Salıncak kolu genellikle tekerlek ile gövde arasında yer alır ve sürücüye kuvveti ileten, titreşim iletimini zayıflatan ve yönü kontrol eden bir güvenlik elemanıdır.
Salıncak kolu genellikle tekerlek ile gövde arasında bulunur ve sürücüyle ilgili bir güvenlik bileşenidir, kuvveti iletir, titreşim iletimini azaltır ve yönü kontrol eder. Bu makale, piyasadaki salıncak kolunun yaygın yapısal tasarımını tanıtmakta ve farklı yapıların süreç, kalite ve fiyat üzerindeki etkisini karşılaştırıp analiz etmektedir.
Araba şasi süspansiyonu kabaca ön süspansiyon ve arka süspansiyon olarak ikiye ayrılır. Hem ön hem de arka süspansiyonlar, tekerlekleri ve gövdeyi birbirine bağlamak için salıncak kollarına sahiptir. Salıncak kolları genellikle tekerlekler ve gövde arasında bulunur.
Kılavuz salıncak kolunun rolü, tekerleği ve şasiyi birbirine bağlamak, kuvveti iletmek, titreşim iletimini azaltmak ve yönü kontrol etmektir. Sürücüyü ilgilendiren bir güvenlik bileşenidir. Süspansiyon sisteminde kuvvet ileten yapısal parçalar vardır, böylece tekerlekler gövdeye göre belirli bir yörüngeye göre hareket eder. Yapısal parçalar yükü iletir ve tüm süspansiyon sistemi aracın yol tutuş performansını taşır.
Araba salıncak kolunun ortak işlevleri ve yapı tasarımı
1. Yük transferi, salıncak kolu yapı tasarımı ve teknolojisi gereksinimlerini karşılamak için
Çoğu modern otomobil bağımsız süspansiyon sistemleri kullanır. Farklı yapısal formlarına göre, bağımsız süspansiyon sistemleri salıncak tipi, arkadan çekme kolu tipi, çok bağlantılı tip, mum tipi ve McPherson tipi olarak ayrılabilir. Çapraz kol ve arkadan çekme kolu, çok bağlantılıda tek bir kol için iki kuvvetli bir yapıdır ve iki bağlantı noktasına sahiptir. Üniversal mafsala belirli bir açıda iki kuvvetli çubuk monte edilir ve bağlantı noktalarının bağlantı hatları üçgen bir yapı oluşturur. MacPherson ön süspansiyon alt kolu, üç bağlantı noktasına sahip tipik bir üç noktalı salıncak koludur. Üç bağlantı noktasını birleştiren hat, birden fazla yöndeki yükleri taşıyabilen kararlı bir üçgen yapıdır.
İki kuvvetli salınım kolunun yapısı basittir ve yapısal tasarım genellikle her şirketin farklı profesyonel uzmanlığına ve işleme kolaylığına göre belirlenir. Örneğin, damgalı sac metal yapı (bkz. Şekil 1), tasarım yapısı kaynak yapılmayan tek bir çelik levhadır ve yapısal boşluk çoğunlukla "I" şeklindedir; sac metal kaynaklı yapı (bkz. Şekil 2), tasarım yapısı kaynaklı bir çelik levhadır ve yapısal boşluk daha çok "口" şeklindedir; veya tehlikeli konumu kaynaklamak ve güçlendirmek için yerel takviye plakaları kullanılır; çelik dövme makinesi işleme yapısı, yapısal boşluk katıdır ve şekil çoğunlukla şasi düzeni gereksinimlerine göre ayarlanır; alüminyum dövme makinesi işleme yapısı (bkz. Şekil 3), yapı Boşluk katıdır ve şekil gereksinimleri çelik dövmeye benzer; çelik boru yapısı yapı olarak basittir ve yapısal boşluk daireseldir.
Üç noktalı salıncak kolunun yapısı karmaşıktır ve yapısal tasarım genellikle OEM'in gereksinimlerine göre belirlenir. Hareket simülasyon analizinde, salıncak kolu diğer parçalara müdahale edemez ve çoğu minimum mesafe gereksinimlerine sahiptir. Örneğin, damgalı sac metal yapı çoğunlukla sac metal kaynaklı yapı ile aynı anda kullanılır, sensör kablo deliği veya denge çubuğu bağlantı çubuğu bağlantı braketi vb. salıncak kolunun tasarım yapısını değiştirecektir; yapısal boşluk hala bir "ağız" şeklindedir ve salıncak kolu boşluğu Kapalı bir yapı, kapalı olmayan bir yapıdan daha iyidir. Dövme işlenmiş yapı, yapısal boşluk çoğunlukla geleneksel burulma ve eğilme direnci özelliklerine sahip "I" şeklindedir; döküm işlenmiş yapı, şekil ve yapısal boşluk çoğunlukla döküm özelliklerine göre takviye kaburgaları ve ağırlık azaltıcı deliklerle donatılmıştır; sac metal kaynak Dövme ile birleşik yapı, araç şasisinin yerleşim alanı gereksinimleri nedeniyle, bilyalı mafsal dövmeye entegre edilmiştir ve dövme sac metal ile bağlanmıştır; Döküm-dövme alüminyum işleme yapısı, dövmeden daha iyi malzeme kullanımı ve üretkenlik sağlar ve yeni teknolojinin uygulanması olan dökümlerin malzeme mukavemetinden üstündür.
