U bracciu oscillante hè di solitu situatu trà a rota è u corpu, è hè un cumpunente di sicurità ligatu à u cunduttore chì trasmette forza, debilita a trasmissione di vibrazione è cuntrola a direzzione.
U bracciu oscillante hè generalmente situatu trà a rota è u corpu, è hè un cumpunente di sicurità in relazione à u cunduttore chì trasmette forza, riduce a trasmissione di vibrazione è cuntrola a direzzione. Stu articulu presenta u disignu strutturale cumuni di u bracciu oscillante nantu à u mercatu, è compara è analizà l'influenza di e diverse strutture nantu à u prucessu, a qualità è u prezzu.
A sospensione di u chassis di a vittura hè divisa grossamente in a sospensjoni davanti è a sospensjoni posteriore. Les suspensions avant et arrière ont des bras oscillants pour relier les roues et le corps. I bracci oscillanti sò generalmente situati trà e roti è u corpu.
U rolu di u bracciu oscillante di guida hè di cunnette a rota è u quadru, trasmette a forza, riduce a trasmissione di vibrazione è cuntrullà a direzzione. Hè un cumpunente di sicurità chì implica u driver. In u sistema di sospensjoni, ci sò parti strutturali chì trasmettenu forza, perchè e roti si movenu relative à u corpu secondu una certa trajectoria. E parti strutturali trasmettenu a carica, è tuttu u sistema di sospensione porta a prestazione di manipolazione di a vittura.
Funzioni cumuni è disignu di struttura di u bracciu oscillante di a vittura
1. Per risponde à i bisogni di trasferimentu di carica, cuncepimentu è tecnulugia di struttura di bracciu oscillante
A maiò parte di e vitture muderni utilizanu sistemi di sospensjoni indipendenti. Sicondu diverse forme strutturale, i sistemi di sospensjoni indipendenti ponu esse divisi in tippu di bracciu, tippu di bracciu, tipu multi-link, tippu candela è tipu McPherson. U bracciu trasversale è u bracciu trailing sò una struttura di dui forze per un unicu bracciu in u multi-link, cù dui punti di cunnessione. Dui bastoni di dui forze sò assemblati nantu à l'articulazione universale à un certu angulu, è e linee di cunnessione di i punti di cunnessione formanu una struttura triangulare. U bracciu inferiore di a sospensione frontale MacPherson hè un tipicu bracciu oscillante di trè punti cù trè punti di cunnessione. A linea chì cunnetta i trè punti di cunnessione hè una struttura triangulare stabile chì pò sustene carichi in parechje direzzione.
A struttura di u bracciu oscillante à duie forze hè simplice, è u disignu strutturale hè spessu determinatu secondu e diverse cumpetenze prufessiunale è a cunvenzione di trasfurmazioni di ogni cumpagnia. Per esempiu, a struttura di lamiera stampata (vede a figura 1), a struttura di u disignu hè una sola piastra d'acciaio senza saldatura, è a cavità strutturale hè soprattuttu in a forma di "I"; a struttura sheet metal welded (vede Figura 2), a struttura di disignu hè una piastra azzaru saldatu, è a cavità strutturale hè più Hè in forma di "口"; o platti di rinforzu lucali sò usati per saldare è rinfurzà a pusizioni periculosa; a struttura di trasfurmazioni di a macchina di forgiatura d'acciaio, a cavità strutturale hè solida, è a forma hè soprattuttu adattata secondu i bisogni di u chassis; a struttura di trasfurmazioni di a macchina di forgiatura d'aluminiu (vede a figura 3), a struttura A cavità hè solida, è i requisiti di forma sò simili à a forgiatura d'acciaio; a struttura di pipa d'acciaio hè simplice in struttura, è a cavità strutturale hè circular.
A struttura di u bracciu oscillante di trè punti hè cumplicata, è u disignu strutturale hè spessu determinatu secondu e esigenze di l'OEM. In l'analisi di simulazione di u muvimentu, u bracciu oscillante ùn pò micca interferiscenu cù l'altri parti, è a maiò parte di elli anu esigenze di distanza minima. Per esempiu, a struttura di lamiera stampata hè usata soprattuttu à u stessu tempu cum'è a struttura di saldatura in lamiera, u foru di l'arnesi di u sensoru o a staffa di cunnessione di a barra stabilizzatrice, etc., cambià a struttura di disignu di u bracciu oscillante; a cavità strutturale hè sempre in forma di "bocca", è a cavità di u bracciu oscillante serà una struttura chjusa hè megliu cà una struttura unclosed. Forging struttura machined, la cavità strutturale hè soprattuttu "I" forma, chì hà e caratteristiche tradiziunali di resistenza torsion è piegatura; casting machined struttura, forma è cavità strutturale sò soprattuttu furnuti cu rinforza ribs e fori-riduzzione di pisu secondu à e caratteristiche di casting; sheet metal welding A struttura cumminata cù a forgiatura, per via di i bisogni di u spaziu di u layout di u chassis di u veiculu, l'articulazione di bola hè integrata in a forgiatura, è a forgiatura hè cunnessa cù a lamiera; l 'struttura di machining aluminium cast-forged furnisce megliu utilizazione materiale è a produtividade chè forging, è hà Hè superiore à a forza materiale di castings, chì hè l 'applicazzioni di nova tecnulugia.
