Sūpuoklinė svirtis paprastai yra tarp rato ir kėbulo, ir tai yra su vairuotoju susijęs saugos komponentas, kuris perduoda jėgą, silpnina vibracijos perdavimą ir kontroliuoja kryptį.
Sūpuoklė paprastai yra tarp rato ir korpuso, ir tai yra su vairuotoju susijęs saugos komponentas, kuris perduoda jėgą, sumažina vibracijos perdavimą ir kontroliuoja kryptį. Šiame straipsnyje pristatoma įprasta rinkoje esančių sūpuoklės konstrukcinė konstrukcija, palyginama ir analizuojama skirtingų konstrukcijų įtaka procesui, kokybei ir kainai.
Automobilio važiuoklės pakaba grubiai skirstoma į priekinę ir galinę pakabas. Tiek priekinė, tiek galinė pakabos turi svirtis, jungiančias ratus su kėbulu. Svirtys paprastai yra tarp ratų ir kėbulo.
Kreipiamosios svirties vaidmuo yra sujungti ratą ir rėmą, perduoti jėgą, sumažinti vibracijos perdavimą ir valdyti kryptį. Tai yra vairuotojo saugos komponentas. Pakabos sistemoje yra jėgą perduodančios konstrukcinės dalys, todėl ratai juda kėbulo atžvilgiu pagal tam tikrą trajektoriją. Konstrukcinės dalys perduoda apkrovą, o visa pakabos sistema užtikrina automobilio valdymą.
Bendrosios automobilio sūpynės svirties funkcijos ir konstrukcijos projektavimas
1. Kad būtų patenkinti apkrovos perdavimo, sūpynės konstrukcijos projektavimo ir technologijos reikalavimai
Daugumoje šiuolaikinių automobilių naudojamos nepriklausomos pakabos sistemos. Pagal skirtingas konstrukcines formas nepriklausomos pakabos sistemos gali būti skirstomos į skersines svirtis, svirtines, daugiasvirtes, žvakines ir McPherson tipo. Skersinė svirtis ir svirtis yra dviejų jėgų konstrukcija vienai daugiasvirtei svirtiai su dviem jungties taškais. Du dviejų jėgų strypai yra sumontuoti ant universalios jungties tam tikru kampu, o jungiamųjų taškų linijos sudaro trikampę struktūrą. MacPherson priekinės pakabos apatinė svirtis yra tipinė trijų taškų svyruoklinė svirtis su trimis jungties taškais. Linija, jungianti tris jungties taškus, yra stabili trikampė konstrukcija, galinti atlaikyti apkrovas įvairiomis kryptimis.
Dviejų jėgų sūpynių konstrukcija yra paprasta, o konstrukcinis projektas dažnai nustatomas atsižvelgiant į kiekvienos įmonės skirtingą profesinę patirtį ir apdorojimo patogumą. Pavyzdžiui, štampuoto lakštinio metalo konstrukcija (žr. 1 paveikslą) yra viena plieninė plokštė be suvirinimo, o konstrukcinė ertmė dažniausiai yra „I“ formos; suvirinto lakštinio metalo konstrukcija (žr. 2 paveikslą) yra suvirinta plieninė plokštė, o konstrukcinė ertmė yra labiau „口“ formos; arba pavojingoms padėčiai suvirinti ir sustiprinti naudojamos vietinės armatūros plokštės; plieno kalimo staklių apdirbimo konstrukcijoje konstrukcinė ertmė yra vientisa, o forma dažniausiai koreguojama pagal važiuoklės išdėstymo reikalavimus; aliuminio kalimo staklių apdirbimo konstrukcijoje (žr. 3 paveikslą) ertmė yra vientisa, o formos reikalavimai yra panašūs į plieno kalimo; plieninių vamzdžių konstrukcija yra paprastos konstrukcijos, o konstrukcinė ertmė yra apskrita.
