De Schwenkaarm ass normalerweis tëscht dem Rad an der Karosserie placéiert, an et ass eng Sécherheetskomponent am Zesummenhang mam Chauffer, déi Kraaft iwwerdroen, d'Vibratiounsiwwerdroung schwächt an d'Richtung kontrolléiert.
De Schwenkaarm ass normalerweis tëscht dem Rad an der Karosserie placéiert, an et ass eng Sécherheetskomponent am Zesummenhang mam Undriff, déi Kraaft iwwerdroen, d'Vibratiounsiwwerdroung reduzéiert an d'Richtung kontrolléiert. Dësen Artikel stellt den üblechen strukturellen Design vum Schwenkaarm um Maart vir, a vergläicht an analyséiert den Afloss vu verschiddene Strukturen op de Prozess, d'Qualitéit an de Präis.
D'Ophiewe vun engem Autoschassis gëtt ongeféier an eng viischt an eng hënnescht Ophiewe opgedeelt. Souwuel déi viischt wéi och déi hënnescht Ophiewe hunn Schwenkäerm, fir d'Rieder an d'Karosserie ze verbannen. D'Schwenkäerm sinn normalerweis tëscht de Rieder an der Karosserie placéiert.
D'Roll vum Führungsschwenkaarm ass et, d'Rad an de Frame ze verbannen, d'Kraaft ze iwwerdroen, d'Vibratiounsiwwerdroung ze reduzéieren an d'Richtung ze kontrolléieren. Et ass eng Sécherheetskomponent, déi de Chauffer involvéiert. Et gi Kraaft-iwwerdroend Strukturdeeler am Federsystem, sou datt d'Rieder sech relativ zu der Karosserie no enger bestëmmter Trajektorie beweegen. D'Strukturdeeler iwwerdroen d'Laascht, an dat ganzt Federsystem dréit d'Handhabungsleistung vum Auto.
Gemeinsam Funktiounen an Strukturdesign vun engem Autoschwenkaarm
1. Fir d'Ufuerderunge vun der Lastiwwerdroung, dem Design an der Technologie vun der Schwenkaarmstruktur ze erfëllen
Déi meescht modern Autoen benotzen onofhängeg Ophängungssystemer. Jee no de verschiddene Strukturformen kënnen onofhängeg Ophängungssystemer a Wénkelknach-Typ, Zweiglenker-Typ, Multilink-Typ, Käerzen-Typ a McPherson-Typ opgedeelt ginn. De Kräiz- an Zweiglenker-Aarm sinn eng Zwei-Kraaft-Struktur fir een eenzegen Aarm am Multilink, mat zwou Verbindungspunkten. Zwee Zwei-Kraaft-Stangen sinn an engem bestëmmte Wénkel um Universalgelenk montéiert, an d'Verbindungslinne vun de Verbindungspunkten bilden eng dräieckeg Struktur. Den ënneschten Aarm vum MacPherson-Frontophäng ass en typeschen Dräipunkt-Schwenkaarm mat dräi Verbindungspunkten. D'Linn, déi déi dräi Verbindungspunkten verbënnt, ass eng stabil dräieckeg Struktur, déi Belaaschtungen a verschiddene Richtungen aushale kann.
D'Struktur vum Zwei-Kraaft-Schwingarm ass einfach, an den strukturellen Design gëtt dacks no der ënnerschiddlecher berufflecher Expertise an dem Veraarbechtungskomfort vun all Firma bestëmmt. Zum Beispill, d'geprägte Blechstruktur (kuckt Figur 1), d'Designstruktur ass eng eenzeg Stolplack ouni Schweessen, an d'Strukturhöhl ass meeschtens a Form vun "I"; d'geschweesste Blechstruktur (kuckt Figur 2), d'Designstruktur ass eng geschweesste Stolplack, an d'Strukturhöhl ass méi a Form vun "口"; oder lokal Verstäerkungsplacke ginn benotzt fir déi geféierlech Positioun ze schweessen an ze verstäerken; d'Veraarbechtungsstruktur vun der Stolschmiedemaschinn, d'Strukturhöhl ass massiv, an d'Form gëtt meeschtens no den Ufuerderunge vum Chassis-Layout ugepasst; d'Veraarbechtungsstruktur vun der Aluminiumschmiedemaschinn (kuckt Figur 3), d'Struktur D'Höhl ass massiv, an d'Formufuerderunge sinn ähnlech wéi Stolschmiede; d'Struktur vun der Stolrohr ass einfach an der Struktur, an d'Strukturhöhl ass kreesfërmeg.
