Замавнувачката рачка обично се наоѓа помеѓу воланот и каросеријата и е безбедносна компонента поврзана со возачот што пренесува сила, го ослабува преносот на вибрации и ја контролира насоката.
Замавнувачката рачка обично се наоѓа помеѓу воланот и каросеријата и е безбедносна компонента поврзана со погонот што пренесува сила, го намалува преносот на вибрации и ја контролира насоката. Оваа статија го претставува вообичаениот структурен дизајн на замавнувачката рачка на пазарот и го споредува и анализира влијанието на различните структури врз процесот, квалитетот и цената.
Суспензијата на шасијата на автомобилот е грубо поделена на предна суспензија и задна суспензија. И предната и задната суспензија имаат нишалки за поврзување на тркалата и каросеријата. Нишалките обично се наоѓаат помеѓу тркалата и каросеријата.
Улогата на водечката нишалка е да ги поврзува тркалото и рамката, да пренесува сила, да го намалува преносот на вибрации и да ја контролира насоката. Тоа е безбедносна компонента што го вклучува возачот. Во системот за потпирање постојат структурни делови што пренесуваат сила, така што тркалата се движат во однос на каросеријата според одредена траекторија. Структурните делови го пренесуваат товарот, а целиот систем за потпирање ги носи перформансите на управување на автомобилот.
Заеднички функции и дизајн на структурата на замавнувачката рачка на автомобилот
1. За да се задоволат барањата за пренос на оптоварување, дизајн на структурата на замавната рака и технологијата
Повеќето модерни автомобили користат независни системи на потпирање. Според различните структурни форми, независните системи на потпирање можат да се поделат на тип со виљушка, тип со задна рачка, тип со повеќекратна врска, тип со свеќа и тип Мекферсон. Попречната рачка и задната рачка се структура со две сили за една рачка во повеќекратната врска, со две точки на поврзување. Две шипки со две сили се склопени на универзалниот зглоб под одреден агол, а линиите на поврзување на точките на поврзување формираат триаголна структура. Долната рачка на предната суспензија Мекферсон е типична занишалка со три точки на поврзување. Линијата што ги поврзува трите точки на поврзување е стабилна триаголна структура што може да издржи товари во повеќе насоки.
Структурата на двосилната замавнувачка рака е едноставна, а структурниот дизајн често се одредува според различната професионална експертиза и погодноста за обработка на секоја компанија. На пример, структурата од печатен лим (видете Слика 1), дизајнот е една челична плоча без заварување, а структурната празнина е претежно во облик на „I“; структурата од заварен лим (видете Слика 2), дизајнот е заварена челична плоча, а структурната празнина е повеќе во облик на „口“; или локални армирачки плочи се користат за заварување и зајакнување на опасна положба; структурата за обработка на машина за ковање челик, структурната празнина е цврста, а обликот е претежно прилагоден според барањата за распоред на шасијата; структурата за обработка на машина за ковање алуминиум (видете Слика 3), структурата е цврста, а барањата за облик се слични на ковањето челик; структурата на челичната цевка е едноставна по структура, а структурната празнина е кружна.
Структурата на троточкестата замавнувачка рака е комплицирана, а структурниот дизајн често се одредува според барањата на производителот на оригинална опрема (OEM). Во анализата на симулацијата на движење, замавнувачката рака не може да се меша со други делови, а повеќето од нив имаат минимални барања за растојание. На пример, структурата од штампан лим најчесто се користи истовремено со заварената структура од лим, дупката за сноп на сензорот или држачот за поврзување на стабилизаторската шипка итн. ќе ја променат дизајнерската структура на замавнувачката рака; структурната празнина е сè уште во облик на „уста“, а празнината на замавнувачката рака ќе биде затворена. Затворената структура е подобра од незатворената структура. Кована машински обработена структура, структурната празнина е претежно во облик на „I“, која има традиционални карактеристики на торзија и отпорност на свиткување; леаната машински обработена структура, обликот и структурната празнина се претежно опремени со зајакнувачки ребра и дупки за намалување на тежината според карактеристиките на леењето; заварување на лим. Комбинираната структура со ковање, поради барањата за простор за распоред на шасијата на возилото, топчестиот зглоб е интегриран во ковањето, а ковањето е поврзано со лимот; Структурата за обработка на алуминиум со леано ковање обезбедува подобро искористување на материјалот и продуктивност од ковањето, и има супериорна материјална цврстина во однос на одлеанокот, што е примена на нова технологија.
