Ang swing arm ay kadalasang matatagpuan sa pagitan ng gulong at ng katawan, at ito ay isang bahagi ng kaligtasan na may kaugnayan sa driver na nagpapadala ng puwersa, nagpapahina sa paghahatid ng vibration, at kumokontrol sa direksyon.
Ang swing arm ay karaniwang matatagpuan sa pagitan ng gulong at ng katawan, at ito ay isang sangkap na pangkaligtasan na nauugnay sa driver na nagpapadala ng puwersa, binabawasan ang paghahatid ng vibration, at kinokontrol ang direksyon. Ipinakilala ng artikulong ito ang karaniwang disenyo ng istruktura ng swing arm sa merkado, at inihahambing at sinusuri ang impluwensya ng iba't ibang istruktura sa proseso, kalidad at presyo.
Ang suspensyon ng chassis ng kotse ay halos nahahati sa suspensyon sa harap at suspensyon sa likuran. Parehong may mga swing arm ang mga suspensyon sa harap at likuran upang ikonekta ang mga gulong at katawan. Ang mga swing arm ay karaniwang matatagpuan sa pagitan ng mga gulong at katawan.
Ang papel ng swing arm ng gabay ay upang ikonekta ang gulong at ang frame, magpadala ng puwersa, bawasan ang paghahatid ng vibration, at kontrolin ang direksyon. Ito ay isang bahagi ng kaligtasan na kinasasangkutan ng driver. May mga force-transmitting structural parts sa suspension system, upang ang mga gulong ay gumagalaw nang may kaugnayan sa katawan ayon sa isang tiyak na tilapon. Ang mga bahagi ng istruktura ay nagpapadala ng pagkarga, at ang buong sistema ng suspensyon ay nagtataglay ng pagganap ng paghawak ng kotse.
Mga karaniwang function at disenyo ng istraktura ng swing arm ng kotse
1. Upang matugunan ang mga kinakailangan ng paglipat ng pagkarga, disenyo at teknolohiya ng istraktura ng swing arm
Karamihan sa mga modernong kotse ay gumagamit ng mga independiyenteng sistema ng suspensyon. Ayon sa iba't ibang structural form, ang mga independent suspension system ay maaaring nahahati sa wishbone type, trailing arm type, multi-link type, candle type at McPherson type. Ang cross arm at ang trailing arm ay isang two-force na istraktura para sa isang braso sa multi-link, na may dalawang punto ng koneksyon. Dalawang dalawang-force rods ay binuo sa unibersal na pinagsamang sa isang tiyak na anggulo, at ang mga linya ng pagkonekta ng mga punto ng pagkonekta ay bumubuo ng isang tatsulok na istraktura. Ang MacPherson front suspension lower arm ay isang tipikal na three-point swing arm na may tatlong punto ng koneksyon. Ang linya na nagkokonekta sa tatlong mga punto ng koneksyon ay isang matatag na triangular na istraktura na maaaring makatiis ng mga pagkarga sa maraming direksyon.
Ang istraktura ng dalawang puwersang swing arm ay simple, at ang istrukturang disenyo ay madalas na tinutukoy ayon sa iba't ibang propesyonal na kadalubhasaan at kaginhawaan sa pagproseso ng bawat kumpanya. Halimbawa, ang naselyohang sheet metal na istraktura (tingnan ang Figure 1), ang disenyo ng istraktura ay isang solong bakal na plato na walang hinang, at ang istruktura na lukab ay halos nasa hugis ng "I"; ang sheet metal welded structure (tingnan ang Figure 2), ang disenyo ng istraktura ay isang welded steel plate, at ang structural cavity ay mas Ito ay nasa hugis ng "口"; o ang mga lokal na reinforcement plate ay ginagamit upang magwelding at palakasin ang mapanganib na posisyon; ang istraktura ng pagpoproseso ng bakal na forging machine, ang structural cavity ay solid, at ang hugis ay kadalasang nababagay ayon sa mga kinakailangan sa layout ng chassis; ang aluminum forging machine processing structure (tingnan ang Figure 3), ang istraktura Ang cavity ay solid, at ang mga kinakailangan sa hugis ay katulad ng steel forging; ang istraktura ng steel pipe ay simple sa istraktura, at ang structural cavity ay pabilog.