Trijų taškų svyruoklės konstrukcija yra sudėtinga, o konstrukcinis projektas dažnai nustatomas pagal originalios įrangos gamintojo (OEM) reikalavimus. Judesio modeliavimo analizėje svyruoklė negali trukdyti kitoms dalims, ir daugumai jų taikomi minimalūs atstumo reikalavimai. Pavyzdžiui, štampuota skardos konstrukcija dažniausiai naudojama kartu su suvirinta skardos konstrukcija, jutiklio diržo anga arba stabilizatoriaus strypo švaistiklio jungties laikiklis ir kt. pakeis svyruoklės konstrukcijos struktūrą; konstrukcijos ertmė vis dar yra „burnos“ formos, o svyruoklės ertmė bus... Uždara konstrukcija yra geresnė nei atvira. Kaltinio apdirbimo konstrukcija, konstrukcijos ertmė dažniausiai yra „I“ formos, kuri pasižymi tradicinėmis sukimo ir lenkimo savybėmis; liejimo apdirbimo konstrukcija, forma ir konstrukcijos ertmė dažniausiai turi sutvirtinimo briaunas ir svorį mažinančias skyles pagal liejimo savybes; skardos suvirinimas. Kombinuota konstrukcija su kalimu, dėl transporto priemonės važiuoklės išdėstymo erdvės reikalavimų, rutulinis sujungimas yra integruotas į kaltinį kūrinį, o kaltinis kūrinys yra sujungtas su skarda; Kaltinio aliuminio apdirbimo konstrukcija užtikrina geresnį medžiagų panaudojimą ir našumą nei kalimas, o jos medžiagos stiprumas yra pranašesnis už liejinių, o tai yra naujų technologijų taikymas.
2. Sumažinkite vibracijos perdavimą kūnui ir elastingo elemento konstrukcinę konstrukciją sūpynės jungties taške
Kadangi kelio danga, kuria važiuoja automobilis, negali būti absoliučiai lygi, vertikali kelio dangos reakcijos jėga, veikianti ratus, dažnai yra didelė, ypač važiuojant dideliu greičiu bloga kelio danga, ši smūgio jėga taip pat sukelia vairuotojui diskomfortą. , pakabos sistemoje sumontuoti elastingi elementai, o standi jungtis paverčiama elastinga jungtimi. Po smūgio elastingas elementas sukuria vibraciją, o nuolatinė vibracija vairuotojui sukelia diskomfortą, todėl pakabos sistemai reikalingi slopinimo elementai, kad greitai sumažėtų vibracijos amplitudė.
Sūpynių konstrukcinėje konstrukcijoje jungiamieji taškai yra elastingų elementų jungtis ir rutulinė jungtis. Elastiniai elementai užtikrina vibracijos slopinimą ir nedidelį skaičių sukimosi bei virpesių laisvės laipsnių. Automobiliuose kaip elastingi komponentai dažnai naudojamos guminės įvorės, taip pat naudojamos hidraulinės įvorės ir skersiniai vyriai.
2 pav. Lakštinio metalo suvirinimo svirtis
Guminės įvorės konstrukcija dažniausiai yra plieninis vamzdis su išoriniu gumos sluoksniu arba plieninio vamzdžio, gumos ir plieno vamzdžio sumuštinio struktūra. Vidiniam plieniniam vamzdžiui keliami atsparumo slėgiui ir skersmens reikalavimai, o abiejuose galuose dažnai naudojami neslystantys grioveliai. Gumos sluoksnis pritaiko medžiagos formulę ir konstrukcijos struktūrą pagal skirtingus standumo reikalavimus.
Išoriniam plieniniam žiedui dažnai reikalingas įvado kampas, kuris palengvina presavimą.
