แขนสวิงมักจะอยู่ระหว่างล้อและร่างกายและเป็นองค์ประกอบด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับผู้ขับขี่ที่ส่งแรง, การส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนที่อ่อนแอและควบคุมทิศทาง
แขนสวิงมักจะอยู่ระหว่างล้อและร่างกายและเป็นองค์ประกอบด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับผู้ขับขี่ที่ส่งแรงลดการส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนและควบคุมทิศทาง บทความนี้แนะนำการออกแบบโครงสร้างทั่วไปของแขนสวิงในตลาดและเปรียบเทียบและวิเคราะห์อิทธิพลของโครงสร้างที่แตกต่างกันในกระบวนการคุณภาพและราคา
ระบบกันสะเทือนของแชสซีรถถูกแบ่งออกเป็นช่วงล่างด้านหน้าและช่วงล่างด้านหลัง ทั้งด้านหน้าและด้านหลังมีแขนแกว่งเพื่อเชื่อมต่อล้อและร่างกาย แขนสวิงมักจะอยู่ระหว่างล้อและร่างกาย
บทบาทของแขนแกว่งมัคคุเทศก์คือการเชื่อมต่อล้อและเฟรม, แรงส่ง, ลดการส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนและควบคุมทิศทาง มันเป็นองค์ประกอบด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับคนขับ มีชิ้นส่วนโครงสร้างการส่งกำลังในระบบกันสะเทือนเพื่อให้ล้อเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับร่างกายตามวิถีที่แน่นอน ชิ้นส่วนโครงสร้างส่งสัญญาณและระบบกันสะเทือนทั้งหมดมีประสิทธิภาพในการจัดการของรถยนต์
ฟังก์ชั่นทั่วไปและการออกแบบโครงสร้างของแขนแกว่งรถยนต์
1. เพื่อตอบสนองความต้องการของการถ่ายโอนโหลดการออกแบบโครงสร้างและเทคโนโลยีการแกว่งแขนแกว่ง
รถยนต์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้ระบบกันสะเทือนอิสระ ตามรูปแบบโครงสร้างที่แตกต่างกันระบบช่วงล่างอิสระสามารถแบ่งออกเป็นประเภท wishbone, ประเภทแขนต่อท้าย, ประเภทหลายลิงค์, ประเภทเทียนและประเภท McPherson แขนไม้กางเขนและแขนต่อท้ายเป็นโครงสร้างสองกำลังสำหรับแขนเดียวในมัลติลิงค์พร้อมจุดเชื่อมต่อสองจุด แท่งสองแรงสองแท่งประกอบไปด้วยข้อต่อสากลในมุมที่แน่นอนและเส้นเชื่อมต่อของจุดเชื่อมต่อเป็นโครงสร้างรูปสามเหลี่ยม แขนล่างของ MacPherson Front Suspension เป็นแขนแกว่งสามจุดทั่วไปที่มีจุดเชื่อมต่อสามจุด บรรทัดที่เชื่อมต่อจุดเชื่อมต่อทั้งสามจุดเป็นโครงสร้างสามเหลี่ยมที่เสถียรซึ่งสามารถทนต่อการโหลดได้หลายทิศทาง
