بازوی نوسان معمولاً بین چرخ و بدن قرار دارد و این یک مؤلفه ایمنی مربوط به راننده است که نیرو را منتقل می کند ، انتقال لرزش را تضعیف می کند و جهت را کنترل می کند.
بازوی نوسان معمولاً بین چرخ و بدن قرار دارد و این یک مؤلفه ایمنی مربوط به راننده است که نیرو را منتقل می کند ، انتقال لرزش را کاهش می دهد و جهت را کنترل می کند. در این مقاله ، طراحی ساختاری مشترک بازوی نوسان در بازار ارائه شده و تأثیر ساختارهای مختلف بر فرآیند ، کیفیت و قیمت را مقایسه و تجزیه و تحلیل می کند.
تعلیق شاسی خودرو تقریباً به سیستم تعلیق جلو و سیستم تعلیق عقب تقسیم می شود. هر دو سیستم تعلیق جلو و عقب دارای بازوهای نوسان برای اتصال چرخ ها و بدن هستند. بازوهای نوسان معمولاً بین چرخ ها و بدن قرار دارند.
نقش بازوی نوسان راهنما اتصال چرخ و قاب ، انتقال نیرو ، کاهش انتقال لرزش و کنترل جهت است. این یک جزء ایمنی است که شامل راننده است. قطعات ساختاری انتقال نیرو در سیستم تعلیق وجود دارد ، به طوری که چرخ ها با توجه به یک مسیر خاص نسبت به بدن حرکت می کنند. قطعات ساختاری بار را منتقل می کنند و کل سیستم تعلیق عملکرد کنترل خودرو را تحمل می کند.
توابع مشترک و طراحی ساختار بازوی نوسان خودرو
1. برای برآورده کردن الزامات انتقال بار ، طراحی ساختار و فناوری بازوی نوسان
بیشتر اتومبیل های مدرن از سیستم های تعلیق مستقل استفاده می کنند. با توجه به اشکال ساختاری مختلف ، سیستم های تعلیق مستقل را می توان به نوع Wishbone ، نوع بازوی دنباله دار ، نوع چند لینک ، نوع شمع و نوع مک فرسون تقسیم کرد. بازوی متقاطع و بازوی دنباله دار یک ساختار دو نیرو برای یک بازوی واحد در چند پیوند ، با دو نقطه اتصال است. دو میله دو نیرو در یک زاویه خاص روی مفصل جهانی مونتاژ می شوند و خطوط اتصال نقاط اتصال یک ساختار مثلثی را تشکیل می دهند. بازوی پایین سیستم تعلیق جلوی MacPherson یک بازوی نوسان سه امتیازی معمولی با سه نقطه اتصال است. خط اتصال سه نقطه اتصال یک ساختار مثلثی پایدار است که می تواند در چندین جهت از بارها مقاومت کند.
ساختار بازوی نوسان دو نیرو ساده است و طراحی ساختاری اغلب با توجه به تخصص حرفه ای و راحتی پردازش هر شرکت تعیین می شود. به عنوان مثال ، ساختار ورق فلزی مهر شده (شکل 1 را ببینید) ، ساختار طراحی یک صفحه فولادی بدون جوش است و حفره ساختاری بیشتر به شکل "I" است. ساختار جوش داده شده ورق (شکل 2 را ببینید) ، ساختار طراحی یک صفحه فولادی جوش داده شده است ، و حفره ساختاری بیشتر به شکل "口" است. یا صفحات تقویت کننده محلی برای جوش و تقویت موقعیت خطرناک استفاده می شود. ساختار پردازش پردازش دستگاه فلزی ، حفره ساختاری جامد است و شکل بیشتر مطابق با الزامات طرح شاسی تنظیم می شود. ساختار پردازش پردازش دستگاه جعلی آلومینیوم (شکل 3 را ببینید) ، ساختار حفره جامد است و نیازهای شکل شبیه به جعل فولاد است. ساختار لوله فولادی از نظر ساختار ساده است و حفره ساختاری دایره ای است.
