Sveifluarmurinn er venjulega staðsettur á milli hjólsins og yfirbyggingarinnar og er öryggisþáttur sem tengist ökumanninum og sendir kraft, veikir titringsflutning og stýrir stefnu.
Sveifluarmurinn er venjulega staðsettur á milli hjólsins og yfirbyggingarinnar og er öryggisíhlutur sem tengist ökumanninum og flytur kraft, dregur úr titringsflutningi og stýrir stefnu. Þessi grein kynnir algengar byggingarhönnun sveifluarmsins á markaðnum og ber saman og greinir áhrif mismunandi bygginga á ferlið, gæði og verð.
Fjöðrun bíls er gróflega skipt í framfjöðrun og afturfjöðrun. Bæði fram- og afturfjöðrun eru með sveifararmum sem tengja hjólin við yfirbygginguna. Sveifararmarnir eru venjulega staðsettir á milli hjólanna og yfirbyggingarinnar.
Hlutverk sveifararmsins er að tengja hjólið og grindina, flytja kraft, draga úr titringsflutningi og stjórna stefnu bílsins. Það er öryggisþáttur sem tengist ökumanninum. Í fjöðrunarkerfinu eru kraftflytjandi burðarhlutar, þannig að hjólin hreyfast miðað við yfirbygginguna samkvæmt ákveðinni braut. Burðarhlutarnir flytja álagið og allt fjöðrunarkerfið ber aksturseiginleika bílsins.
Algengar aðgerðir og uppbygging hönnunar á sveifararm bíls
1. Til að uppfylla kröfur um álagsflutning, hönnun og tækni sveifararmsbyggingar
Flestir nútímabílar nota sjálfstæð fjöðrunarkerfi. Samkvæmt mismunandi byggingarformum má skipta sjálfstæðum fjöðrunarkerfum í tvíþætta fjöðrunarkerfi, afturhjóladrif, fjölliða fjöðrunarkerfi, kertafjöðrunarkerfi og McPherson fjöðrunarkerfi. Þverhjóladrif og afturhjóladrif eru tvíþætt uppbygging fyrir einn arm í fjölliðakerfinu, með tveimur tengipunktum. Tvær tvíþættar stangir eru settar saman á alhliða liðinn í ákveðnu horni og tengilínur tengipunktanna mynda þríhyrningslaga uppbyggingu. Neðri armur MacPherson framfjöðrunar er dæmigerður þriggja punkta sveifararmur með þremur tengipunktum. Línan sem tengir þrjá tengipunktana er stöðug þríhyrningslaga uppbygging sem þolir álag í margar áttir.
Uppbygging tvíþætts sveifararmsins er einföld og burðarvirkið er oft ákvarðað í samræmi við mismunandi fagþekkingu og vinnsluþægindi hvers fyrirtækis. Til dæmis er hönnunarbyggingin fyrir stimplaða málmplötu (sjá mynd 1) ein stálplata án suðu og burðarholið er að mestu leyti í laginu eins og „I“; fyrir suðuðu málmplötuna (sjá mynd 2) er hönnunarbyggingin soðin stálplata og burðarholið er meira eins og „口“; eða staðbundnar styrkingarplötur eru notaðar til að suða og styrkja hættulega stöðu; vinnslubygging stálsmíðavélarinnar er burðarholið fast og lögunin er að mestu leyti stillt í samræmi við kröfur undirvagnsins; vinnslubygging álsmíðavélarinnar (sjá mynd 3) er burðarholið fast og lögunarkröfurnar eru svipaðar og fyrir stálsmíða; uppbygging stálpípunnar er einföld og burðarholið er hringlaga.
Uppbygging þriggja punkta sveifluarmsins er flókin og burðarvirki hönnunarinnar er oft ákvörðuð í samræmi við kröfur framleiðanda. Í hreyfilíkunargreiningunni getur sveifluarmurinn ekki truflað aðra hluta og flestir þeirra hafa lágmarksfjarlægðarkröfur. Til dæmis er pressuð málmplata að mestu leyti notuð á sama tíma og plötusuðuð uppbygging, skynjaraleiðsla eða tengistöng festingarinnar o.s.frv. mun breyta hönnunaruppbyggingu sveifluarmsins; burðarholið er enn í laginu eins og „munnur“ og sveifluholið mun Lokað uppbygging er betra en ólokað uppbygging. Smíðað uppbygging, burðarholið er að mestu leyti „I“ lögun, sem hefur hefðbundna eiginleika snúnings- og beygjuþols; steypt vélræn uppbygging, lögun og burðarhol eru að mestu búin styrktarrifjum og þyngdarlækkunargötum í samræmi við eiginleika steypunnar; plötusuðuð Sameinuð uppbygging með smíði, vegna rýmiskröfur undirvagns ökutækisins, er kúluliðurinn samþættur smíði og smíðið er tengt við plötuna; Steypt álframleiðslubygging býður upp á betri nýtingu efnis og framleiðni en smíðað ál, og hefur betri efnisstyrk en steypu, sem er notkun nýrrar tækni.
