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Le bras oscillant est généralement situé entre la roue et le corps, et c'est un composant de sécurité lié au conducteur qui transmet la force, affaiblit la transmission des vibrations et contrôle la direction.

Le bras oscillant est généralement situé entre la roue et le corps, et c'est un composant de sécurité lié au conducteur qui transmet la force, réduit la transmission des vibrations et contrôle la direction. Cet article introduit la conception structurelle commune du bras swing sur le marché et compare et analyse l'influence de différentes structures sur le processus, la qualité et le prix.

La suspension du châssis de voiture est à peu près divisée en suspension avant et suspension arrière. Les suspensions avant et arrière ont des bras oscillants pour relier les roues et le corps. Les bras swing sont généralement situés entre les roues et le corps.

Le rôle du bras oscillant guide est de connecter la roue et le cadre, de transmettre la force, de réduire la transmission des vibrations et de contrôler la direction. Il s'agit d'un composant de sécurité impliquant le conducteur. Il y a des parties structurelles de transmission de force dans le système de suspension, de sorte que les roues se déplacent par rapport au corps en fonction d'une certaine trajectoire. Les pièces structurelles transmettent la charge et l'ensemble du système de suspension a les performances de manutention de la voiture.

Fonctions communes et conception de structure du bras oscillant de voiture

1. Pour répondre aux exigences du transfert de charge, la conception et la technologie de la structure du bras oscillant

La plupart des voitures modernes utilisent des systèmes de suspension indépendants. Selon différentes formes structurelles, les systèmes de suspension indépendants peuvent être divisés en type de triangle, type de bras de fuite, type multi-lien, type de bougie et type McPherson. Le bras croisé et le bras de fuite sont une structure à deux forces pour un seul bras dans le lien multiple, avec deux points de connexion. Deux tiges à deux forces sont assemblées sur l'articulation universelle à un certain angle, et les lignes de connexion des points de connexion forment une structure triangulaire. Le bras inférieur de la suspension avant MacPherson est un bras oscillant typique à trois points avec trois points de connexion. La ligne reliant les trois points de connexion est une structure triangulaire stable qui peut résister aux charges dans plusieurs directions.

La structure du bras oscillant à deux forces est simple et la conception structurelle est souvent déterminée en fonction de l'expertise professionnelle différente et de la commodité du traitement de chaque entreprise. Par exemple, la structure en tôle estampillée (voir figure 1), la structure de conception est une plaque en acier unique sans soudage, et la cavité structurelle est principalement en forme de "I"; La structure soudée en tôle (voir figure 2), la structure de conception est une plaque en acier soudée et la cavité structurelle est plus en forme de "口"; ou des plaques de renforcement locales sont utilisées pour souder et renforcer la position dangereuse; La structure de traitement de la machine de forgeage en acier, la cavité structurelle est solide et la forme est principalement ajustée en fonction des exigences de disposition du châssis; La structure de traitement de la machine de forgeage en aluminium (voir figure 3), la structure de la cavité est solide et les exigences de forme sont similaires à la forgeage en acier; La structure du tuyau en acier est simple en structure et la cavité structurelle est circulaire.

La structure du bras oscillant à trois points est compliquée et la conception structurelle est souvent déterminée en fonction des exigences de l'OEM. Dans l'analyse de simulation de mouvement, le bras oscillant ne peut pas interférer avec d'autres parties, et la plupart d'entre elles ont des exigences de distance minimales. Par exemple, la structure en tôle estampillée est principalement utilisée en même temps que la structure soudée en tôle, le trou de faisceau du capteur ou le support de connexion de la barre de connexion du stabilisateur, etc. changera la structure de conception du bras oscillant; La cavité structurelle est toujours en forme de "bouche", et la cavité du bras oscillant sera une structure fermée mieux qu'une structure non clôturée. Forgeant la structure usinée, la cavité structurelle est principalement une forme "I", qui a les caractéristiques traditionnelles de la torsion et de la résistance à la flexion; La structure, la forme et la cavité structurelle usinées de coulée sont principalement équipées de côtes renforcées et de trous réducteurs de poids en fonction des caractéristiques de la coulée; Soudage en tôle de la structure combinée avec le forgeage, en raison des exigences d'espace de disposition du châssis du véhicule, le joint à billes est intégré dans le forgeage et le forgeage est connecté à la tôle; La structure d'usinage en aluminium en aluminium coulé offre une meilleure utilisation et productivité des matériaux que le forgeage, et il est supérieur à la résistance au matériau des pièces moulées, qui est l'application de nouvelles technologies.