โครงสร้างของแขนแกว่งสองกำลังนั้นง่ายและการออกแบบโครงสร้างมักจะถูกกำหนดตามความเชี่ยวชาญระดับมืออาชีพและความสะดวกในการประมวลผลของแต่ละ บริษัท ตัวอย่างเช่นโครงสร้างโลหะแผ่นประทับ (ดูรูปที่ 1) โครงสร้างการออกแบบเป็นแผ่นเหล็กเดี่ยวที่ไม่มีการเชื่อมและโพรงโครงสร้างส่วนใหญ่อยู่ในรูปของ "i"; โครงสร้างรอยเชื่อมโลหะแผ่น (ดูรูปที่ 2) โครงสร้างการออกแบบเป็นแผ่นเหล็กเชื่อมและโพรงโครงสร้างนั้นมีอยู่ในรูปของ "口"; หรือแผ่นเสริมแรงในท้องถิ่นใช้เพื่อเชื่อมและเสริมสร้างตำแหน่งที่เป็นอันตราย โครงสร้างการประมวลผลเครื่องตีเหล็ก, โพรงโครงสร้างเป็นของแข็งและรูปร่างส่วนใหญ่จะถูกปรับตามข้อกำหนดเค้าโครงแชสซี; โครงสร้างการประมวลผลของเครื่องอลูมิเนียม (ดูรูปที่ 3) โครงสร้างของโพรงนั้นเป็นของแข็งและความต้องการรูปร่างคล้ายกับการตีเหล็ก โครงสร้างท่อเหล็กนั้นง่ายในโครงสร้างและโพรงโครงสร้างเป็นวงกลม
โครงสร้างของแขนแกว่งสามจุดนั้นซับซ้อนและการออกแบบโครงสร้างมักจะถูกกำหนดตามข้อกำหนดของ OEM ในการวิเคราะห์การจำลองการเคลื่อนไหวแขนแกว่งไม่สามารถรบกวนส่วนอื่น ๆ และส่วนใหญ่มีข้อกำหนดระยะทางขั้นต่ำ ตัวอย่างเช่นโครงสร้างโลหะแผ่นประทับส่วนใหญ่จะใช้ในเวลาเดียวกันกับโครงสร้างรอยเชื่อมโลหะแผ่น, รูสายรัดเซ็นเซอร์หรือแถบโคลงแถบเชื่อมต่อการเชื่อมต่อแท่งการเชื่อมต่อของแกน ฯลฯ จะเปลี่ยนโครงสร้างการออกแบบของแขนแกว่ง; โพรงโครงสร้างยังคงอยู่ในรูปของ "ปาก" และช่องแขนแกว่งจะมีโครงสร้างปิดดีกว่าโครงสร้างที่ไม่ได้เปิด การปลอมโครงสร้างกลึงโพรงโครงสร้างส่วนใหญ่เป็นรูปร่าง "i" ซึ่งมีลักษณะดั้งเดิมของแรงบิดและการดื้อยา การหล่อโครงสร้างกลึงรูปร่างและโพรงโครงสร้างส่วนใหญ่จะติดตั้งซี่โครงเสริมและรูลดน้ำหนักตามลักษณะของการหล่อ แผ่นโลหะเชื่อมโครงสร้างรวมกับการปลอมเนื่องจากข้อกำหนดพื้นที่เลย์เอาต์ของแชสซียานพาหนะข้อต่อบอลจะถูกรวมเข้ากับการปลอมแปลงและการปลอมนั้นเชื่อมต่อกับแผ่นโลหะ โครงสร้างการตัดเฉือนของอลูมิเนียมที่ถูกบังคับให้ใช้วัสดุและผลผลิตที่ดีกว่าการปลอมแปลงและมีความแข็งแรงเหนือความแข็งแรงของวัสดุของการหล่อซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่
2. ลดการส่งสัญญาณการสั่นสะเทือนไปยังร่างกายและการออกแบบโครงสร้างขององค์ประกอบยืดหยุ่นที่จุดเชื่อมต่อของแขนแกว่ง
เนื่องจากพื้นผิวถนนที่รถขับไม่สามารถแบนได้อย่างแน่นอนแรงปฏิกิริยาแนวตั้งของพื้นผิวถนนที่ทำหน้าที่บนล้อมักจะส่งผลกระทบโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขับรถด้วยความเร็วสูงบนพื้นผิวถนนที่ไม่ดีแรงกระแทกนี้ยังทำให้ผู้ขับขี่รู้สึกอึดอัด องค์ประกอบที่ยืดหยุ่นถูกติดตั้งในระบบกันสะเทือนและการเชื่อมต่อที่เข้มงวดจะถูกแปลงเป็นการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น หลังจากองค์ประกอบที่ยืดหยุ่นได้รับผลกระทบมันจะสร้างการสั่นสะเทือนและการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องทำให้ผู้ขับขี่รู้สึกอึดอัดดังนั้นระบบกันสะเทือนจึงต้องการองค์ประกอบการทำให้หมาด ๆ เพื่อลดความกว้างของการสั่นสะเทือนอย่างรวดเร็ว