Hidraulinė įvorė yra sudėtingos struktūros ir yra produktas, pagamintas sudėtingu procesu ir turintis didelę pridėtinę vertę įvorių kategorijoje. Gumoje yra ertmė, o ertmėje yra alyvos. Ertmės struktūros projektavimas atliekamas atsižvelgiant į įvorės eksploatacinius reikalavimus. Jei alyva nuteka, įvorė pažeidžiama. Hidraulinės įvorės gali užtikrinti geresnę standumo kreivę, o tai turi įtakos bendram transporto priemonės valdymui.
Skersinis vyris yra sudėtingos konstrukcijos ir sudarytas iš guminių ir rutulinių vyrių. Jis gali būti patvaresnis nei įvorė, turėti geresnį posūkio kampą ir sukimosi kampą, specialią standumo kreivę ir atitikti visos transporto priemonės eksploatacinius reikalavimus. Pažeisti skersiniai vyriai skleis triukšmą kabinoje transporto priemonei judant.
3. Judant ratui, sūpuoklės elemento konstrukcinė konstrukcija sūpuoklės svirties prijungimo taške
Dėl nelygaus kelio paviršiaus ratai šokinėja aukštyn ir žemyn kėbulo (rėmo) atžvilgiu, o tuo pačiu metu ratai juda, pavyzdžiui, sukasi, važiuoja tiesiai ir pan., todėl ratų trajektorija turi atitikti tam tikrus reikalavimus. Svyruoklinė svirtis ir universali jungtis dažniausiai sujungtos rutuliniu vyriu.
Svyrių rutulinis vyris gali užtikrinti didesnį nei ±18° posūkio kampą ir 360° sukimosi kampą. Visiškai atitinka ratų riedėjimo ir vairavimo reikalavimus. Rutulinis vyris atitinka 2 metų arba 60 000 km ir 3 metų arba 80 000 km garantijos reikalavimus visai transporto priemonei.
Pagal skirtingus sūpuoklės ir rutulinio vyrio (rutulinio šarnyro) sujungimo būdus, juos galima suskirstyti į varžtines arba kniedines jungtis, rutulinis vyris turi flanšą; presuojamąsias interferencines jungtis, rutulinis vyris neturi flanšo; integruotas, sūpuoklė ir rutulinis vyris – viskas viename. Vieno lakštinio metalo konstrukcijoms ir daugiasluoksnėms suvirintoms konstrukcijoms plačiau naudojami pirmieji du jungčių tipai; pastarieji jungčių tipai, tokie kaip plieno kalimas, aliuminio kalimas ir ketaus kalimas, yra plačiau naudojami.
Rutulinis vyris turi atitikti atsparumo dilimui reikalavimus esant apkrovai, nes dėl didesnio darbinio kampo nei įvorė, reikia ilgesnio tarnavimo laiko. Todėl rutulinis vyris turi būti suprojektuotas kaip kombinuota konstrukcija, apimanti gerą sūpynės tepimą ir dulkių bei vandens nepraleidžiančią tepimo sistemą.
3 pav. Kaltinės aliuminio sūpynės
Sūpuoklės konstrukcijos įtaka kokybei ir kainai
1. Kokybės veiksnys: kuo lengvesnis, tuo geriau
Natūralusis kūno dažnis (dar vadinamas laisvuoju vibracijos sistemos virpesių dažniu), kurį lemia pakabos standumas ir spyruoklės (spyruokliuojančios masės) palaikoma masė, yra vienas iš svarbių pakabos sistemos veikimo rodiklių, turinčių įtakos automobilio važiavimo komfortui. Žmogaus kūno naudojamas vertikaliųjų virpesių dažnis yra kūno judėjimo aukštyn ir žemyn dažnis einant, kuris yra apie 1–1,6 Hz. Kūno natūralusis dažnis turėtų būti kuo artimesnis šiam dažnių diapazonui. Kai pakabos sistemos standumas yra pastovus, kuo mažesnė spyruokliuojanti masė, tuo mažesnė pakabos vertikali deformacija ir tuo didesnis natūralusis dažnis.