2. Réduire la transmission de vibrations au corps et la conception structurelle de l'élément élastique au point de connexion du bras oscillant

Étant donné que la surface de la route sur laquelle la voiture conduit ne peut pas être absolument plate, la force de réaction verticale de la surface de la route agissant sur les roues est souvent percutante, en particulier lors de la conduite à grande vitesse sur une mauvaise surface de la route, cette force d'impact rend également le conducteur inconfortable. , des éléments élastiques sont installés dans le système de suspension, et la connexion rigide est convertie en connexion élastique. Une fois l'élément élastique affecté, il génère des vibrations et la vibration continue rend le conducteur inconfortable, de sorte que le système de suspension a besoin d'éléments d'amortissement pour réduire rapidement l'amplitude des vibrations.

Les points de connexion dans la conception structurelle du bras oscillant sont la connexion élastique et la connexion du joint à billes. Les éléments élastiques fournissent un amortissement de vibration et un petit nombre de degrés de liberté rotationnels et oscillants. Les bagues en caoutchouc sont souvent utilisées comme composants élastiques dans les voitures, et les bagues hydrauliques et les charnières transversales sont également utilisées.

Figure 2 Swing Swing Bil

La structure de la bague en caoutchouc est principalement un tuyau en acier avec du caoutchouc à l'extérieur, ou une structure sandwich du tuyau de tuyau en acier. Le tuyau en acier intérieur nécessite des besoins en résistance à la pression et en diamètre, et les dentelures anti-skid sont courantes aux deux extrémités. La couche de caoutchouc ajuste la formule du matériau et la structure de conception en fonction de différentes exigences de rigidité.

L'anneau en acier le plus externe a souvent un besoin d'angle d'entrée, ce qui est propice à l'ajustement de la presse.

La bague hydraulique a une structure complexe, et c'est un produit avec un processus complexe et une valeur ajoutée élevée dans la catégorie de la bague. Il y a une cavité dans le caoutchouc et il y a de l'huile dans la cavité. La conception de la structure de la cavité est réalisée en fonction des exigences de performance de la bague. Si l'huile fuit, la bague est endommagée. Les bagues hydrauliques peuvent fournir une meilleure courbe de rigidité, affectant la conduite globale des véhicules.

La charnière transversale a une structure complexe et est une partie composite des charnières en caoutchouc et en boule. Il peut offrir une meilleure durabilité que la bague, l'angle de balançoire et l'angle de rotation, la courbe de rigidité spéciale et répondre aux exigences de performance de l'ensemble du véhicule. Les charnières croisées endommagées généreront du bruit dans la cabine lorsque le véhicule est en mouvement.

3. Avec le mouvement de la roue, la conception structurelle de l'élément oscillant au point de connexion du bras oscillant

La surface de la route inégale fait sauter et descendre les roues de haut en bas par rapport au corps (cadre), et en même temps que les roues se déplacent, telles que le tournant, le tournant, etc., nécessitant la trajectoire des roues pour répondre à certaines exigences. Le bras oscillant et l'articulation universelle sont principalement reliés par une charnière à billes.

La charnière du bras oscillant peut fournir un angle de balançoire supérieur à ± 18 ° et peut fournir un angle de rotation de 360 ​​°. Répond pleinement aux exigences de ruissellement des roues et de direction. Et la charnière à balle répond aux exigences de garantie de 2 ans ou 60 000 km et 3 ans ou 80 000 km pour l'ensemble du véhicule. 

Selon les différentes méthodes de connexion entre le bras oscillant et la charnière à billes (articulation de la balle), il peut être divisé en connexion boulon ou rivet, la charnière à billes a une bride; Connexion d'interférence de presse, la charnière à billes n'a pas de bride; intégré, le bras oscillant et la charnière à balle tout en un. Pour la structure en tôle unique et la structure soudée en métal à plusieurs feuilles, les deux premiers types de connexions sont plus largement utilisés; Ce dernier type de connexion tel que le forgeage en acier, le forgeage en aluminium et la fonte sont plus largement utilisés 

La charnière à billes doit répondre à la résistance à l'usure dans la condition de charge, en raison de l'angle de travail plus grand que la bague, la plus grande exigence de vie. Par conséquent, la charnière à billes doit être conçue comme une structure combinée, y compris une bonne lubrification de la balançoire et du système de lubrification étanche et étanche. 

