Cánh tay xoay thường nằm giữa bánh xe và cơ thể, và nó là một thành phần an toàn liên quan đến trình điều khiển truyền lực, làm suy yếu truyền rung và điều khiển hướng.
Cánh tay xoay thường nằm giữa bánh xe và cơ thể, và nó là một thành phần an toàn liên quan đến trình điều khiển truyền lực, giảm truyền rung và điều khiển hướng. Bài viết này giới thiệu thiết kế cấu trúc chung của cánh tay xoay trên thị trường, và so sánh và phân tích ảnh hưởng của các cấu trúc khác nhau đến quy trình, chất lượng và giá cả.
Hệ thống treo khung xe được chia thành hệ thống treo trước và hệ thống treo sau. Cả huyền phù phía trước và phía sau đều có cánh tay xoay để kết nối bánh xe và cơ thể. Các cánh tay xoay thường nằm giữa các bánh xe và cơ thể.
Vai trò của cánh tay xoay hướng dẫn là kết nối bánh xe và khung, lực truyền, giảm truyền rung và điều khiển hướng. Nó là một thành phần an toàn liên quan đến người lái xe. Có các bộ phận cấu trúc truyền lực trong hệ thống treo, do đó các bánh xe di chuyển so với cơ thể theo một quỹ đạo nhất định. Các bộ phận cấu trúc truyền tải, và toàn bộ hệ thống treo có hiệu suất xử lý của xe.
Các chức năng phổ biến và thiết kế cấu trúc của cánh tay xoay xe
1. Để đáp ứng các yêu cầu của chuyển tải, thiết kế cấu trúc cánh tay và công nghệ
Hầu hết các xe hiện đại sử dụng hệ thống treo độc lập. Theo các hình thức cấu trúc khác nhau, các hệ thống treo độc lập có thể được chia thành loại xương đòn, loại cánh tay, loại đa liên kết, loại nến và loại McPherson. Cánh tay chéo và cánh tay kéo dài là một cấu trúc hai lực cho một cánh tay duy nhất trong đa liên kết, với hai điểm kết nối. Hai thanh hai lực được lắp ráp trên khớp phổ quát ở một góc nhất định và các đường nối của các điểm kết nối tạo thành một cấu trúc hình tam giác. Chiếc tay dưới phía trước MacPherson là một cánh tay xoay ba điểm điển hình với ba điểm kết nối. Đường kết nối ba điểm kết nối là cấu trúc hình tam giác ổn định có thể chịu được tải trọng theo nhiều hướng.
Cấu trúc của cánh tay xoay hai lực rất đơn giản, và thiết kế kết cấu thường được xác định theo chuyên môn chuyên nghiệp khác nhau và sự thuận tiện xử lý của mỗi công ty. Ví dụ, cấu trúc kim loại tấm được đóng dấu (xem Hình 1), cấu trúc thiết kế là một tấm thép duy nhất không có hàn và khoang cấu trúc chủ yếu có hình dạng "I"; Cấu trúc hàn kim loại tấm (xem Hình 2), cấu trúc thiết kế là một tấm thép hàn và khoang cấu trúc có nhiều hơn trong hình dạng của "" "; hoặc các tấm cốt thép cục bộ được sử dụng để hàn và củng cố vị trí nguy hiểm; Cấu trúc xử lý máy rèn thép, khoang cấu trúc là rắn và hình dạng chủ yếu được điều chỉnh theo các yêu cầu bố cục khung gầm; Cấu trúc xử lý máy rèn nhôm (xem Hình 3), cấu trúc khoang là rắn và các yêu cầu hình dạng tương tự như rèn thép; Cấu trúc ống thép rất đơn giản trong cấu trúc, và khoang cấu trúc là hình tròn.
Cấu trúc của cánh tay xoay ba điểm rất phức tạp và thiết kế cấu trúc thường được xác định theo các yêu cầu của OEM. Trong phân tích mô phỏng chuyển động, cánh tay xoay không thể can thiệp vào các bộ phận khác và hầu hết chúng có yêu cầu khoảng cách tối thiểu. Ví dụ, cấu trúc kim loại tấm được đóng dấu chủ yếu được sử dụng cùng lúc với cấu trúc hàn kim loại tấm, lỗ khai thác cảm biến hoặc thanh ổn định kết nối khung kết nối thanh, v.v. sẽ thay đổi cấu trúc thiết kế của cánh tay xoay; Khoang cấu trúc vẫn còn trong hình dạng của "miệng", và khoang cánh tay sẽ là một cấu trúc khép kín tốt hơn một cấu trúc không được giải thích. Cấu trúc gia công rèn, khoang cấu trúc chủ yếu là hình dạng "I", có các đặc điểm truyền thống của xoắn và kháng uốn; Cấu trúc gia công đúc, hình dạng và khoang cấu trúc chủ yếu được trang bị xương sườn gia cố và các lỗ giảm trọng lượng theo các đặc điểm của đúc; Hàn kim loại tấm cấu trúc kết hợp với rèn, do các yêu cầu không gian bố trí của khung xe, khớp bóng được tích hợp trong rèn và rèn được kết nối với kim loại tấm; Cấu trúc gia công bằng nhôm được đúc cung cấp việc sử dụng và năng suất vật liệu tốt hơn so với giả mạo, và nó có vượt trội so với sức mạnh vật liệu của đúc, đó là ứng dụng của công nghệ mới.