ساختار بازوی نوسان سه نقطه ای پیچیده است و طراحی ساختاری اغلب با توجه به الزامات OEM تعیین می شود. در تجزیه و تحلیل شبیه سازی حرکت ، بازوی نوسان نمی تواند با سایر قسمت ها تداخل داشته باشد و بیشتر آنها حداقل نیاز از فاصله دارند. به عنوان مثال ، ساختار ورق فلزی تمبر بیشتر همزمان با ساختار جوش داده شده ورق فلزی مورد استفاده قرار می گیرد ، سوراخ مهار سنسور یا نوار تثبیت کننده اتصال میله و غیره ، ساختار طراحی بازوی نوسان را تغییر می دهد. حفره ساختاری هنوز به شکل "دهان" است و حفره بازوی نوسان یک ساختار بسته بهتر از یک ساختار بدون قفل است. جعل ساختار ماشینکاری شده ، حفره ساختاری عمدتاً شکل "I" است که دارای ویژگی های سنتی مقاومت در برابر پیچ خوردگی و خمش است. ساختار ماشینکاری ، شکل و حفره ساختاری بیشتر مجهز به دنده های تقویت کننده و سوراخ های کاهش وزن با توجه به ویژگی های ریخته گری است. جوشکاری ورق فلز ساختار ترکیبی را با جعل ، به دلیل نیاز به چیدمان فضای شاسی وسیله نقلیه ، مفصل توپ در جعل یکپارچه شده است و جعل آن با ورق فلز وصل می شود. ساختار ماشینکاری آلومینیومی با استفاده از مواد ریخته گری ، استفاده بهتر از مواد و بهره وری را نسبت به جعل فراهم می کند و از قدرت مادی ریخته گری ها برتر است ، که این کاربرد فناوری جدید است.
2. انتقال لرزش به بدن و طراحی ساختاری عنصر الاستیک را در نقطه اتصال بازوی نوسان کاهش دهید
از آنجا که سطح جاده ای که ماشین در آن رانندگی می کند کاملاً مسطح نیست ، نیروی واکنش عمودی سطح جاده که روی چرخ ها عمل می کند ، اغلب تأثیرگذار است ، به خصوص هنگام رانندگی با سرعت زیاد در سطح جاده بد ، این نیروی ضربه همچنین باعث می شود راننده احساس ناراحتی کند. عناصر الاستیک در سیستم تعلیق نصب شده و اتصال سفت و سخت به اتصال الاستیک تبدیل می شود. پس از تأثیر عنصر الاستیک ، لرزش ایجاد می کند و لرزش مداوم باعث می شود راننده احساس ناراحتی کند ، بنابراین سیستم تعلیق برای کاهش سریع دامنه لرزش به عناصر میرایی نیاز دارد.
نقاط اتصال در طراحی ساختاری بازوی نوسان اتصال عنصر الاستیک و اتصال مفصل توپ است. عناصر الاستیک میرایی لرزش و تعداد کمی از درجه های چرخشی و نوسان آزادی را فراهم می کنند. از بوش های لاستیکی اغلب به عنوان اجزای الاستیک در اتومبیل استفاده می شود و از بوش های هیدرولیک و لولای متقاطع نیز استفاده می شود.
شکل 2 بازوی نوسان جوش ورق فلز
ساختار بوشینگ لاستیکی بیشتر یک لوله فولادی با لاستیک در خارج یا یک ساختار ساندویچ از لوله فولادی لوله استیل است. لوله فولادی داخلی نیاز به مقاومت در برابر فشار و نیازهای قطر دارد و سرتیپ های ضد اسکی در هر دو انتها متداول است. لایه لاستیکی فرمول مواد و ساختار طراحی را با توجه به نیازهای مختلف استحکام تنظیم می کند.
بیرونی ترین حلقه فولادی اغلب نیاز به زاویه سرب دارد که برای مطبوعات مناسب است.
بوشینگ هیدرولیک دارای یک ساختار پیچیده است و محصولی با فرآیند پیچیده و ارزش افزوده بالا در دسته بوشینگ است. یک حفره در لاستیک وجود دارد و روغن در حفره وجود دارد. طراحی ساختار حفره با توجه به نیازهای عملکرد بوشینگ انجام می شود. در صورت نشت روغن ، بوش آسیب دیده است. بوش های هیدرولیک می توانند منحنی سفتی بهتری داشته باشند و بر قابلیت رانندگی کلی وسیله نقلیه تأثیر بگذارد.