2. Reduce a trasmissione di vibrazione à u corpu, è u disignu strutturale di l'elementu elasticu à u puntu di cunnessione di u bracciu oscillante.
Siccomu a superficia stradale nantu à quale a vittura hè guidata ùn pò esse assolutamente piatta, a forza di reazione verticale di a superficia stradale chì agisce nantu à e roti hè spessu impactful, soprattuttu quandu si guida à alta velocità nantu à una superficia stradale cattiva, sta forza d'impattu provoca ancu u cunduttore. per sentu incunificatu. , elementi elastichi sò stallati in u sistema di sospensjoni, è a cunnessione rigida hè cunvertita in cunnessione elastica. Dopu chì l'elementu elasticu hè affettatu, genera vibrazioni, è a vibrazione cuntinuu face chì u cunduttore si senti incòmodu, cusì u sistema di sospensjoni hà bisognu di elementi di smorzamentu per riduce rapidamente l'amplitude di vibrazione.
I punti di cunnessione in u disignu strutturale di u bracciu oscillante sò a cunnessione di l'elementu elasticu è a cunnessione di a sfera. L'elementi elastichi furniscenu l'ammortizazione di vibrazioni è un picculu numeru di gradi di libertà rotazionale è oscillante. I bushings di gomma sò spessu usati cum'è cumpunenti elastichi in vitture, è i bushings idraulichi è i cerniere croce sò ancu usati.
Figura 2 Braccio oscillante per saldatura di lamiera
A struttura di u bushing di gomma hè soprattuttu una pipa d'acciaio cù gomma fora, o una struttura sandwich di pipa d'acciaio-gomma-pipa d'acciaio. U tubu d'acciaio internu richiede resistenza à a pressione è esigenze di diametru, è e serrature anti-skid sò cumuni à e duie estremità. U stratu di gomma aghjusta a formula di materiale è a struttura di disignu secondu e diverse esigenze di rigidità.
L'anellu d'acciaio più esterno hà spessu un requisitu di l'angolo di piombo, chì hè favurevule à press-fitting.
U bushing idraulici hà una struttura cumplessa, è hè un pruduttu cù prucessu cumplessu è altu valore aghjuntu in a categuria di busing. Ci hè una cavità in a gomma, è ci hè oliu in a cavità. U disignu di a struttura di a cavità hè realizatu secondu i requisiti di prestazione di u bushing. Se l'oliu perde, u bushing hè dannatu. I bushings idraulichi ponu furnisce una curva di rigidità megliu, affettendu a maneggevolezza generale di u veiculu.
A cerniera croce hà una struttura cumplessa è hè una parte composta di cerniere di gomma è di bola. Puderà furnisce una durabilità megliu cà u bushing, l'angolo di rotazione è l'angolo di rotazione, una curva di rigidità speciale, è risponde à i requisiti di prestazione di tuttu u veiculu. I cerniere incruciate dannighjate genereranu rumore in a cabina quandu u veiculu hè in muvimentu.
3. Cù u muvimentu di a rota, u disignu strutturale di l'elementu swing à u puntu di cunnessione di u bracciu swing.
A superficia di a strada irregolare face chì i roti saltanu è falà in quantu à u corpu (frame), è à u stessu tempu i roti si movenu, cum'è vultendu, andendu drittu, etc., chì esigenu a trajectoria di e roti per risponde à certi esigenze. U bracciu oscillante è l'articulazione universale sò principalmente cunnessi da una cerniera di sfera.
A cerniera di sfera di bracciu oscillante pò furnisce un angolo di oscillazione più grande di ± 18 °, è pò furnisce un angolo di rotazione di 360 °. Soddisfa cumplettamente i requisiti di sterzata è di sterzatura di a rota. È a cerniera a sfera risponde à i requisiti di garanzia di 2 anni o 60.000 km è 3 anni o 80.000 km per tuttu u veiculu.
Sicondu i sfarenti metudi di cunnessione trà u bracciu oscillante è a cerniera di sfera (articulazione di sfera), pò esse divisa in una cunnessione di bolt o rivet, a cerniera di bola hà una flange; cunnessione di interferenza press-fit, a cerniera di bola ùn hà micca una flange; integratu, u bracciu basculante è a cerniera di sfera All in one. Per a struttura di una sola foglia è a struttura di saldatura multi-foglia, i primi dui tipi di cunnessione sò più utilizati; l'ultimu tipu di cunnessione cum'è a fucina di l'acciaio, a forgiatura d'aluminiu è a ghisa hè più largamente utilizata.
A cerniera palla hà bisognu à scuntrà a resistenza à l'usura sottu a cundizione di carica, per via di l'angolo di travagliu più grande di u bushing, u requisitu di vita più altu. Dunque, a cerniera di bola hè necessaria per esse cuncepita cum'è una struttura cumminata, cumpresa una bona lubricazione di u swing è u sistema di lubrificazione a prova di polvera è impermeabile.