Ang istraktura ng three-point swing arm ay kumplikado, at ang disenyo ng istruktura ay madalas na tinutukoy ayon sa mga kinakailangan ng OEM. Sa motion simulation analysis, ang swing arm ay hindi makakasagabal sa ibang bahagi, at karamihan sa mga ito ay may pinakamababang kinakailangan sa distansya. Halimbawa, ang naselyohang sheet metal na istraktura ay kadalasang ginagamit kasabay ng sheet metal welded structure, ang sensor harness hole o ang stabilizer bar connecting rod connection bracket, atbp. ay magbabago sa disenyo ng istraktura ng swing arm; ang structural cavity ay nasa hugis pa rin ng isang "bibig", at ang swing arm cavity ay Ang isang saradong istraktura ay mas mahusay kaysa sa isang hindi nakasara na istraktura. Forging machined na istraktura, ang structural cavity ay halos "I" na hugis, na may mga tradisyonal na katangian ng pamamaluktot at baluktot na pagtutol; casting machined na istraktura, hugis at structural cavity ay kadalasang nilagyan ng reinforcing ribs at mga butas na nagpapababa ng timbang ayon sa mga katangian ng paghahagis; sheet metal welding Ang pinagsamang istraktura sa forging, dahil sa mga kinakailangan sa layout ng espasyo ng chassis ng sasakyan, ang ball joint ay isinama sa forging, at ang forging ay konektado sa sheet metal; ang cast-forged aluminum machining structure ay nagbibigay ng mas mahusay na materyal na paggamit at produktibidad kaysa sa forging, at may Ito ay higit na mataas sa materyal na lakas ng mga casting, na kung saan ay ang aplikasyon ng bagong teknolohiya.
2. Bawasan ang paghahatid ng panginginig ng boses sa katawan, at ang disenyo ng istruktura ng nababanat na elemento sa punto ng koneksyon ng swing arm
Dahil ang ibabaw ng kalsada kung saan ang sasakyan ay hindi maaaring maging ganap na patag, ang vertical na puwersa ng reaksyon ng ibabaw ng kalsada na kumikilos sa mga gulong ay kadalasang nakakaapekto, lalo na kapag nagmamaneho ng napakabilis sa isang masamang ibabaw ng kalsada, ang puwersa ng epekto na ito ay nagdudulot din sa driver. para hindi komportable. , ang mga nababanat na elemento ay naka-install sa sistema ng suspensyon, at ang matibay na koneksyon ay na-convert sa nababanat na koneksyon. Matapos maapektuhan ang nababanat na elemento, ito ay bumubuo ng vibration, at ang tuluy-tuloy na vibration ay nagiging sanhi ng hindi komportableng pakiramdam ng driver, kaya ang suspension system ay nangangailangan ng mga elemento ng damping upang mabawasan ang vibration amplitude nang mabilis.
Ang mga punto ng koneksyon sa disenyo ng istruktura ng swing arm ay nababanat na koneksyon ng elemento at koneksyon ng ball joint. Ang mga nababanat na elemento ay nagbibigay ng vibration damping at isang maliit na bilang ng rotational at oscillating degrees ng kalayaan. Ang mga rubber bushing ay kadalasang ginagamit bilang nababanat na mga bahagi sa mga kotse, at ginagamit din ang mga hydraulic bushing at cross hinges.
Figure 2 Sheet metal welding swing arm
Ang istraktura ng rubber bushing ay halos isang bakal na tubo na may goma sa labas, o isang sandwich na istraktura ng steel pipe-rubber-steel pipe. Ang panloob na bakal na tubo ay nangangailangan ng pressure resistance at diameter na kinakailangan, at ang mga anti-skid serrations ay karaniwan sa magkabilang dulo. Inaayos ng layer ng goma ang formula ng materyal at istraktura ng disenyo ayon sa iba't ibang mga kinakailangan sa tigas.
Ang pinakalabas na bakal na singsing ay kadalasang mayroong lead-in angle requirement, na nakakatulong sa press-fitting.