2. Намалете го преносот на вибрации на телото и структурниот дизајн на еластичниот елемент на точката на поврзување на замавнувачката рака
Бидејќи површината на патот по која вози автомобилот не може да биде апсолутно рамна, вертикалната сила на реакција на површината на патот што дејствува на тркалата често е ударна, особено при возење со голема брзина на лоша површина на патот, оваа сила на удар, исто така, предизвикува возачот да се чувствува непријатно. Еластични елементи се инсталираат во системот за потпирање, а цврстата врска се претвора во еластична врска. Откако еластичниот елемент ќе биде удрена, тој генерира вибрации, а континуираните вибрации предизвикуваат возачот да се чувствува непријатно, па затоа на системот за потпирање му се потребни елементи за амортизација за брзо намалување на амплитудата на вибрациите.
Точките на поврзување во структурниот дизајн на замавнувачката рака се поврзување на еластичниот елемент и поврзување на топчестиот зглоб. Еластичните елементи обезбедуваат пригушување на вибрациите и мал број на ротациони и осцилирачки степени на слобода. Гумените втулки често се користат како еластични компоненти во автомобилите, а се користат и хидраулични втулки и попречни шарки.
Слика 2 Завртувачка рачка за лим за заварување
Структурата на гумениот втулка е претежно челична цевка со гумена надворешна страна или сендвич структура од челична цевка-гума-челична цевка. Внатрешната челична цевка бара отпорност на притисок и барања за дијаметар, а вообичаени се и нелизгачки назабености на двата краја. Гумениот слој ја прилагодува формулата на материјалот и структурата на дизајнот според различните барања за цврстина.
Најнадворешниот челичен прстен често има барање за агол на воведување, што е погодно за притискање.
Хидрауличната чаура има комплексна структура и е производ со сложен процес и висока додадена вредност во категоријата чаури. Постои празнина во гумата, а во празнината има масло. Дизајнот на структурата на празнината се изведува според барањата за перформанси на чаурата. Доколку протекува масло, чаурата е оштетена. Хидрауличните чаури можат да обезбедат подобра крива на цврстина, што влијае на целокупната управливост на возилото.
Вкрстената шарка има комплексна структура и е составен од гумени и топчести шарки. Може да обезбеди подобра издржливост од втулката, агол на замав и агол на ротација, посебна крива на цврстина и да ги задоволи барањата за перформанси на целото возило. Оштетените вкрстени шарки ќе генерираат бучава во кабината кога возилото е во движење.
3. Со движењето на тркалото, структурниот дизајн на елементот за нишање на точката на поврзување на рачката за нишање
Нерамната површина на патот предизвикува тркалата да скокаат нагоре и надолу во однос на каросеријата (шасијата), а во исто време тркалата се движат, како на пример при свртување, движење право итн., што бара траекторијата на тркалата да исполнува одредени барања. Замавнувачката рачка и универзалниот зглоб најчесто се поврзани со топчеста шарка.
Топчестата шарка на замавнувачката рака може да обезбеди агол на замав поголем од ±18° и може да обезбеди агол на ротација од 360°. Целосно ги задоволува барањата за одминување на тркалата и управување. А топчестата шарка ги исполнува гарантните барања од 2 години или 60.000 km и 3 години или 80.000 km за целото возило.
Според различните методи на поврзување помеѓу замавната рака и топчестата шарка (топчест зглоб), може да се подели на поврзување со завртки или навртки, топчестата шарка има прирабница; притискачко поврзување, топчестата шарка нема прирабница; интегрирани, замавната рака и топчестата шарка се се во едно. За конструкции од еден лим и заварени конструкции од повеќе лимови, првите два вида на поврзување се пошироко користени; вториот тип на поврзување како што се ковање челик, ковање алуминиум и леано железо е пошироко користен.
Топчестата шарка треба да ја задоволи отпорноста на абење под оптоварување, бидејќи работен агол е поголем од чаурата, што бара поголем век на траење. Затоа, потребно е топчестата шарка да биде дизајнирана како комбинирана структура, вклучувајќи добро подмачкување на осцилаторниот систем и систем за подмачкување отпорен на прашина и вода.