2. Minnkaðu titringsflutning til líkamans og burðarvirki teygjanlega hlutarins við tengipunkt sveifararmsins
Þar sem yfirborð vegarins sem bíllinn ekur á getur ekki verið alveg slétt, hefur lóðréttur viðbragðskraftur vegarins sem verkar á hjólin oft mikil áhrif, sérstaklega þegar ekið er á miklum hraða á slæmu yfirborði. Þessi árekstur veldur einnig óþægindum fyrir ökumanninn. Teygjanlegar einingar eru settar í fjöðrunarkerfið og stífa tengingin breytist í teygjanlega tengingu. Eftir að teygjanlega hlutinn verður fyrir árekstur myndast titringur og stöðugur titringur veldur óþægindum fyrir ökumanninn, þannig að fjöðrunarkerfið þarfnast dempunareininga til að draga hratt úr titringsvíddinni.
Tengipunktarnir í burðarvirki sveifararmsins eru teygjanlegir þættir og kúluliðar. Teygjanlegir þættir veita titringsdempun og fá snúnings- og sveiflufrígráður. Gúmmíhylsingar eru oft notaðar sem teygjanlegir íhlutir í bílum, og einnig eru notaðar vökvahylsingar og krosshengingar.
Mynd 2 Sveifararmur fyrir suðuplötur
Uppbygging gúmmíhylsunarinnar er að mestu leyti stálpípa með gúmmíi að utan, eða samlokubygging úr stálpípu, gúmmíi og stálpípu. Innri stálpípan krefst þrýstingsþols og þvermáls, og algengar eru rifnar á báðum endum. Gúmmílagið aðlagar efnisformúluna og hönnunarbygginguna í samræmi við mismunandi stífleikakröfur.
Ysti stálhringurinn hefur oft kröfu um innleiðingarhorn, sem hentar vel fyrir pressupassun.
Vökvahylsun hefur flókna uppbyggingu og er vara með flókið ferli og mikið virðisauka í flokki hylsa. Það er hola í gúmmíinu og það er olía í holunni. Hönnun holrúmsins er framkvæmd í samræmi við afköst hylsunarinnar. Ef olía lekur skemmist hylsunin. Vökvahylsun getur veitt betri stífleikaferil, sem hefur áhrif á heildar aksturshæfni ökutækisins.
Krosshengið hefur flókna uppbyggingu og er samsettur hluti af gúmmí- og kúluhengjum. Það getur veitt betri endingu en hylsun, sveifluhorn og snúningshorn, sérstaka stífleikakúrfu og uppfyllt kröfur um afköst alls ökutækisins. Skemmdir krosshengir munu mynda hávaða í stjórnklefanum þegar ökutækið er á hreyfingu.
3. Með hreyfingu hjólsins breytist burðarvirki sveifluhlutans við tengipunkt sveifluarmsins
Ójafnt yfirborð vegarins veldur því að hjólin hoppa upp og niður miðað við yfirbygginguna (grindina) og á sama tíma hreyfast hjólin, eins og að beygja, fara beint o.s.frv., sem krefst þess að braut hjólanna uppfylli ákveðnar kröfur. Sveifluarmurinn og alhliða liðurinn eru að mestu leyti tengdir með kúlulaga hjörum.
Kúluhengið á sveifluarminum getur veitt sveifluhorn sem er meira en ±18° og getur veitt snúningshorn upp á 360°. Uppfyllir að fullu kröfur um hjólhlaup og stýringu. Kúluhengið uppfyllir ábyrgðarkröfur upp á 2 ár eða 60.000 km og 3 ár eða 80.000 km fyrir allt ökutækið.
Samkvæmt mismunandi tengingaraðferðum milli sveifluarmsins og kúlulássins (kúluliðsins) má skipta honum í bolta- eða nítatengingu, kúlulásinn er með flans; pressutengingu með truflunum, kúlulásinn er án flans; samþætta, sveifluarmurinn og kúlulásinn eru allt í einu. Fyrir einfalda málmplötubyggingu og margsuðu málmplötubyggingu eru fyrri tvær gerðir tenginga algengari; seinni gerð tenginga eins og stálsmíði, álsmíði og steypujárn er algengari.
Kúlulaga hjörninn þarf að uppfylla kröfur um slitþol við álag, því þar sem vinnuhornið er stærra en hylsun, þarf að vera endingargott. Þess vegna þarf að hanna kúlulaga hjörninn sem samsetta uppbyggingu, þar á meðal góða smurningu á sveiflunni og rykþétta og vatnshelda smurkerfinu.