Ang hydraulic bushing ay may kumplikadong istraktura, at ito ay isang produkto na may kumplikadong proseso at mataas na idinagdag na halaga sa kategorya ng bushing. May isang lukab sa goma, at may langis sa lukab. Ang disenyo ng istraktura ng lukab ay isinasagawa ayon sa mga kinakailangan sa pagganap ng bushing. Kung ang langis ay tumagas, ang bushing ay nasira. Ang mga hydraulic bushing ay maaaring magbigay ng isang mas mahusay na stiffness curve, na nakakaapekto sa pangkalahatang pagmamaneho ng sasakyan.
Ang cross hinge ay may kumplikadong istraktura at isang pinagsama-samang bahagi ng mga bisagra ng goma at bola. Maaari itong magbigay ng mas mahusay na tibay kaysa sa bushing, swing angle at rotation angle, espesyal na stiffness curve, at matugunan ang mga kinakailangan sa pagganap ng buong sasakyan. Ang mga nasirang cross hinges ay bubuo ng ingay sa taksi kapag ang sasakyan ay gumagalaw.
3. Sa paggalaw ng gulong, ang disenyo ng istruktura ng elemento ng swing sa punto ng koneksyon ng swing arm
Ang hindi pantay na ibabaw ng kalsada ay nagiging sanhi ng mga gulong na tumalon pataas at pababa na may kaugnayan sa katawan (frame), at sa parehong oras ang mga gulong ay gumagalaw, tulad ng pagliko, pagdiretso, atbp., na nangangailangan ng trajectory ng mga gulong upang matugunan ang ilang mga kinakailangan. Ang swing arm at ang unibersal na joint ay halos konektado sa pamamagitan ng isang ball hinge.
Ang swing arm ball hinge ay maaaring magbigay ng swing angle na mas malaki sa ±18°, at maaaring magbigay ng rotation angle na 360°. Ganap na nakakatugon sa runout ng gulong at mga kinakailangan sa pagpipiloto. At ang bisagra ng bola ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa warranty na 2 taon o 60,000 km at 3 taon o 80,000 km para sa buong sasakyan.
Ayon sa iba't ibang paraan ng koneksyon sa pagitan ng swing arm at ng ball hinge (ball joint), maaari itong nahahati sa bolt o rivet connection, ang ball hinge ay may flange; press-fit interference connection, ang ball hinge ay walang flange; integrated, ang swing arm at ang ball hinge All in one. Para sa single sheet metal structure at multi-sheet metal welded structure, ang dating dalawang uri ng koneksyon ay mas malawak na ginagamit; ang huling uri ng koneksyon tulad ng steel forging, aluminum forging at cast iron ay mas malawak na ginagamit
Ang bisagra ng bola ay kailangang matugunan ang wear resistance sa ilalim ng kondisyon ng pagkarga, dahil sa mas malaking anggulo ng pagtatrabaho kaysa sa bushing, ang mas mataas na pangangailangan sa buhay. Samakatuwid, ang bisagra ng bola ay kinakailangang idisenyo bilang isang pinagsamang istraktura, kabilang ang mahusay na pagpapadulas ng swing at dustproof at hindi tinatablan ng tubig na sistema ng pagpapadulas.
Figure 3 Aluminum forged swing arm
Ang epekto ng disenyo ng swing arm sa kalidad at presyo
1. Quality factor: mas magaan ang mas mahusay
Ang natural na dalas ng katawan (kilala rin bilang ang libreng vibration frequency ng vibration system) na tinutukoy ng suspension stiffness at ang masa na sinusuportahan ng suspension spring (sprung mass) ay isa sa mga mahalagang indicator ng performance ng suspension system na nakakaapekto sa ginhawa sa pagsakay sa kotse. Ang vertical vibration frequency na ginagamit ng katawan ng tao ay ang dalas ng paggalaw ng katawan pataas at pababa habang naglalakad, na humigit-kumulang 1-1.6Hz. Ang natural na dalas ng katawan ay dapat na mas malapit hangga't maaari sa hanay ng dalas na ito. Kapag ang higpit ng sistema ng suspensyon ay pare-pareho, mas maliit ang sprung mass, mas maliit ang vertical deformation ng suspension, at mas mataas ang natural na frequency.