Слика 3 Алуминиумска кована нишалка
Влијанието на дизајнот на замавнувачката рачка врз квалитетот и цената
1. Фактор на квалитет: колку е полесно, толку подобро
Природната фреквенција на телото (исто така позната како фреквенција на слободни вибрации на системот за вибрации) одредена од цврстината на суспензијата и масата што ја потпира пружината на суспензијата (маса со пружини) е еден од важните индикатори за перформанси на системот за суспензија што влијае на удобноста при возење на автомобилот. Вертикалната фреквенција на вибрации што ја користи човечкото тело е фреквенцијата на телото што се движи нагоре и надолу за време на одење, што е околу 1-1,6Hz. Природната фреквенција на телото треба да биде што е можно поблиску до овој фреквентен опсег. Кога цврстината на системот за суспензија е константна, колку е помала пружинската маса, толку е помала вертикалната деформација на суспензијата и толку е поголема природната фреквенција.
Кога вертикалното оптоварување е константно, колку е помала цврстината на суспензијата, толку е помала природната фреквенција на автомобилот и толку е поголем просторот потребен за тркалото да скока нагоре и надолу.
Кога условите на патот и брзината на возилото се исти, колку е помала масата без пружини, толку е помало оптоварувањето од ударот врз системот за потпирање. Масата без пружини вклучува маса на тркалото, зглобот и масата на водилката итн.
Генерално, алуминиумската нишалка има најлесна маса, а нишалката од леано железо има најголема маса. Другите се помеѓу.
Бидејќи масата на еден сет нишалки е претежно помала од 10 кг, во споредба со возило со маса поголема од 1000 кг, масата на нишалката има мал ефект врз потрошувачката на гориво.
2. Фактор на цена: зависи од планот за дизајн
Колку повеќе барања, толку е поголема цената. Под претпоставка дека структурната цврстина и цврстината на замавнувачката рака ги исполнуваат барањата, барањата за толеранција на производството, тежината на процесот на производство, видот и достапноста на материјалот и барањата за површинска корозија директно влијаат на цената. На пример, факторите против корозија: електро-галванизирано премачкување, преку површинска пасивација и други третмани, може да постигне околу 144 часа; заштитата на површината е поделена на катодно електрофоретско премачкување со боја, кое може да постигне отпорност на корозија од 240 часа преку прилагодување на дебелината на премазот и методите на обработка; цинк-железо или цинк-никел премачкување, кое може да ги исполни барањата за антикорозивен тест за повеќе од 500 часа. Како што се зголемуваат барањата за тест за корозија, така се зголемува и цената на делот.
Трошокот може да се намали со споредување на дизајнерските и структурните шеми на замавнувачката рака.
Како што сите знаеме, различните аранжмани на цврсти точки обезбедуваат различни перформанси на возење. Особено, треба да се истакне дека истиот аранжман на цврсти точки и различните дизајни на точки за поврзување можат да обезбедат различни трошоци.
Постојат три вида на поврзување помеѓу структурните делови и топчестите споеви: поврзување преку стандардни делови (завртки, навртки или заковки), поврзување со интерферентно вклопување и интеграција. Во споредба со стандардната структура на поврзување, структурата на поврзување со интерферентно вклопување ги намалува видовите делови, како што се завртки, навртки, заковки и други делови. Интегрираната едноделна структура за разлика од структурата на поврзување со интерферентно вклопување го намалува бројот на делови од обвивката на топчестиот зглоб.
Постојат два облика на поврзување помеѓу структурниот елемент и еластичниот елемент: предните и задните еластични елементи се аксијално паралелни и аксијално нормални. Различни методи одредуваат различни процеси на склопување. На пример, насоката на притискање на втулката е во иста насока и нормална на телото на замавнувачката рака. Преса со една станица и двојна глава може да се користи за истовремено притискање на предните и задните втулки, заштедувајќи работна сила, опрема и време; Ако насоката на инсталација е неконзистентна (вертикална), преса со една станица и двојна глава може да се користи за последователно притискање и инсталирање на втулката, заштедувајќи работна сила и опрема; кога втулката е дизајнирана да се притиска одвнатре, потребни се две станици и две преси, последователно притискајќи ја втулката.
