop possible d’aquest rang de freqüència. Quan la rigidesa del sistema de suspensió és constant, com més petita sigui la massa brotada, més petita és la deformació vertical de la suspensió i més gran és la freqüència natural.
Quan la càrrega vertical és constant, com més petita sigui la rigidesa de la suspensió, més baixa és la freqüència natural del cotxe i, com més gran sigui l’espai necessari perquè la roda salti amunt i avall.
Quan les condicions de la carretera i la velocitat del vehicle són les mateixes, com més petita sigui la massa no afectada, més petita és la càrrega d’impacte sobre el sistema de suspensió. La massa no empenta inclou massa de rodes, articulació universal i massa de braç, etc.
En general, el braç swing d’alumini té la massa més lleugera i el braç oscil·lant de ferro colat té la massa més gran. Altres estan entremig.
Com que la massa d’un conjunt d’armes swing és majoritàriament inferior a 10kg, en comparació amb un vehicle amb una massa de més de 1000kg, la massa del braç oscil·lant té poc efecte sobre el consum de combustible.
2. Factor de preu: depèn del pla de disseny
Com més requisits, més gran és el cost. En la premissa que la força estructural i la rigidesa del braç oscil·lant compleixen els requisits, els requisits de tolerància a la fabricació, la dificultat del procés de fabricació, el tipus de material i la disponibilitat i els requisits de corrosió superficials afecten directament el preu. Per exemple, els factors anti-corrosió: el recobriment electro-galvanitzat, mitjançant la passivació superficial i altres tractaments, poden aconseguir aproximadament 144h; La protecció superficial es divideix en un recobriment de pintura electroforètica catòdica, que pot aconseguir una resistència a la corrosió de 240 hores mitjançant l’ajust del gruix de recobriment i els mètodes de tractament; Recobriment de zinc-ferro o de zinc-níquel, que pot complir els requisits de prova anticorrosió de més de 500 hores. A mesura que augmenten els requisits de prova de corrosió, també ho fa el cost de la part.
El cost es pot reduir comparant els esquemes de disseny i estructura del braç swing.
Com tots sabem, diferents disposicions de punts durs proporcionen un rendiment de conducció diferent. En particular, cal assenyalar que el mateix acord de punts durs i diferents dissenys de punts de connexió poden proporcionar costos diferents.
Hi ha tres tipus de connexió entre parts estructurals i juntes de boles: connexió mitjançant parts estàndard (cargols, femelles o reblons), connexió i integració en forma d’interferència. En comparació amb l'estructura de connexió estàndard, l'estructura de connexió d'ajust d'interferència redueix els tipus de parts, com ara cargols, femelles, reblons i altres parts. La peça integrada que l'estructura de connexió d'ajustament d'interferència redueix el nombre de parts de la closca articular de la bola.
Hi ha dues formes de connexió entre el membre estructural i l’element elàstic: els elements elàstics frontals i posteriors són paral·lels axialment i perpendiculars axialment. Diferents mètodes determinen diferents processos de muntatge. Per exemple, la direcció pressionant de la brasa és en la mateixa direcció i perpendicular al cos del braç swing. Es pot utilitzar una premsa de doble capçal d'una sola estació per ajustar els casquets frontals i posteriors alhora, estalviant mà d'obra, equips i temps; Si la direcció d’instal·lació és inconsistent (vertical), es pot utilitzar una premsa de doble capçal d’una sola estació per prémer i instal·lar el mató successivament, estalviant mà d’obra i equipament; Quan es dissenya el casquet per ser premsat des de dins, calen dues estacions i dues premses, premeu successivament la presa de premsa.