2. Giảm truyền rung sang cơ thể và thiết kế kết cấu của phần tử đàn hồi tại điểm kết nối của cánh tay xoay
Vì bề mặt đường mà xe đang lái không thể hoàn toàn bằng phẳng, lực phản ứng thẳng đứng của mặt đường hoạt động trên bánh xe thường có tác động, đặc biệt là khi lái xe ở tốc độ cao trên mặt đường xấu, lực tác động này cũng khiến người lái cảm thấy khó chịu. , các phần tử đàn hồi được cài đặt trong hệ thống treo và kết nối cứng nhắc được chuyển đổi thành kết nối đàn hồi. Sau khi phần tử đàn hồi bị ảnh hưởng, nó tạo ra rung động và độ rung liên tục làm cho người lái cảm thấy không thoải mái, do đó, hệ thống treo cần các yếu tố giảm xóc để giảm biên độ rung nhanh chóng.
Các điểm kết nối trong thiết kế cấu trúc của cánh tay xoay là kết nối phần tử đàn hồi và kết nối chung bóng. Các yếu tố đàn hồi cung cấp giảm xóc rung và một số lượng nhỏ độ tự do xoay và dao động. Ống lót cao su thường được sử dụng làm thành phần đàn hồi trong xe hơi, và ống lót thủy lực và bản lề chéo cũng được sử dụng.
Hình 2 cánh tay hàn kim loại tấm
Cấu trúc của ống lót cao su chủ yếu là một ống thép với cao su bên ngoài, hoặc một cấu trúc bánh sandwich của ống thép kéo dài bằng thép. Ống thép bên trong đòi hỏi các yêu cầu kháng áp suất và đường kính, và các răng cưa chống trượt là phổ biến ở cả hai đầu. Lớp cao su điều chỉnh công thức vật liệu và cấu trúc thiết kế theo các yêu cầu độ cứng khác nhau.
Vòng thép ngoài cùng thường có yêu cầu góc dẫn, có lợi cho việc lắp ấn.
Bushing thủy lực có cấu trúc phức tạp, và nó là một sản phẩm có quy trình phức tạp và giá trị gia tăng cao trong danh mục Bushing. Có một khoang trong cao su, và có dầu trong khoang. Thiết kế cấu trúc khoang được thực hiện theo yêu cầu hiệu suất của ống lót. Nếu rò rỉ dầu, ống lót bị hỏng. Ống lót thủy lực có thể cung cấp một đường cong độ cứng tốt hơn, ảnh hưởng đến khả năng lái xe tổng thể.
Bản lề chéo có cấu trúc phức tạp và là một phần tổng hợp của bản lề cao su và bóng. Nó có thể cung cấp độ bền tốt hơn so với ống lót, góc xoay và góc quay, đường cong độ cứng đặc biệt và đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của toàn bộ chiếc xe. Bản lề chéo bị hư hỏng sẽ tạo ra tiếng ồn vào taxi khi xe đang chuyển động.
3. Với chuyển động của bánh xe, thiết kế cấu trúc của phần tử xoay ở điểm kết nối của cánh tay xoay
Bề mặt đường không đều khiến các bánh xe nhảy lên xuống so với cơ thể (khung), đồng thời các bánh xe di chuyển, chẳng hạn như rẽ, đi thẳng, v.v., đòi hỏi quỹ đạo của các bánh xe để đáp ứng các yêu cầu nhất định. Cánh tay xoay và khớp phổ quát chủ yếu được kết nối bởi một bản lề bóng.
Bản lề bóng cánh tay có thể cung cấp một góc xoay lớn hơn ± 18 ° và có thể cung cấp góc xoay 360 °. Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chạy bộ và lái xe. Và bản lề bóng đáp ứng các yêu cầu bảo hành là 2 năm hoặc 60.000 km và 3 năm hoặc 80.000 km cho toàn bộ chiếc xe.
Theo các phương pháp kết nối khác nhau giữa cánh tay xoay và bản lề bóng (khớp bóng), nó có thể được chia thành kết nối bu -lông hoặc đinh tán, bản lề bóng có mặt bích; Báo chí kết nối nhiễu phù hợp, bản lề bóng không có mặt bích; Tích hợp, cánh tay xoay và bản lề bóng trong một. Đối với cấu trúc kim loại tấm đơn và cấu trúc hàn kim loại nhiều tờ, hai loại kết nối trước đây được sử dụng rộng rãi hơn; Loại kết nối thứ hai như rèn thép, rèn nhôm và gang được sử dụng rộng rãi hơn
Bản lề bóng cần đáp ứng khả năng chống mài mòn trong điều kiện tải, do góc làm việc lớn hơn so với ống lót, yêu cầu tuổi thọ cao hơn. Do đó, bản lề bóng được yêu cầu phải được thiết kế như một cấu trúc kết hợp, bao gồm bôi trơn tốt hệ thống bôi trơn chống bụi và chống bụi và chống thấm nước.