Hinge Cross یک ساختار پیچیده دارد و بخشی از کامپوزیت از لولا لاستیکی و توپ است. این می تواند دوام بهتری نسبت به بوشینگ ، زاویه نوسان و زاویه چرخش ، منحنی سفتی ویژه داشته باشد و نیازهای عملکرد کل وسیله نقلیه را برآورده کند. در هنگام حرکت وسیله نقلیه ، لولا های صلیب آسیب دیده باعث ایجاد سر و صدای داخل کابین می شوند.
3. با حرکت چرخ ، طراحی ساختاری عنصر نوسان در نقطه اتصال بازوی نوسان
سطح جاده ناهموار باعث می شود چرخ ها نسبت به بدن (قاب) به سمت بالا و پایین پرش کنند و در عین حال چرخ ها مانند چرخش ، مستقیم رفتن و غیره حرکت می کنند و نیاز به مسیر چرخ ها برای برآورده کردن الزامات خاص دارند. بازوی نوسان و مفصل جهانی بیشتر توسط یک لولا توپ وصل می شوند.
لولای توپ بازوی نوسان می تواند زاویه نوسانات بیشتر از 18 درجه پوند را فراهم کند و می تواند زاویه چرخش 360 درجه را فراهم کند. به طور کامل نیازهای چرخ و فرمان را برآورده می کند. و لولای توپ نیازهای ضمانت 2 سال یا 60،000 کیلومتر و 3 سال یا 80،000 کیلومتر برای کل وسیله نقلیه را برآورده می کند.
با توجه به روشهای مختلف اتصال بین بازوی نوسان و لولای توپ (مفصل توپ) ، می توان آن را به اتصال پیچ و مهره تقسیم کرد ، لولا توپ دارای فلنج است. اتصال تداخل مطبوعات ، لولا توپ فلنج ندارد. یکپارچه ، بازوی نوسان و توپ همه در یک. برای ساختار فلز تک ورق و ساختار جوش داده شده فلزی چند برگه ، دو نوع اتصالات قبلی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. نوع دوم اتصال مانند جعل فولاد ، جعل آلومینیوم و چدن بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد
لولای توپ به دلیل زاویه کار بزرگتر از بوش ، نیاز به سایش در شرایط بار دارد. بنابراین ، لولای توپ لازم است به عنوان یک ساختار ترکیبی ، از جمله روغن کاری خوب سیستم نوسان و ضد گرد و غبار و روغن کاری ضد آب طراحی شود.
شکل 3 بازوی نوسان جعلی آلومینیوم
تأثیر طراحی بازوی نوسان بر کیفیت و قیمت
1. عامل کیفیت: هر چه سبک تر بهتر شود
فرکانس طبیعی بدن (که به عنوان فرکانس لرزش آزاد سیستم لرزش نیز شناخته می شود) که توسط سفتی تعلیق تعیین می شود و جرم پشتیبانی شده توسط بهار تعلیق (توده پاشیده شده) یکی از شاخص های مهم عملکرد سیستم تعلیق است که بر راحتی سوار شدن به خودرو تأثیر می گذارد. فرکانس لرزش عمودی که توسط بدن انسان استفاده می شود ، فرکانس بدن است که در حین پیاده روی به سمت بالا و پایین حرکت می کند که حدود 1-1.6 هرتز است. فرکانس طبیعی بدن باید تا حد امکان به این محدوده فرکانس نزدیک باشد. هنگامی که سفتی سیستم تعلیق ثابت است ، هرچه جرم پاشیده شده کوچکتر باشد ، تغییر شکل عمودی سیستم تعلیق کوچکتر و فرکانس طبیعی بالاتر است.
هنگامی که بار عمودی ثابت باشد ، سفتی سیستم تعلیق کوچکتر ، فرکانس طبیعی خودرو را پایین تر می کند و فضای مورد نیاز چرخ برای پرش به بالا و پایین بزرگتر می شود.