D'Struktur vum Dräipunkt-Schwingarm ass komplizéiert, an den strukturellen Design gëtt dacks no den Ufuerderunge vum OEM bestëmmt. An der Bewegungssimulatiounsanalyse kann de Schwingarm net mat aneren Deeler interferéieren, an déi meescht vun hinnen hunn Mindestdistanzufuerderungen. Zum Beispill gëtt déi geprägt Blechstruktur meeschtens zur selwechter Zäit wéi déi geschweesste Blechstruktur benotzt, d'Lach vum Sensorkabelbaum oder d'Verbindungshalterung vum Stabilisatorstang, etc. änneren d'Designstruktur vum Schwingarm; d'Strukturhöhl ass ëmmer nach a Form vun engem "Mond", an d'Schwingarmhöhl wäert Eng zoue Struktur ass besser wéi eng net zoue Struktur. Schmiedestruktur, d'Strukturhöhl ass meeschtens "I"-Form, déi déi traditionell Charakteristike vun Torsiouns- a Biegewidderstand huet; Goss-beaarbechte Struktur, Form a Strukturhöhl sinn meeschtens mat Verstäerkungsrippen a Gewiichtsreduktiounslächer ausgestatt no de Charakteristike vum Goss; Blechschweißen Déi kombinéiert Struktur mat der Schmiedestruktur, wéinst den Ufuerderunge vum Layoutraum vum Gefierchassis, ass de Kugelgelenk an der Schmiedestruktur integréiert, an d'Schmiedestruktur ass mam Blech verbonnen; Déi geschmiedte Aluminiumbearbeitungsstruktur bitt eng besser Materialausnotzung a Produktivitéit wéi Schmiedung, an huet eng besser Materialstäerkt wéi Goss, wat d'Uwendung vun neier Technologie ass.
2. Reduzéiert d'Iwwerdroung vun der Schwéngung op de Kierper, an den strukturellen Design vum elastesche Element um Verbindungspunkt vum Schwéngearm
Well d'Stroossefläch, op där den Auto fiert, net absolut flaach ka sinn, ass déi vertikal Reaktiounskraaft vun der Stroossefläch, déi op d'Rieder wierkt, dacks staark, besonnesch beim Fueren mat héijer Geschwindegkeet op enger schlechter Stroossefläch. Dës Impaktkraaft verursaacht och e Gefill vun Onbequemlechkeet beim Chauffer. Elastesch Elementer ginn am Federsystem installéiert, an déi steif Verbindung gëtt an eng elastesch Verbindung ëmgewandelt. Nodeems den elasteschen Element getraff gouf, generéiert et Schwéngungen, an déi kontinuéierlech Schwéngung verursaacht e Gefill vun Onbequemlechkeet beim Chauffer. Dofir brauch d'Federsystem Dämpfungselementer, fir d'Amplitude vun der Schwéngung séier ze reduzéieren.
D'Verbindungspunkten am strukturellen Design vum Schwenkaarm sinn d'Verbindung vun elastesche Elementer an d'Verbindung vun Kugelgelenker. Déi elastesch Elementer suergen fir Schwéngungsdämpfung an eng kleng Zuel vu rotéierenden a oszilléierende Fräiheetsgraden. Gummi-Buschungen ginn dacks als elastesch Komponenten an Autoen benotzt, an och hydraulesch Buschungen a Kräizscharnéier ginn agesat.
Figur 2 Schwenkaarm fir Blechschweiss
D'Struktur vun der Gummi-Buschung ass meeschtens e Stolrouer mat Gummi baussen, oder eng Sandwichstruktur vu Stolrouer-Gummi-Stolrouer. Déi bannenzeg Stolrouer erfuerdert Ufuerderungen un Drockbeständegkeet an Duerchmiesser, an Anti-Rutsch-Zännunge si üblech op béide Enden. D'Gummi-Schicht passt d'Materialformel an d'Designstruktur un déi ënnerschiddlech Steifheetsufuerderungen un.
De baussenzege Stolrank huet dacks e Virwénkelufuerderung, wat fir eng Presspassung gëeegent ass.