จุดเชื่อมต่อในการออกแบบโครงสร้างของแขนสวิงคือการเชื่อมต่อองค์ประกอบยืดหยุ่นและการเชื่อมต่อร่วมกันของลูก องค์ประกอบที่ยืดหยุ่นให้การหน่วงการสั่นสะเทือนและระดับความเป็นอิสระในการหมุนและการสั่นเล็กน้อย บูชยางมักจะใช้เป็นส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นในรถยนต์และบูชไฮดรอลิกและบานพับข้าม
รูปที่ 2 แผ่นโลหะเชื่อมสวิงแขน
โครงสร้างของบูชยางส่วนใหญ่เป็นท่อเหล็กที่มียางด้านนอกหรือโครงสร้างแซนวิชของท่อเหล็กท่อเหล็ก ท่อเหล็กด้านในต้องใช้ความต้านทานแรงดันและความต้องการเส้นผ่านศูนย์กลางและการต่อต้านลื่นไถลเป็นเรื่องธรรมดาที่ปลายทั้งสอง ชั้นยางปรับสูตรวัสดุและโครงสร้างการออกแบบตามความต้องการความแข็งแกร่งที่แตกต่างกัน
วงแหวนเหล็กด้านนอกสุดมักจะมีความต้องการมุมตะกั่วซึ่งเอื้อต่อการกดให้เหมาะสม
บูชไฮดรอลิกมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีกระบวนการที่ซับซ้อนและมูลค่าเพิ่มสูงในหมวดหมู่บุช มีโพรงในยางและมีน้ำมันอยู่ในโพรง การออกแบบโครงสร้างโพรงนั้นดำเนินการตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของบูช หากการรั่วไหลของน้ำมันบูชจะเสียหาย บูชไฮดรอลิกสามารถให้เส้นโค้งความแข็งที่ดีขึ้นซึ่งมีผลต่อความสามารถในการขับขี่ยานพาหนะโดยรวม
บานพับข้ามมีโครงสร้างที่ซับซ้อนและเป็นส่วนประกอบประกอบของบานพับยางและลูกบอล มันสามารถให้ความทนทานที่ดีกว่าบูช, มุมแกว่งและมุมการหมุน, เส้นโค้งความแข็งพิเศษและตอบสนองความต้องการประสิทธิภาพของยานพาหนะทั้งหมด บานพับข้ามที่เสียหายจะสร้างเสียงดังเข้าไปในห้องโดยสารเมื่อยานพาหนะเคลื่อนที่
3. ด้วยการเคลื่อนไหวของล้อการออกแบบโครงสร้างขององค์ประกอบการแกว่งที่จุดเชื่อมต่อของแขนสวิง
พื้นผิวถนนที่ไม่สม่ำเสมอทำให้ล้อกระโดดขึ้นและลงเมื่อเทียบกับร่างกาย (เฟรม) และในเวลาเดียวกันล้อเคลื่อนที่เช่นการหมุนตรงไป ฯลฯ ต้องใช้เส้นทางของล้อเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ แขนสวิงและข้อต่อสากลส่วนใหญ่เชื่อมต่อกันด้วยบานพับลูก
บานพับลูกบอลแขนแกว่งสามารถให้มุมแกว่งมากกว่า± 18 °และสามารถให้มุมการหมุน 360 ° ตรงตามข้อกำหนดของล้อและพวงมาลัยอย่างเต็มที่ และบานพับลูกบอลตรงตามข้อกำหนดการรับประกัน 2 ปีหรือ 60,000 กม. และ 3 ปีหรือ 80,000 กม. สำหรับยานพาหนะทั้งหมด
ตามวิธีการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันระหว่างแขนสวิงและบานพับลูก (ข้อต่อลูก) มันสามารถแบ่งออกเป็นสลักเกลียวหรือหมุดเชื่อมต่อลูกบอลบานพับมีหน้าแปลน; การเชื่อมต่อสัญญาณรบกวนแบบกดพอดีบานพับบอลไม่มีหน้าแปลน บูรณาการแขนสวิงและบานพับลูกบอลทั้งหมดในหนึ่งเดียว สำหรับโครงสร้างโลหะแผ่นเดียวและโครงสร้างรอยเชื่อมโลหะหลายแผ่นการเชื่อมต่อสองประเภทเดิมนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น การเชื่อมต่อแบบหลังเช่นการตีเหล็กการตีอลูมิเนียมและเหล็กหล่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น
บานพับบอลจำเป็นต้องตอบสนองความต้านทานการสึกหรอภายใต้สภาวะโหลดเนื่องจากมุมทำงานที่ใหญ่กว่าการบุชความต้องการชีวิตที่สูงขึ้น ดังนั้นบานพับลูกบอลจะต้องได้รับการออกแบบเป็นโครงสร้างรวมรวมถึงการหล่อลื่นที่ดีของการแกว่งและระบบหล่อลื่นกันน้ำและกันน้ำ
รูปที่ 3 อลูมิเนียมปลอมแขนแกว่ง
ผลกระทบของการออกแบบแขนแกว่งต่อคุณภาพและราคา
1. ปัจจัยคุณภาพ: ไฟแช็กจะดีกว่า
ความถี่ตามธรรมชาติของร่างกาย (หรือที่เรียกว่าความถี่การสั่นสะเทือนแบบอิสระของระบบการสั่นสะเทือน) ที่กำหนดโดยความแข็งช่วงล่างและมวลที่ได้รับการสนับสนุนจากสปริงช่วงล่าง (มวลสปริง) เป็นหนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญของระบบกันสะเทือนที่ส่งผลต่อความสะดวกสบายในการขับขี่ของรถยนต์ ความถี่การสั่นสะเทือนในแนวดิ่งที่ร่างกายมนุษย์ใช้คือความถี่ของร่างกายขยับขึ้นและลงระหว่างการเดินซึ่งประมาณ 1-1.6Hz ความถี่ธรรมชาติของร่างกายควรใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะทำได้ในช่วงความถี่นี้ เมื่อความแข็งของระบบกันสะเทือนมีค่าคงที่ยิ่งมวลที่เด้งตัวเล็กลงยิ่งมีการเปลี่ยนรูปแบบในแนวดิ่งของระบบกันสะเทือนและความถี่ตามธรรมชาติที่สูงขึ้น
เมื่อโหลดในแนวตั้งคงที่ความแข็งของระบบกันสะเทือนก็ยิ่งลดความถี่ตามธรรมชาติของรถและพื้นที่ที่ใหญ่ขึ้นสำหรับล้อก็จะกระโดดขึ้นและลง
เมื่อสภาพถนนและความเร็วของยานพาหนะเท่ากันยิ่งมวลที่ไม่ได้รับการปัดนั้นก็ยิ่งมีขนาดเล็กลงของแรงกระแทกในระบบกันสะเทือน มวล unsprung รวมถึงมวลล้อ, ข้อต่อสากลและมวลแขนไกด์ ฯลฯ
โดยทั่วไปแล้วแขนสวิงอลูมิเนียมมีมวลที่เบาที่สุดและแขนแกว่งเหล็กหล่อมีมวลที่ใหญ่ที่สุด คนอื่น ๆ อยู่ในระหว่าง
เนื่องจากมวลของชุดแขนสวิงส่วนใหญ่น้อยกว่า 10 กิโลกรัมเมื่อเทียบกับยานพาหนะที่มีมวลมากกว่า 1,000 กิโลกรัมมวลของแขนสวิงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการใช้เชื้อเพลิง
2. ปัจจัยราคา: ขึ้นอยู่กับแผนการออกแบบ