Mynd 3 Sveifluarmur úr smíðuðu áli
Áhrif hönnunar sveifararms á gæði og verð
1. Gæðaþáttur: því léttari því betra
Eignartíðni líkamans (einnig þekkt sem frjáls titringstíðni titringskerfisins), sem ákvarðast af stífleika fjöðrunar og massa sem fjöðrunarfjöðrunin styður (fjaðrandi massi), er einn mikilvægasti afkastavísir fjöðrunarkerfisins sem hefur áhrif á akstursþægindi bílsins. Lóðrétt titringstíðni sem mannslíkaminn notar er tíðni líkamans sem hreyfist upp og niður við gang, sem er um 1-1,6 Hz. Eignartíðni líkamans ætti að vera eins nálægt þessu tíðnibili og mögulegt er. Þegar stífleiki fjöðrunarkerfisins er stöðugur, því minni sem fjaðrandi massinn er, því minni er lóðrétt aflögun fjöðrunar og því hærri er eigintíðnin.
Þegar lóðrétt álag er stöðugt, því minni sem stífleiki fjöðrunar er, því lægri er eigintíðni bílsins og því meira pláss þarf til að hjólið geti hoppað upp og niður.
Þegar aðstæður á vegi og hraði ökutækis eru þeir sömu, því minni sem ófjaðraða massinn er, því minni er árekstrarálagið á fjöðrunarkerfið. Ófjaðraða massinn inniheldur massa hjólsins, hjöruliðsins og massa stýrisarma o.s.frv.
Almennt séð hefur álsveifluarmurinn léttasta massan og steypujárnssveifluarmurinn stærsta massan. Aðrir eru mitt á milli.
Þar sem massi sveifararms er að mestu leyti minni en 10 kg, samanborið við ökutæki sem er meira en 1000 kg, hefur massi sveifararmsins lítil áhrif á eldsneytisnotkun.
2. Verðþáttur: fer eftir hönnunaráætlun
Því fleiri kröfur, því hærri er kostnaðurinn. Að því gefnu að styrkur og stífleiki sveifararmsins uppfylli kröfurnar, hafa framleiðsluþolkröfur, erfiðleikar framleiðsluferlisins, gerð og framboð efnis og kröfur um yfirborðs tæringu bein áhrif á verðið. Til dæmis eru tæringarvarnarþættir: rafgalvaniseruð húðun, með yfirborðsþolun og öðrum meðferðum, getur náð um 144 klst. tæringarþoli; yfirborðsvernd skiptist í kaþóða rafdráttarmálningu, sem getur náð 240 klst. tæringarþoli með því að aðlaga húðþykkt og meðferðaraðferðir; sink-járn eða sink-nikkel húðun, sem getur uppfyllt kröfur um tæringarpróf í meira en 500 klst. Þegar kröfur um tæringarpróf aukast, eykst einnig kostnaður við hlutinn.
Hægt er að lækka kostnaðinn með því að bera saman hönnun og uppbyggingu sveifararmsins.
Eins og við öll vitum, þá veita mismunandi tengipunktar mismunandi aksturseiginleika. Sérstaklega ber að benda á að sama tengipunktarfyrirkomulagið og mismunandi hönnun tengipunkta getur haft í för með sér mismunandi kostnað.
Það eru þrjár gerðir tenginga milli burðarhluta og kúluliða: tenging með stöðluðum hlutum (boltum, hnetum eða nítum), truflunartenging og samþætting. Í samanburði við hefðbundna tengibyggingu fækkar truflunartengingarbyggingin gerðum hluta, svo sem boltum, hnetum, nítum og öðrum hlutum. Samþætt einhlutatengingin fækkar íhlutum kúluliðarhjúpsins í samanburði við truflunartengingarbygginguna.
Tvær gerðir tenginga eru á milli burðarhlutans og teygjanlega hlutarins: fram- og aftari teygjuþættirnir eru samsíða ásnum og hornréttir á ásnum. Mismunandi aðferðir ákvarða mismunandi samsetningarferli. Til dæmis er pressustefna hylsunarinnar í sömu átt og hornrétt á sveifararminn. Hægt er að nota eins stöðvar tvíhöfðapressu til að pressa fram- og aftari hylsunina á sama tíma, sem sparar mannafla, búnað og tíma; ef uppsetningarstefnan er ósamræmd (lóðrétt) er hægt að nota eins stöðvar tvíhöfðapressu til að pressa og setja hylsunina upp í röð, sem sparar mannafla og búnað; þegar hylsunin er hönnuð til að vera þrýst inn að innan þarf tvær stöðvar og tvær pressur, sem pressa hylsunina í röð.