2. Titreşimin gövdeye iletilmesini azaltın ve salınım kolunun bağlantı noktasındaki elastik elemanın yapısal tasarımını yapın
Aracın üzerinde gittiği yol yüzeyi tamamen düz olamayacağından, tekerleklere etki eden yol yüzeyinin dikey tepki kuvveti genellikle etkilidir, özellikle kötü bir yol yüzeyinde yüksek hızda sürüş yapıldığında, bu darbe kuvveti sürücünün de rahatsız hissetmesine neden olur. Süspansiyon sistemine elastik elemanlar yerleştirilir ve sert bağlantı elastik bağlantıya dönüştürülür. Elastik eleman darbe aldıktan sonra titreşim üretir ve sürekli titreşim sürücünün rahatsız hissetmesine neden olur, bu nedenle süspansiyon sisteminin titreşim genliğini hızla azaltmak için sönümleme elemanlarına ihtiyacı vardır.
Salıncak kolunun yapısal tasarımındaki bağlantı noktaları elastik eleman bağlantısı ve bilyalı mafsal bağlantısıdır. Elastik elemanlar titreşim sönümlemesi ve az sayıda dönme ve salınım serbestlik derecesi sağlar. Kauçuk burçlar genellikle arabalarda elastik bileşenler olarak kullanılır ve hidrolik burçlar ve çapraz menteşeler de kullanılır.
Şekil 2 Sac metal kaynak salıncak kolu
Kauçuk burcun yapısı çoğunlukla kauçuk dışlı bir çelik boru veya çelik boru-kauçuk-çelik boru sandviç yapısıdır. İç çelik boru basınç direnci ve çap gereksinimleri gerektirir ve her iki uçta da kaymayı önleyici tırtıklar yaygındır. Kauçuk katman, farklı sertlik gereksinimlerine göre malzeme formülünü ve tasarım yapısını ayarlar.
En dıştaki çelik halka genellikle presle oturtmaya elverişli bir giriş açısı gereksinimine sahiptir.
Hidrolik burç karmaşık bir yapıya sahiptir ve burç kategorisinde karmaşık bir prosese ve yüksek katma değere sahip bir üründür. Kauçukta bir boşluk vardır ve boşlukta yağ vardır. Boşluk yapısı tasarımı burcun performans gereksinimlerine göre yapılır. Yağ sızarsa burç hasar görür. Hidrolik burçlar daha iyi bir sertlik eğrisi sağlayabilir ve bu da aracın genel sürüş kabiliyetini etkiler.
Çapraz menteşe karmaşık bir yapıya sahiptir ve kauçuk ve bilyalı menteşelerin bir kompozit parçasıdır. Burçtan daha iyi dayanıklılık, salınım açısı ve dönüş açısı, özel sertlik eğrisi sağlayabilir ve tüm aracın performans gereksinimlerini karşılayabilir. Hasarlı çapraz menteşeler, araç hareket halindeyken kabine gürültü üretecektir.
3. Tekerleğin hareketiyle, salıncak kolunun bağlantı noktasındaki salıncak elemanının yapısal tasarımı değişir.
Dengesiz yol yüzeyi, tekerleklerin gövdeye (çerçeveye) göre yukarı aşağı zıplamasına neden olur ve aynı zamanda tekerlekler, dönüş, düz gitme vb. gibi hareket eder ve tekerleklerin yörüngesinin belirli gereksinimleri karşılamasını gerektirir. Salıncak kolu ve üniversal mafsal çoğunlukla bir bilyalı menteşe ile bağlanır.
Salıncak kolu bilyalı menteşesi ±18°'den büyük bir salınım açısı sağlayabilir ve 360°'lik bir dönüş açısı sağlayabilir. Tekerlek sapması ve direksiyon gereksinimlerini tamamen karşılar. Ve bilyalı menteşe tüm araç için 2 yıl veya 60.000 km ve 3 yıl veya 80.000 km garanti gereksinimlerini karşılar.
Salıncak kolu ile bilyalı menteşe (bilyalı mafsal) arasındaki farklı bağlantı yöntemlerine göre, cıvata veya perçin bağlantısına ayrılabilir, bilyalı menteşenin flanşı vardır; presle geçmeli müdahale bağlantısı, bilyalı menteşenin flanşı yoktur; entegre, salıncak kolu ve bilyalı menteşe Hepsi bir arada. Tek sac metal yapı ve çok sac metal kaynaklı yapı için, ilk iki tip bağlantı daha yaygın olarak kullanılır; çelik dövme, alüminyum dövme ve dökme demir gibi ikinci tip bağlantı daha yaygın olarak kullanılır
Bilyalı menteşe, burçtan daha büyük çalışma açısı ve daha yüksek ömür gereksinimi nedeniyle yük koşulları altında aşınma direncini karşılamalıdır. Bu nedenle, bilyalı menteşenin, salınımın iyi yağlanması ve toz geçirmez ve su geçirmez yağlama sistemi dahil olmak üzere birleşik bir yapı olarak tasarlanması gerekir.
