Вилица се обично налази између точка и каросерије и представља сигурносну компоненту повезану са возачем која преноси силу, смањује пренос вибрација и контролише смер.
Виљушка се обично налази између точка и каросерије и представља безбедносну компоненту повезану са возачем која преноси силу, смањује пренос вибрација и контролише смер. Овај чланак представља уобичајени структурни дизајн виљушкасте ...
Вешање шасије аутомобила је грубо подељено на предње и задње вешање. И предње и задње вешање имају виљушке које повезују точкове и каросерију. Виљушке се обично налазе између точкова и каросерије.
Улога вођице окретне виљушке је да повеже точак и рам, преноси силу, смањује пренос вибрација и контролише смер. То је безбедносна компонента која укључује возача. У систему вешања постоје структурни делови који преносе силу, тако да се точкови крећу у односу на каросерију према одређеној путањи. Структурни делови преносе терет, а цео систем вешања сноси перформансе управљања аутомобилом.
Уобичајене функције и дизајн структуре аутомобилске виљушке
1. Да би се испунили захтеви преноса терета, дизајна и технологије структуре окретне виљушке
Већина модерних аутомобила користи независне системе вешања. Према различитим структурним облицима, независни системи вешања могу се поделити на тип са виљушком, тип са вучном виљушком, тип са вишеструким везама, тип са свећом и тип Макферсон. Попречна вилица и вучна вилица су структура са две силе за једну виљушку у вишеструком зглобу, са две тачке повезивања. Две шипке са две силе су склопљене на карданском зглобу под одређеним углом, а спојне линије спојних тачака формирају троугласту структуру. Доња вилица предњег вешања Макферсон је типична тротачкаста виљушка са три тачке повезивања. Линија која повезује три тачке повезивања је стабилна троугласта структура која може да издржи оптерећења у више праваца.
Структура двоструке окретне виљушке је једноставна, а структурни дизајн се често одређује према различитим стручним знањима и погодностима обраде сваке компаније. На пример, код конструкције од штанцаног лима (видети слику 1), конструкција је направљена од једне челичне плоче без заваривања, а структурна шупљина је углавном у облику слова "I"; код заварене конструкције од лима (видети слику 2), конструкција је направљена од заварене челичне плоче, а структурна шупљина је више у облику слова "口"; или се локалне арматурне плоче користе за заваривање и ојачавање опасних позиција; код конструкције за обраду челика машином за ковање, структурна шупљина је чврста, а облик се углавном прилагођава захтевима распореда шасије; код конструкције за обраду алуминијума машином за ковање (видети слику 3), шупљина је чврста, а захтеви за облик су слични онима код кованог челика; конструкција челичних цеви је једноставне структуре, а структурна шупљина је кружна.
Структура тротачкасте окретне вилице је компликована, а структурни дизајн се често одређује према захтевима произвођача оригиналне опреме. У анализи симулације кретања, окретна вилица не сме да омета друге делове, а већина њих има минималне захтеве за растојање. На пример, штанцана лимена структура се углавном користи истовремено са завареном лименом структуром, отвор за кабловски кабл сензора или носач клипњаче стабилизатора итд. ће променити структуру дизајна окретне вилице; структурна шупљина је и даље у облику „уста“, а шупљина окретне вилице ће бити. Затворена структура је боља од отворене структуре. Код машински обрађене структуре, структурна шупљина је углавном облика „I“, што има традиционалне карактеристике отпорности на торзију и савијање; код машински обрађене структуре, облик и структурна шупљина су углавном опремљени ојачавајућим ребрима и отворима за смањење тежине према карактеристикама ливења; заваривање лима. Комбинована структура са ковањем, због захтева простора за распоред шасије возила, куглични зглоб је интегрисан у отковак, а отковак је повезан са лимом; Структура обраде ливеног алуминијума пружа боље искоришћење материјала и продуктивност од ковања и има супериорнију чврстоћу материјала одливака, што је примена нове технологије.
2. Смањите пренос вибрација на тело и структурни дизајн еластичног елемента на месту спајања виљушке.
Пошто површина пута по којој се аутомобил вози не може бити апсолутно равна, вертикална реакциона сила површине пута која делује на точкове често је ударна, посебно при вожњи великом брзином на лошој површини пута, ова сила удара такође узрокује да се возач осећа нелагодно. Еластични елементи су уграђени у систем вешања, а крута веза се претвара у еластичну везу. Након удара у еластични елемент, он генерише вибрације, а континуиране вибрације узрокују да се возач осећа нелагодно, па је систему вешања потребан елемент за пригушивање како би се брзо смањила амплитуда вибрација.
Спојне тачке у структурном дизајну виљушке су спој еластичних елемената и спој кугличног зглоба. Еластични елементи обезбеђују пригушење вибрација и мали број ротационих и осцилујућих степени слободе. Гумене чауре се често користе као еластичне компоненте у аутомобилима, а користе се и хидрауличне чауре и унакрсни шарнири.
Слика 2 Виљушка за заваривање лима
Структура гумене чауре је углавном челична цев са спољашњом гумом или сендвич структура од челичне цеви-гуме-челичне цеви. Унутрашња челична цев захтева захтеве за отпорност на притисак и пречник, а противклизни назубци су уобичајени на оба краја. Гумени слој прилагођава формулу материјала и структуру дизајна према различитим захтевима за крутост.
Спољашњи челични прстен често има захтев за угао увођења, што је погодно за пресовање.
Хидраулична чаура има сложену структуру и представља производ са сложеним процесом и високом додатом вредношћу у категорији чаура. У гуми постоји шупљина, а у шупљини се налази уље. Дизајн структуре шупљине се врши у складу са захтевима перформанси чауре. Ако уље цури, чаура је оштећена. Хидрауличне чауре могу пружити бољу криву крутости, што утиче на укупну управљивост возила.