Kapag ang vertical load ay pare-pareho, mas maliit ang suspension stiffness, mas mababa ang natural na frequency ng sasakyan, at mas malaki ang space na kailangan para tumalon pataas at pababa ang gulong.
Kapag pareho ang kondisyon ng kalsada at bilis ng sasakyan, mas maliit ang unsprung mass, mas maliit ang impact load sa suspension system. Kasama sa unsprung mass ang wheel mass, universal joint at guide arm mass, atbp.
Sa pangkalahatan, ang aluminum swing arm ang may pinakamagaan na masa at ang cast iron swing arm ang may pinakamalaking masa. Ang iba ay nasa pagitan.
Dahil ang masa ng isang set ng mga swing arm ay halos mas mababa sa 10kg, kumpara sa isang sasakyan na may mass na higit sa 1000kg, ang masa ng swing arm ay may maliit na epekto sa pagkonsumo ng gasolina.
2. Price factor: depende sa design plan
Ang mas maraming mga kinakailangan, mas mataas ang gastos. Sa saligan na ang structural strength at rigidity ng swing arm ay nakakatugon sa mga kinakailangan, ang manufacturing tolerance requirements, ang kahirapan sa proseso ng pagmamanupaktura, uri ng materyal at availability, at ang surface corrosion requirements ay direktang nakakaapekto sa presyo. Halimbawa, ang mga anti-corrosion factor: electro-galvanized coating, sa pamamagitan ng surface passivation at iba pang treatment, ay maaaring makamit ang tungkol sa 144h; ang proteksyon sa ibabaw ay nahahati sa cathodic electrophoretic paint coating, na maaaring makamit ang 240h corrosion resistance sa pamamagitan ng pagsasaayos ng kapal ng coating at mga pamamaraan ng paggamot; zinc-iron O zinc-nickel coating, na maaaring matugunan ang mga kinakailangan sa anti-corrosion test na higit sa 500h. Habang tumataas ang mga kinakailangan sa pagsubok ng kaagnasan, tumataas din ang halaga ng bahagi.
Ang gastos ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng paghahambing ng disenyo at istraktura ng mga scheme ng swing arm.
Tulad ng alam nating lahat, ang iba't ibang hard point arrangement ay nagbibigay ng iba't ibang performance sa pagmamaneho. Sa partikular, dapat itong ituro na ang parehong hard point arrangement at iba't ibang disenyo ng koneksyon point ay maaaring magbigay ng iba't ibang mga gastos.
May tatlong uri ng koneksyon sa pagitan ng mga bahagi ng istruktura at mga joint ng bola: koneksyon sa pamamagitan ng mga karaniwang bahagi (bolts, nuts o rivets), interference fit connection at integration. Kung ikukumpara sa karaniwang istraktura ng koneksyon, binabawasan ng istruktura ng koneksyon ng interference fit ang mga uri ng mga bahagi, tulad ng mga bolts, nuts, rivets at iba pang mga bahagi. Ang pinagsamang one-piece kaysa sa interference fit na istraktura ng koneksyon ay binabawasan ang bilang ng mga bahagi ng ball joint joint shell.
Mayroong dalawang anyo ng koneksyon sa pagitan ng structural member at ng elastic na elemento: ang front at rear na elastic na elemento ay axially parallel at axially perpendicular. Ang iba't ibang mga pamamaraan ay tumutukoy sa iba't ibang mga proseso ng pagpupulong. Halimbawa, ang direksyon ng pagpindot ng bushing ay nasa parehong direksyon at patayo sa katawan ng swing arm. Ang isang single-station double-head press ay maaaring gamitin upang pindutin ang magkasya sa harap at likod na bushings sa parehong oras, makatipid ng lakas-tao, kagamitan at oras; Kung ang direksyon ng pag-install ay hindi pare-pareho (vertical), ang isang single-station double-head press ay maaaring gamitin upang pindutin at i-install ang bushing nang sunud-sunod, makatipid ng lakas-tao at kagamitan; kapag ang bushing ay idinisenyo upang pinindot mula sa loob, dalawang istasyon at dalawang pagpindot ang kinakailangan , sunud-sunod na pinindot ang bushing.