Figure 3 bras oscillant forgé en aluminium

L'impact de la conception des bras swing sur la qualité et le prix

1. Facteur de qualité: le plus léger est le meilleur

La fréquence naturelle du corps (également connue sous le nom de fréquence de vibration libre du système de vibration) déterminée par la rigidité de la suspension et la masse soutenue par le ressort de suspension (masse élogieuse) est l'un des indicateurs de performance importants du système de suspension qui affecte le confort de conduite de la voiture. La fréquence de vibration verticale utilisée par le corps humain est la fréquence du corps se déplaçant de haut en bas pendant la marche, qui est d'environ 1-1,6 Hz. La fréquence naturelle du corps doit être aussi proche que possible de cette gamme de fréquences. Lorsque la rigidité du système de suspension est constante, plus la masse a parlé, plus la déformation verticale de la suspension est petite et plus la fréquence naturelle est élevée.

Lorsque la charge verticale est constante, plus la rigidité de la suspension est petite, plus la fréquence naturelle de la voiture est faible et plus l'espace requis est grand pour que la roue saute de haut en bas.

Lorsque les conditions routières et la vitesse du véhicule sont les mêmes, plus la masse non suspendue est petite, plus la charge d'impact est petite sur le système de suspension. La masse non suspendue comprend la masse des roues, la masse universelle des articulations et du bras guide, etc.

En général, le bras oscillant en aluminium a la masse la plus légère et le bras oscillant en fonte a la plus grande masse. D'autres sont entre les deux.

Étant donné que la masse d'un ensemble de bras swing est généralement inférieure à 10 kg, par rapport à un véhicule avec une masse de plus de 1000 kg, la masse du bras oscillant a peu d'effet sur la consommation de carburant. 

2. Facteur de prix: dépend du plan de conception

Plus il y a d'exigences, plus le coût est élevé. En ce qui concerne la force structurelle et la rigidité du bras oscillant répondent aux exigences, les exigences de tolérance de fabrication, la difficulté du processus de fabrication, le type de matériau et la disponibilité et les exigences de corrosion de surface affectent tous directement le prix. Par exemple, les facteurs anti-corrosion: revêtement électro-galvanisé, par passivation de surface et autres traitements, peuvent atteindre environ 144h; La protection de la surface est divisée en revêtement de peinture électrophorétique cathodique, qui peut atteindre une résistance à la corrosion 240h par ajustement de l'épaisseur du revêtement et des méthodes de traitement; Enrobage zinc-fer ou zinc-nickel, qui peut répondre aux exigences de test anti-corrosion de plus de 500h. À mesure que les exigences des tests de corrosion augmentent, le coût de la pièce aussi. 

Le coût peut être réduit en comparant les schémas de conception et de structure du bras oscillant.

Comme nous le savons tous, différents arrangements de points durs offrent des performances de conduite différentes. En particulier, il convient de souligner que le même arrangement de points difficiles et les différentes conceptions de points de connexion peuvent fournir des coûts différents. 

Il existe trois types de connexion entre les pièces structurelles et les joints de balle: la connexion à travers des pièces standard (boulons, écrous ou rivets), connexion et intégration d'interférence. Par rapport à la structure de connexion standard, la structure de connexion d'ajustement d'interférence réduit les types de pièces, telles que les boulons, les écrous, les rivets et autres pièces. La pièce en une seule pièce intégrée que la structure de connexion d'ajustement d'interférence réduit le nombre de parties de la coque de joint de joint à billes.

Il existe deux formes de connexion entre l'élément structurel et l'élément élastique: les éléments élastiques avant et arrière sont axialement parallèles et axialement perpendiculaires. Différentes méthodes déterminent différents processus d'assemblage. Par exemple, la direction pressante de la bague est dans la même direction et perpendiculaire au corps du bras swing. Une presse à double tête à une seule station peut être utilisée pour appuyer sur les bagues avant et arrière en même temps, en économisant la main-d'œuvre, l'équipement et le temps; Si la direction d'installation est incohérente (verticale), une presse à double tête à une seule station peut être utilisée pour appuyer et installer la bague successivement, économisant la main-d'œuvre et l'équipement; Lorsque la bague est conçue pour être pressée de l'intérieur, deux stations et deux presses sont nécessaires, ajustez successivement la bague.