Укрштени шарнир има сложену структуру и представља композитни део гумених и кугличних шарнира. Може да обезбеди бољу издржљивост од чауре, угао заокретања и угао ротације, посебну криву крутости и да задовољи захтеве перформанси целог возила. Оштећени укрштени шарнири ће генерисати буку у кабини када је возило у покрету.
3. Са кретањем точка, структурни дизајн елемента заокретања на тачки повезивања виљушке заокретања
Неравна површина пута узрокује да точкови скачу горе-доле у односу на каросерију (рам), а истовремено се точкови померају, као што је скретање, праволинијско кретање итд., што захтева да путања точкова испуни одређене захтеве. Вилица и кардански зглоб су углавном повезани кугличном шарком.
Куглични зглоб окретне вилице може да обезбеди угао заокрета већи од ±18° и може да обезбеди угао ротације од 360°. У потпуности испуњава захтеве за окретање точка и управљање. Зглоб испуњава и гаранцију од 2 године или 60.000 км и 3 године или 80.000 км за цело возило.
Према различитим методама повезивања између виљушкасте виљушкасте и кугличног зглоба (кугличног зглоба), могу се поделити на вијчане или заковице, куглични зглоб има прирубницу; пресовани спој, куглични зглоб нема прирубницу; интегрисани, виљушкаста и куглични зглоб су све у једном. За конструкције од једног лима и заварене конструкције од више лимова, прве две врсте веза се чешће користе; друга врста везе, као што су ковање челика, ковање алуминијума и ливено гвожђе, се чешће користи.
Куглична шарка мора да испуни захтеве за отпорност на хабање под оптерећењем, због већег радног угла од чауре, што значи дужи век трајања. Стога, куглична шарка мора бити пројектована као комбинована структура, укључујући добро подмазивање замахивања и систем подмазивања отпоран на прашину и воду.
Слика 3 Алуминијумска кована виљушка
Утицај дизајна виљушкасте виљушкасте рукохвате на квалитет и цену
1. Фактор квалитета: што лакши то бољи
Природна фреквенција тела (позната и као фреквенција слободних вибрација система вибрација) одређена крутошћу вешања и масом коју подржава опруга вешања (опружана маса) један је од важних показатеља перформанси система вешања који утиче на удобност вожње аутомобила. Вертикална фреквенција вибрација коју користи људско тело је фреквенција кретања тела горе-доле током ходања, која износи око 1-1,6 Hz. Природна фреквенција тела треба да буде што ближа овом фреквентном опсегу. Када је крутост система вешања константна, што је мања опружена маса, мања је вертикална деформација вешања и већа је природна фреквенција.
Када је вертикално оптерећење константно, што је мања крутост вешања, то је нижа природна фреквенција аутомобила и већи је простор потребан да точак скаче горе-доле.
Када су услови на путу и брзина возила исти, што је мања неопружена маса, мање је и ударно оптерећење на систем вешања. Неопружена маса обухвата масу точка, масу карданског зглоба и вођице итд.
Генерално, алуминијумска виљушка има најлакшу масу, а виљушка од ливеног гвожђа највећу масу. Остале су између.
Пошто је маса комплета окретних виљушки углавном мања од 10 кг, у поређењу са возилом масе веће од 1000 кг, маса окретне виљушке има мали утицај на потрошњу горива.
2. Фактор цене: зависи од плана пројектовања
Што је више захтева, то је већа цена. Под претпоставком да структурна чврстоћа и крутост виљушке испуњавају захтеве, захтеви за толеранцију производње, тежина производног процеса, врста и доступност материјала, као и захтеви за површинску корозију, директно утичу на цену. На пример, фактори отпорности на корозију: електроцинковани премаз, кроз површинску пасивацију и друге третмане, може постићи око 144 сата; површинска заштита је подељена на катодно електрофоретско премазивање фарбом, које може постићи отпорност на корозију од 240 сати подешавањем дебљине премаза и метода обраде; цинк-гвожђе или цинк-никл премаз, који може испунити захтеве за тестирање отпорности на корозију од преко 500 сати. Како се захтеви за тестирање корозије повећавају, расте и цена дела.
Трошкови се могу смањити упоређивањем шема дизајна и структуре окретне виљушке.
Као што сви знамо, различити распореди чврстих тачака пружају различите перформансе вожње. Посебно треба истаћи да исти распоред чврстих тачака и различити дизајни тачака прикључивања могу довести до различитих трошкова.
Постоје три врсте веза између структурних делова и кугличних зглобова: веза преко стандардних делова (вијци, навртке или заковице), веза са интерференцијским налегањем и интеграција. У поређењу са стандардном структуром везе, структура везе са интерференцијским налегањем смањује број врста делова, као што су вијци, навртке, заковице и други делови. Интегрисана једноделна структура везе смањује број делова љуске кугличног зглоба у поређењу са структуром везе са интерференцијским налегањем.
Постоје два облика везе између структурног елемента и еластичног елемента: предњи и задњи еластични елементи су аксијално паралелни и аксијално нормални. Различите методе одређују различите процесе монтаже. На пример, смер притиска чауре је у истом смеру и нормалан на тело окретне виљушке. Једностанична двоглава преса може се користити за истовремено пресовање предњих и задњих чаура, штедећи радну снагу, опрему и време; ако је смер монтаже неконзистентан (вертикалан), једностанична двоглава преса може се користити за сукцесивно пресовање и монтажу чауре, штедећи радну снагу и опрему; када је чаура пројектована да се пресује изнутра, потребне су две станице и две пресе за сукцесивно пресовање чауре.