Hình 3 cánh tay xoay nhôm giả mạo
Tác động của thiết kế cánh tay đối với chất lượng và giá cả
1. Yếu tố chất lượng: càng nhẹ càng tốt
Tần số tự nhiên của cơ thể (còn được gọi là tần số rung tự do của hệ thống rung) được xác định bởi độ cứng của hệ thống treo và khối lượng được hỗ trợ bởi lò xo huyền phù (khối lượng) là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng của hệ thống treo ảnh hưởng đến sự thoải mái của xe. Tần số rung dọc được sử dụng bởi cơ thể con người là tần số của cơ thể di chuyển lên xuống trong khi đi bộ, khoảng 1-1,6Hz. Tần số tự nhiên của cơ thể nên càng gần càng tốt với dải tần này. Khi độ cứng của hệ thống treo là không đổi, khối lượng bung nhỏ hơn, biến dạng thẳng đứng của huyền phù càng nhỏ và tần số tự nhiên càng cao.
Khi tải trọng thẳng đứng không đổi, độ cứng của hệ thống treo càng nhỏ, tần số tự nhiên của xe càng thấp và không gian cần thiết để bánh xe nhảy lên xuống.
Khi điều kiện đường và tốc độ xe là như nhau, khối lượng không nhỏ, tải trọng tác động càng nhỏ trên hệ thống treo. Khối lượng không có gì bao gồm khối lượng bánh xe, khối lượng chung và khối lượng hướng dẫn, v.v.
Nhìn chung, cánh tay xoay nhôm có khối lượng nhẹ nhất và cánh tay xoay gang có khối lượng lớn nhất. Những người khác ở giữa.
Do khối lượng của một bộ cánh tay xoay chủ yếu dưới 10kg, so với một chiếc xe có khối lượng hơn 1000kg, khối lượng của cánh tay xoay ít ảnh hưởng đến mức tiêu thụ nhiên liệu.
2. Yếu tố giá: Phụ thuộc vào kế hoạch thiết kế
Càng nhiều yêu cầu, chi phí càng cao. Với tiền đề rằng sức mạnh cấu trúc và độ cứng của cánh tay xoay đáp ứng các yêu cầu, các yêu cầu dung nạp sản xuất, độ khó của quy trình sản xuất, loại vật liệu và tính khả dụng và các yêu cầu ăn mòn bề mặt đều ảnh hưởng trực tiếp đến giá cả. Ví dụ, các yếu tố chống ăn mòn: lớp phủ điện galvanized, thông qua sự thụ động bề mặt và các phương pháp điều trị khác, có thể đạt được khoảng 144h; Bảo vệ bề mặt được chia thành lớp sơn điện di catốt, có thể đạt được khả năng chống ăn mòn 240h thông qua điều chỉnh độ dày lớp phủ và phương pháp xử lý; Lớp phủ kẽm hoặc kẽm-nickel, có thể đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm chống ăn mòn hơn 500h. Khi các yêu cầu kiểm tra ăn mòn tăng, chi phí của phần này cũng vậy.
Chi phí có thể được giảm bằng cách so sánh các sơ đồ thiết kế và cấu trúc của cánh tay xoay.
Như chúng ta đã biết, các sắp xếp điểm khó khác nhau cung cấp hiệu suất lái xe khác nhau. Cụ thể, cần chỉ ra rằng sự sắp xếp điểm khó tương tự và các thiết kế điểm kết nối khác nhau có thể cung cấp các chi phí khác nhau.
Có ba loại kết nối giữa các bộ phận cấu trúc và khớp bóng: kết nối thông qua các bộ phận tiêu chuẩn (bu lông, đai ốc hoặc đinh tán), kết nối và tích hợp phù hợp với nhiễu. So với cấu trúc kết nối tiêu chuẩn, cấu trúc kết nối phù hợp với nhiễu làm giảm các loại các bộ phận, chẳng hạn như bu lông, đai ốc, đinh tán và các bộ phận khác. Một mảnh tích hợp hơn so với cấu trúc kết nối phù hợp với nhiễu làm giảm số lượng các phần của vỏ khớp bóng.
Có hai dạng kết nối giữa thành viên cấu trúc và phần tử đàn hồi: các phần tử đàn hồi phía trước và phía sau là song song trục và vuông góc theo trục. Các phương pháp khác nhau xác định các quá trình lắp ráp khác nhau. Ví dụ, hướng nhấn của ống lót theo cùng một hướng và vuông góc với thân cánh tay xoay. Một máy ép hai đầu có thể được sử dụng để ép phù hợp với ống lót phía trước và phía sau cùng một lúc, tiết kiệm nhân lực, thiết bị và thời gian; Nếu hướng cài đặt không nhất quán (thẳng đứng), có thể sử dụng một máy ép hai đầu một trạm để nhấn và cài đặt ống lót liên tiếp, tiết kiệm nhân lực và thiết bị; Khi ống lót được thiết kế để được ép từ bên trong, hai trạm và hai máy ép được yêu cầu, liên tiếp nhấn phù hợp với ống lót.