Figura 3 Braccio oscillante forgiato in aluminium
L'impattu di u disignu di u bracciu basculante nantu à a qualità è u prezzu
1. Fattore di qualità: u più liggeru u megliu
A frequenza naturale di u corpu (cunnisciutu ancu com'è a freccia di vibrazione libera di u sistema di vibrazione) determinata da a rigidità di a sospensjoni è a massa sustinuta da a molla di sospensione (massa di sospensione) hè unu di l'indicatori di rendiment impurtanti di u sistema di sospensione chì affetta a sospensjoni. ride cunfortu di a vittura. A freccia di vibrazione verticale aduprata da u corpu umanu hè a freccia di u corpu chì si move in su è falà durante a caminata, chì hè di circa 1-1.6Hz. A frequenza naturale di u corpu deve esse u più vicinu pussibule à sta gamma di freccia. Quandu a rigidità di u sistema di sospensjoni hè custante, più chjuca hè a massa sprung, più chjuca hè a deformazione verticale di a sospensjoni, è più altu hè a freccia naturale.
Quandu a carica verticale hè custante, più chjuca hè a rigidità di a sospensjoni, u più bassu hè a freccia naturale di a vittura, è u più grande u spaziu necessariu per a rota per saltà è falà.
Quandu e cundizioni di a strada è a velocità di u veiculu sò listessi, più chjuca hè a massa unsprung, più chjuca hè a carica d'impattu nantu à u sistema di sospensjoni. A massa unsprung include massa di rota, articulazione universale è massa di bracciu di guida, etc.
In generale, u bracciu oscillante d'aluminiu hà a massa più ligera è u bracciu oscillante in ghisa hà a massa più grande. Altri sò in trà.
Siccomu a massa di un inseme di bracci oscillanti hè soprattuttu menu di 10 kg, cumparatu cù un veiculu cù una massa di più di 1000 kg, a massa di u bracciu oscillante hà pocu effettu nantu à u cunsumu di carburante.
2. Fattore di prezzu: dipende da u pianu di disignu
U più esigenze, u più altu u costu. In a premessa chì a forza strutturale è a rigidità di u bracciu oscillante risponde à i requisiti, i requisiti di tolleranza di fabricazione, a difficultà di u prucessu di fabricazione, u tipu di materiale è a dispunibilità, è i requisiti di corrosione di a superficia affettanu direttamente u prezzu. Per esempiu, fattori anti-corrosione: revestimentu elettro-galvanizatu, attraversu passivazione di a superficia è altri trattamenti, ponu ottene circa 144h; A prutezzione di a superficia hè divisa in un rivestimentu di pittura elettroforetica catodica, chì pò ottene una resistenza à a corrosione di 240 ore per mezu di l'aghjustamentu di u spessore di u revestimentu è i metudi di trattamentu; zinc-ferru O rivestimentu di zincu-nichel, chì ponu scuntrà i requisiti di prova anti-corrosione di più di 500h. Cume i requisiti di prova di corrosione aumentanu, u costu di a parte aumenta.
U costu pò esse ridutta paragunendu i schemi di disignu è struttura di u bracciu oscillante.
Comu tutti sapemu, diversi arrangiamenti di punti duru furnisce un rendimentu di guida differente. In particulare, deve esse nutatu chì u stessu arrangiamentu di u puntu duru è i diversi disinni di punti di cunnessione ponu furnisce diversi costi.
Ci hè trè tippi di cunnessione trà e parti strutturale è articuli di sfera: cunnessione per parte standard (bulloni, nuts o rivets), cunnessione di interferenza è integrazione. In cunfrontu cù a struttura di cunnessione standard, a struttura di cunnessione di interferenza riduce i tipi di parti, cum'è bulloni, noci, rivetti è altre parti. A struttura integrata di una sola pezza chì a struttura di cunnessione di l'interferenza riduce u numeru di parti di a cunchiglia di l'articulazione di sfera.
Ci hè duie forme di cunnessione trà l'elementu strutturale è l'elementu elasticu: l'elementu elasticu frontale è posteriore sò assialmente paralleli è assialmente perpendiculari. Diversi metudi determinanu diversi prucessi di assemblea. Per esempiu, a direzzione di pressa di u bushing hè in a listessa direzzione è perpendiculare à u corpu di u swing arm. Una pressa a doppia testa di una sola stazione pò esse usata per appughjà i bushings frontali è posteriori à u stessu tempu, salvenendu a manodopera, l'equipaggiu è u tempu; Se a direzzione di a stallazione hè inconsistente (verticale), una pressa di una sola stazione di doppia testa pò esse usata per appughjà è installà u bushing successivamente, salvenendu a manu è l'equipaggiu; quandu u bushing hè cuncepitu per esse pressatu da l'internu, duie stazioni è duie presse sò necessarie, press-fit successively the bushing.