Kai vertikali apkrova yra pastovi, kuo mažesnis pakabos standumas, tuo mažesnis automobilio natūralusis dažnis ir tuo didesnė erdvė reikalinga ratui šokinėti aukštyn ir žemyn.
Kai kelio sąlygos ir transporto priemonės greitis yra vienodi, kuo mažesnė nespyruokliuojanti masė, tuo mažesnė smūgio apkrova pakabos sistemai. Nespyruokliuojančią masę sudaro rato masė, universali jungtis, kreipiančiosios svirties masė ir kt.
Apskritai aliuminio svyruoklė turi lengviausią masę, o ketaus – didžiausią. Kitos dalys yra tarp jų.
Kadangi svyruoklių komplekto masė dažniausiai yra mažesnė nei 10 kg, palyginti su transporto priemone, kurios masė didesnė nei 1000 kg, svyruoklės masė mažai veikia degalų sąnaudas.
2. Kainos veiksnys: priklauso nuo projekto plano
Kuo daugiau reikalavimų, tuo didesnė kaina. Remiantis prielaida, kad sūpynės konstrukcijos stiprumas ir standumas atitinka reikalavimus, gamybos tolerancijos reikalavimai, gamybos proceso sudėtingumas, medžiagų tipas ir prieinamumas bei paviršiaus korozijos reikalavimai tiesiogiai veikia kainą. Pavyzdžiui, antikoroziniai veiksniai: elektrocinkuota danga, naudojant paviršiaus pasyvavimą ir kitus apdorojimus, gali pasiekti apie 144 val. atsparumą korozijai; paviršiaus apsauga skirstoma į katodinę elektroforezinę dažų dangą, kuri gali pasiekti 240 val. atsparumą korozijai, koreguojant dangos storį ir apdorojimo metodus; cinko-geležies arba cinko-nikelio danga, kuri gali atitikti daugiau nei 500 val. antikorozinio bandymo reikalavimus. Didėjant korozijos bandymo reikalavimams, didėja ir detalės kaina.
Sąnaudas galima sumažinti palyginus sūpynės konstrukciją ir konstrukcijos schemas.
Kaip visi žinome, skirtingi tvirtinimo taškų išdėstymai užtikrina skirtingą važiavimo našumą. Visų pirma, reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad tas pats tvirtinimo taškų išdėstymas ir skirtingi prijungimo taškų dizainai gali lemti skirtingas išlaidas.
Yra trys konstrukcinių dalių ir rutulinių jungčių jungčių tipai: jungtys standartinėmis dalimis (varžtais, veržlėmis arba kniedėmis), įterptinis jungimas ir integravimas. Palyginti su standartine jungimo struktūra, įterptinio jungimo struktūra sumažina dalių, tokių kaip varžtai, veržlės, kniedės ir kitos dalys, tipų. Integruota vientisa jungtis sumažina rutulinio šarnyro korpuso dalių skaičių, palyginti su įterptinio jungimo struktūra.
Yra dvi konstrukcinio elemento ir elastingo elemento jungties formos: priekinis ir galinis elastingi elementai yra ašiai lygiagretūs ir statmeni. Skirtingi metodai lemia skirtingus surinkimo procesus. Pavyzdžiui, įvorės presavimo kryptis yra ta pati ir statmena svyruoklės korpusui. Vienos stoties dvigubos galvutės presas gali būti naudojamas priekinėms ir galinėms įvorėms presuoti vienu metu, taupant darbo jėgą, įrangą ir laiką; jei montavimo kryptis yra nenuosekli (vertikali), vienos stoties dvigubos galvutės presas gali būti naudojamas įvorei presuoti ir sumontuoti nuosekliai, taupant darbo jėgą ir įrangą; kai įvorė suprojektuota taip, kad būtų presuojama iš vidaus, reikia dviejų stočių ir dviejų presų, kad įvorė būtų nuosekliai presuojama.