هنگامی که شرایط جاده و سرعت وسیله نقلیه یکسان است ، هرچه جرم غیرمجاز کوچکتر باشد ، بار ضربه در سیستم تعلیق کوچکتر خواهد بود. توده غیرمجاز شامل توده چرخ ، مفصل جهانی و راهنمای بازو و غیره است.
به طور کلی ، بازوی نوسان آلومینیوم سبکترین جرم را دارد و بازوی نوسان چدن بیشترین جرم را دارد. دیگران در بین هستند.
از آنجا که جرم مجموعه ای از بازوهای نوسان عمدتا کمتر از 10 کیلوگرم است ، در مقایسه با وسیله نقلیه با جرم بیش از 1000 کیلوگرم ، جرم بازوی نوسان تأثیر کمی در مصرف سوخت دارد.
2. ضریب قیمت: به برنامه طراحی بستگی دارد
هرچه نیازهای بیشتری داشته باشد ، هزینه نیز بیشتر می شود. با این فرض که استحکام ساختاری و استحکام بازوی نوسان ، الزامات ، الزامات تحمل تولید ، مشکل فرآیند تولید ، نوع مواد و در دسترس بودن و الزامات خوردگی سطح را به طور مستقیم بر قیمت تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، فاکتورهای ضد خوردگی: پوشش الکترو گالوانیزه ، از طریق انفعال سطحی و سایر درمان ها ، می توانند در حدود 144 ساعت برسند. حفاظت از سطح به پوشش رنگ الکتروفورز کاتدی تقسیم می شود ، که می تواند از طریق تنظیم ضخامت پوشش و روش های درمانی ، مقاومت به خوردگی 240H را بدست آورد. روکش روی-آهن یا روی نیکل ، که می تواند نیازهای آزمایش ضد خوردگی بیش از 500 ساعت را برآورده کند. با افزایش الزامات آزمون خوردگی ، هزینه قسمت نیز افزایش می یابد.
با مقایسه طرح های طراحی و ساختار بازوی نوسان ، می توان هزینه را کاهش داد.
همانطور که همه ما می دانیم ، تنظیمات مختلف نقطه سخت عملکرد رانندگی متفاوتی را ارائه می دهد. به طور خاص ، باید اشاره کرد که همان ترتیب نقطه سخت و طرح های مختلف نقطه اتصال می توانند هزینه های مختلفی را ارائه دهند.
سه نوع اتصال بین قطعات ساختاری و اتصالات توپ وجود دارد: اتصال از طریق قطعات استاندارد (پیچ ها ، آجیل یا پرچ) ، اتصال متناسب با تداخل و ادغام. در مقایسه با ساختار اتصال استاندارد ، ساختار اتصال متناسب تداخل ، انواع قطعات مانند پیچ ، آجیل ، پرچ و سایر قسمت ها را کاهش می دهد. یک قطعه یکپارچه از ساختار اتصال تداخل تداخل ، تعداد قسمت های پوسته مفصل توپ را کاهش می دهد.
دو شکل اتصال بین عضو ساختاری و عنصر الاستیک وجود دارد: عناصر الاستیک جلو و عقب از نظر محوری موازی و محوری عمود هستند. روشهای مختلف فرآیندهای مختلف مونتاژ را تعیین می کنند. به عنوان مثال ، جهت فشرده سازی بوشینگ در همان جهت و عمود بر بدنه بازوی نوسان است. از یک مطبوعات دو طرفه یک طرفه می توان برای فشار دادن بوش های جلو و عقب در همان زمان استفاده کرد و باعث صرفه جویی در نیروی انسانی ، تجهیزات و زمان می شود. اگر جهت نصب متناقض باشد (عمودی) ، می توان از یک مطبوعات دو طرفه تک ایستگاه برای فشار و نصب بوشینگ پی در پی استفاده کرد و نیروی انسانی و تجهیزات را نجات داد. هنگامی که بوشینگ به گونه ای طراحی شده است که از داخل فشار داده شود ، دو ایستگاه و دو فشار مورد نیاز است ، که به طور پی در پی مطبوعات را به صورت فشار می آورد.