Şekil 3 Alüminyum dövme salıncak kolu
Salıncak kolu tasarımının kalite ve fiyat üzerindeki etkisi
1. Kalite faktörü: ne kadar hafifse o kadar iyidir
Süspansiyon sertliği ve süspansiyon yayının desteklediği kütle (yaylı kütle) tarafından belirlenen gövdenin doğal frekansı (titreşim sisteminin serbest titreşim frekansı olarak da bilinir), aracın sürüş konforunu etkileyen süspansiyon sisteminin önemli performans göstergelerinden biridir. İnsan vücudunun kullandığı düşey titreşim frekansı, vücudun yürüyüş sırasında yukarı aşağı hareket etme frekansı olup yaklaşık 1-1,6 Hz'dir. Gövdenin doğal frekansı bu frekans aralığına mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Süspansiyon sisteminin sertliği sabit olduğunda, yaylı kütle ne kadar küçükse, süspansiyonun düşey deformasyonu o kadar küçük ve doğal frekans o kadar yüksek olur.
Düşey yük sabit olduğunda, süspansiyon sertliği ne kadar küçük olursa, aracın doğal frekansı o kadar düşük olur ve tekerleğin yukarı aşağı zıplaması için gereken alan o kadar büyük olur.
Yol koşulları ve araç hızı aynı olduğunda, yaylanmamış kütle ne kadar küçükse, süspansiyon sistemi üzerindeki darbe yükü o kadar küçüktür. Yaylanmamış kütle, tekerlek kütlesi, üniversal mafsal ve kılavuz kol kütlesi vb. içerir.
Genel olarak, alüminyum salıncak kolu en hafif kütleye ve döküm demir salıncak kolu en büyük kütleye sahiptir. Diğerleri ikisinin arasındadır.
Bir salıncak kolunun kütlesi çoğunlukla 10 kg'dan az olduğundan, 1000 kg'dan fazla kütleye sahip bir araçla karşılaştırıldığında, salıncak kolunun kütlesinin yakıt tüketimi üzerinde çok az etkisi vardır.
2. Fiyat faktörü: Tasarım planına bağlıdır
Gereksinimler ne kadar fazlaysa maliyet o kadar yüksek olur. Salıncak kolunun yapısal mukavemeti ve sertliğinin gereksinimleri karşıladığı varsayımıyla, üretim tolerans gereksinimleri, üretim süreci zorluğu, malzeme türü ve bulunabilirliği ve yüzey korozyon gereksinimleri doğrudan fiyatı etkiler. Örneğin, korozyon önleyici faktörler: elektro-galvaniz kaplama, yüzey pasifleştirme ve diğer işlemler yoluyla yaklaşık 144 saate ulaşabilir; yüzey koruması, kaplama kalınlığının ve işlem yöntemlerinin ayarlanmasıyla 240 saat korozyon direncine ulaşabilen katodik elektroforetik boya kaplaması; 500 saatten fazla korozyon önleyici test gereksinimlerini karşılayabilen çinko-demir veya çinko-nikel kaplama olarak ikiye ayrılır. Korozyon testi gereksinimleri arttıkça, parçanın maliyeti de artar.
Salıncak kolunun tasarım ve yapı şemaları karşılaştırılarak maliyet düşürülebilir.
Hepimizin bildiği gibi, farklı sert nokta düzenlemeleri farklı sürüş performansı sağlar. Özellikle, aynı sert nokta düzenlemesi ve farklı bağlantı noktası tasarımlarının farklı maliyetler sağlayabileceği belirtilmelidir.
Yapısal parçalar ve bilyalı mafsallar arasında üç tip bağlantı vardır: standart parçalar (cıvata, somun veya perçin) aracılığıyla bağlantı, sıkıştırma bağlantısı ve entegrasyon. Standart bağlantı yapısıyla karşılaştırıldığında sıkıştırma bağlantısı yapısı, cıvata, somun, perçin ve diğer parçalar gibi parça tiplerini azaltır. Sıkıştırma bağlantısı yapısına göre entegre tek parça, bilyalı mafsal eklem kabuğunun parça sayısını azaltır.
Yapısal eleman ile elastik eleman arasında iki tür bağlantı vardır: ön ve arka elastik elemanlar eksenel olarak paralel ve eksenel olarak diktir. Farklı yöntemler farklı montaj süreçlerini belirler. Örneğin, burcun presleme yönü salıncak kolu gövdesiyle aynı yönde ve diktir. Tek istasyonlu çift başlı pres, ön ve arka burçları aynı anda preslemek için kullanılabilir, bu da iş gücünden, ekipmandan ve zamandan tasarruf sağlar; Montaj yönü tutarsızsa (dikey), burcu art arda preslemek ve takmak için tek istasyonlu çift başlı pres kullanılabilir, bu da iş gücünden ve ekipmandan tasarruf sağlar; Burç içeriden preslenecek şekilde tasarlandığında, iki istasyon ve iki pres gerekir, burcu art arda presleyin.