D'hydraulesch Buschung huet eng komplex Struktur, an et ass e Produkt mat komplexe Prozesser an héijem Mehrwäert an der Kategorie vun de Buschungen. Et gëtt eng Kavitéit am Gummi, an et ass Ueleg an der Kavitéit. Den Design vun der Kavitéitsstruktur gëtt no de Leeschtungsufuerderunge vun der Buschung duerchgefouert. Wann Ueleg leeft, ass d'Buschung beschiedegt. Hydraulesch Buschungen kënnen eng besser Steifheetskurve bidden, wat d'allgemeng Fuerbarkeet vum Gefier beaflosst.
D'Kräizscharnier huet eng komplex Struktur an ass en Zesummesetzungsdeel aus Gummi- a Kugelscharnier. Et kann eng besser Haltbarkeet wéi d'Buschung ubidden, de Schwenkwénkel an de Rotatiounswénkel, eng speziell Steifheetskurve hunn an d'Leeschtungsufuerderunge vum ganze Gefier erfëllen. Beschiedegt Kräizscharnier produzéieren Geräischer an der Kabinn wann d'Gefier a Bewegung ass.
3. Mat der Bewegung vum Rad, dem strukturellen Design vum Schwenkelement um Verbindungspunkt vum Schwenkaarm
Déi ongläich Stroossefläch bewierkt, datt d'Rieder am Verhältnes zum Karosserie (Frame) erop an erof sprangen, an zur selwechter Zäit beweege sech d'Rieder, wéi zum Beispill beim Dréinen, beim Riicht fueren, asw., wouduerch d'Trajektorie vun de Rieder bestëmmt Ufuerderunge muss erfëllen. De Schwenkaarm an d'Universalgelenk si meeschtens duerch e Kugelscharnier verbonnen.
De Schwenkaarm-Kugelscharnier kann e Schwenkwénkel vu méi wéi ±18° ubidden, an e Rotatiounswénkel vun 360°. Erfëllt vollstänneg d'Ufuerderunge fir d'Radlaf an d'Lenkung. An de Kugelscharnier erfëllt d'Garantieufuerderunge vun 2 Joer oder 60.000 km an 3 Joer oder 80.000 km fir dat ganzt Gefier.
Jee no de verschiddene Verbindungsmethoden tëscht dem Schwenkaarm an dem Kugelscharnier (Kugelgelenk) kann et a Bolzen- oder Nietverbindung opgedeelt ginn, de Kugelscharnier huet e Flansch; Press-Fit-Interferenzverbindung, de Kugelscharnier huet kee Flansch; integréiert, de Schwenkaarm an de Kugelscharnier all an engem. Fir eenzel Blechstrukturen a geschweesste Strukturen aus verschiddene Blechstrukturen sinn déi éischt zwou Zorte vu Verbindungen méi wäit verbreet; déi lescht Zort vu Verbindungen, wéi Stolschmiedung, Aluminiumschmiedung a Goss, ass méi wäit verbreet.
De Kugelscharnier muss der Verschleißbeständegkeet ënner Belaaschtungsbedingungen entspriechen, well de Bearbeitungswénkel méi grouss ass wéi d'Buschung, wat eng méi héich Liewensdauer ugeet. Dofir muss de Kugelscharnier als eng kombinéiert Struktur entworf ginn, mat enger gudder Schmierung vum Schwenk an engem staubdichten a waasserdichte Schmiersystem.
Figur 3 Schmiedeschwenkaarm aus Aluminium
Den Afloss vum Schwenkarmdesign op Qualitéit a Präis
1. Qualitéitsfaktor: wat méi liicht, wat besser
D'Eegefrequenz vum Kierper (och bekannt als fräi Schwéngungsfrequenz vum Schwéngungssystem), déi duerch d'Steifheet vun der Federung an d'Mass, déi vun der Federungsfieder ënnerstëtzt gëtt (gefederte Mass), bestëmmt gëtt, ass ee vun de wichtege Leeschtungsindikatoren vum Federungssystem, deen de Fuerkomfort vum Auto beaflosst. Déi vertikal Schwéngungsfrequenz, déi vum mënschleche Kierper benotzt gëtt, ass d'Frequenz vum Kierper, deen sech beim Spazéiere erop an erof beweegt, déi ongeféier 1-1,6 Hz ass. D'Eegefrequenz vum Kierper soll sou no wéi méiglech un dësem Frequenzberäich leien. Wann d'Steifheet vum Federungssystem konstant ass, wat méi kleng d'gefederte Mass ass, wat méi kleng d'vertikal Deformatioun vun der Federung ass, an wat méi héich d'Eegefrequenz ass.