ยิ่งข้อกำหนดมากเท่าไหร่ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น ในสถานที่แสดงว่าความแข็งแรงของโครงสร้างและความแข็งแกร่งของแขนสวิงเป็นไปตามข้อกำหนดความต้องการความทนทานต่อการผลิตความยากลำบากของกระบวนการผลิตประเภทวัสดุและความพร้อมใช้งานและข้อกำหนดการกัดกร่อนพื้นผิวทั้งหมดส่งผลโดยตรงต่อราคา ตัวอย่างเช่นปัจจัยต่อต้านการกัดกร่อน: การเคลือบด้วยไฟฟ้า-galvanized ผ่านการผ่านพื้นผิวและการรักษาอื่น ๆ สามารถบรรลุประมาณ 144 ชั่วโมง; การป้องกันพื้นผิวถูกแบ่งออกเป็นสารเคลือบสีอิเล็กโทรฟอเรติก cathodic ซึ่งสามารถบรรลุความต้านทานการกัดกร่อน 240 ชั่วโมงผ่านการปรับความหนาของการเคลือบและวิธีการรักษา การเคลือบสังกะสีเหล็กหรือสังกะสี-นิกเกิลซึ่งสามารถตอบสนองข้อกำหนดการทดสอบการกัดกร่อนได้มากกว่า 500 ชั่วโมง เมื่อข้อกำหนดการทดสอบการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายของชิ้นส่วนก็เช่นกัน
ค่าใช้จ่ายสามารถลดลงได้โดยการเปรียบเทียบรูปแบบการออกแบบและโครงสร้างของแขนสวิง
อย่างที่เราทราบกันดีว่าการจัดเรียงจุดแข็งที่แตกต่างกันให้ประสิทธิภาพการขับขี่ที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งควรชี้ให้เห็นว่าการจัดเรียงจุดแข็งแบบเดียวกันและการออกแบบจุดเชื่อมต่อที่แตกต่างกันสามารถให้ค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกัน
มีการเชื่อมต่อสามประเภทระหว่างชิ้นส่วนโครงสร้างและข้อต่อลูก: การเชื่อมต่อผ่านชิ้นส่วนมาตรฐาน (สลักเกลียวถั่วหรือหมุด) การเชื่อมต่อที่พอดีและการรวมเข้าด้วยกัน เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างการเชื่อมต่อมาตรฐานโครงสร้างการเชื่อมต่อที่พอดีจะช่วยลดประเภทของชิ้นส่วนเช่นสลักเกลียวน็อตหมุดย้ำและชิ้นส่วนอื่น ๆ ชิ้นส่วนแบบรวมหนึ่งชิ้นกว่าโครงสร้างการเชื่อมต่อที่พอดีกับสัญญาณรบกวนช่วยลดจำนวนชิ้นส่วนของเปลือกข้อต่อบอล
มีสองรูปแบบของการเชื่อมต่อระหว่างสมาชิกโครงสร้างและองค์ประกอบที่ยืดหยุ่น: องค์ประกอบยืดหยุ่นด้านหน้าและด้านหลังเป็นแนวแกนขนานและตั้งฉากตามแนวแกน วิธีการที่แตกต่างกันกำหนดกระบวนการประกอบที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นทิศทางการกดของบูชอยู่ในทิศทางเดียวกันและตั้งฉากกับร่างกายแขนแกว่ง สามารถใช้การกดสองหัวแบบสองสถานีเพื่อกดพอดีกับพุ่มไม้ด้านหน้าและด้านหลังในเวลาเดียวกันประหยัดกำลังคนอุปกรณ์และเวลา หากทิศทางการติดตั้งไม่สอดคล้องกัน (แนวตั้ง) สามารถใช้การกดสองหัวครั้งเดียวในการกดและติดตั้งบูชอย่างต่อเนื่องประหยัดกำลังคนและอุปกรณ์ เมื่อบูชถูกออกแบบมาให้กดจากด้านในจำเป็นต้องใช้สองสถานีและสำนักพิมพ์สองแห่ง