Wann d'vertikal Belaaschtung konstant ass, wat méi kleng d'Ophiewesteifheet ass, wat méi niddreg d'Eegefrequenz vum Auto ass, a wat méi Plaz néideg ass, fir datt d'Rad erop an erof sprangen kann.
Wann d'Stroossebedingungen an d'Gefiergeschwindegkeet d'selwecht sinn, wat méi kleng d'ongefederte Mass ass, wat méi kleng d'Schlagbelaaschtung um Federsystem ass. Déi ongefederte Mass ëmfaasst d'Radmass, d'Universalgelenk an d'Führungsarmmass, etc.
Am Allgemengen huet de Schwenkaarm aus Aluminium déi liichtst Mass an de Schwenkaarm aus Goss déi gréisst Mass. Anerer leien dertëschent.
Well d'Mass vun engem Satz Schwenkaarm meeschtens manner wéi 10 kg ass, am Verglach mat engem Gefier mat enger Mass vu méi wéi 1000 kg, huet d'Mass vum Schwenkaarm wéineg Afloss op de Brennstoffverbrauch.
2. Präisfaktor: hänkt vum Designplang of
Wat méi Ufuerderungen, wat méi héich d'Käschte sinn. Ënner der Viraussetzung, datt d'strukturell Stäerkt a Steifheet vum Schwenkaarm d'Ufuerderungen erfëllen, beaflossen d'Ufuerderunge fir d'Fabrikatiounstoleranz, d'Schwieregkeet vum Fabrikatiounsprozess, den Typ an d'Disponibilitéit vum Material, an d'Ufuerderunge fir d'Uewerflächenkorrosioun direkt de Präis. Zum Beispill, Antikorrosiounsfaktoren: elektrogalvaniséiert Beschichtung, duerch Uewerflächenpassivatioun an aner Behandlungen, kann ongeféier 144 Stonnen erreechen; Uewerflächenschutz ass opgedeelt a kathodesch elektrophoretesch Faarfbeschichtung, déi 240 Stonnen Korrosiounsbeständegkeet duerch Upassung vun der Beschichtungsdicke an de Behandlungsmethoden erreeche kann; Zink-Eisen oder Zink-Néckel Beschichtung, déi d'Antikorrosiounstestufuerderunge vu méi wéi 500 Stonnen erfëlle kann. Mat den Ufuerderunge fir d'Korrosiounstester eropgoen, klëmmt och d'Käschte vum Deel.
D'Käschte kënne reduzéiert ginn andeems d'Design- a Strukturschemae vum Schwenkaarm vergläicht ginn.
Wéi mir all wëssen, bidden ënnerschiddlech Festpunktanordnungen ënnerschiddlech Fuerleistungen. Besonnesch sollt drop higewisen ginn, datt déiselwecht Festpunktanordnung an ënnerschiddlech Verbindungspunktdesignen ënnerschiddlech Käschte mat sech brénge kënnen.
Et gëtt dräi Zorte vu Verbindungen tëscht Strukturdeeler a Kugelgelenker: Verbindung duerch Standarddeeler (Schrauwen, Mutteren oder Nieten), Stéierungsverbindung an Integratioun. Am Verglach mat der Standardverbindungsstruktur reduzéiert d'Stéierungsverbindungsstruktur d'Aarte vun Deeler, wéi Schrauwen, Mutteren, Nieten an aner Deeler. Déi integréiert Eendeelstruktur reduzéiert d'Zuel vun den Deeler vun der Kugelgelenkschuel am Verglach mat der Stéierungsverbindungsstruktur.
Et gëtt zwou Forme vu Verbindung tëscht dem Strukturmember an dem elastesche Element: déi viischt an hënnescht elastesch Elementer sinn axial parallel an axial senkrecht. Verschidde Methode bestëmmen ënnerschiddlech Montageprozesser. Zum Beispill ass d'Pressrichtung vun der Buchse an der selwechter Richtung a senkrecht zum Schwéngaarmkierper. Eng Eenzelstatiouns-Duebelkapppress kann benotzt ginn, fir déi viischt an hënnescht Buchse gläichzäiteg unzepressen, wat Personal, Ausrüstung an Zäit spuert; Wann d'Installatiounsrichtung net konsequent ass (vertikal), kann eng Eenzelstatiouns-Duebelkapppress benotzt ginn, fir d'Buschse hannereneen ze pressen an z'installéieren, wat Personal an Ausrüstung spuert; wann d'Buschse vun bannen agepresst soll ginn, sinn zwou Statiounen an zwou Pressen erfuerderlech, déi d'Buschse hannereneen unpressen.
