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懸架設(shè)計中起著關(guān)鍵作用——鋁轉(zhuǎn)向節(jié)

2018-05-17 09:53:28·  來源：懸架Suspension設(shè)計開發(fā)Dev  
　
轉(zhuǎn)向節(jié)在懸架中起著關(guān)鍵性的作用，不僅需要控制車輪的正常運動 ，還要將輪胎力和位移合理的分配給各個襯套，連桿等。這就對轉(zhuǎn)向節(jié)提出了一些要求，如應(yīng)力要求，剛度要求應(yīng)變要求和外傾角柔性要求。
轉(zhuǎn)向節(jié)在懸架中起著關(guān)鍵性的作用，不僅需要控制車輪的正常運動 ，還要將輪胎力和位移合理的分配給各個襯套，連桿等。這就對轉(zhuǎn)向節(jié)提出了一些要求，如應(yīng)力要求，剛度要求應(yīng)變要求和外傾角柔性要求。



由于轉(zhuǎn)向節(jié)周邊零部件多種多樣，布置方式也不盡相同，轉(zhuǎn)向節(jié)的形式也很繁多，如下圖 （部分后懸架轉(zhuǎn)向節(jié)）本文僅簡單的總結(jié)鋁轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)計開發(fā)中的一些常規(guī)問題。



鋁轉(zhuǎn)向節(jié)在開發(fā)有著特殊性--鋁材的機(jī)械性能弱和延伸率高（相對于鐵材質(zhì)轉(zhuǎn)向節(jié)），在前期的目標(biāo)設(shè)定和接口定義時就需要特殊考慮。
一，關(guān)于CAE計算目標(biāo)的核定
目前鋁轉(zhuǎn)向節(jié)在設(shè)定目標(biāo)時會考慮如下問題：
1，最大應(yīng)力不超過材料的屈服極限，此評判方法針對線性工況而言，如勻加速，勻減速等
2，應(yīng)變不應(yīng)該超過材料延伸率的一定比值，如25%， 50%等，此評判方法針對非線性工況而言，如過坑，急轉(zhuǎn)彎等。
3，外傾角柔度 不應(yīng)該大于某個值，如0.03度每千牛，由于整個輪邊的側(cè)傾剛度大部分是通過軸承和轉(zhuǎn)向節(jié)公共提供的所以此參數(shù)應(yīng)該結(jié)合軸承的柔性共同制定，如下圖：



在0.6g的側(cè)向加速度工況，轉(zhuǎn)向節(jié)在整個輪邊的側(cè)傾剛度中貢獻(xiàn)量為21%。
4，襯套等安裝點的剛度要求，此剛度主要是根據(jù)周邊樣件的剛度而來。
如一般情況，轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝點的剛度應(yīng)比相應(yīng)的襯套剛度大10dB以上，簡單來說就是3倍以上。由于考慮一些misuse工況中優(yōu)選損壞擺臂等思想，轉(zhuǎn)向節(jié)上的剛度還應(yīng)在再大一些（相對于擺臂剛度要求而言）。

二，關(guān)于轉(zhuǎn)向節(jié)接口信息的確認(rèn)
由于轉(zhuǎn)向節(jié)材質(zhì)問題，相對于鐵質(zhì)轉(zhuǎn)向節(jié)而言，鋁轉(zhuǎn)向節(jié)需要更多的更好的接口尺寸。
1，與襯套的內(nèi)套管接觸時需要更多的接觸面積。意味著更大的內(nèi)管直徑，或者將平面接觸改為錐面接觸。
2，與螺母配合時也需要更多的接觸面積，或者改為錐面配合或者球面配合。
3，與錐面球銷配合時需要鑲?cè)脘撎?，或更改為球面配合?br /> 4，與螺紋配合時，螺紋應(yīng)該通過擠壓工藝完成，達(dá)到更好的剛度，并且扭矩的控制方法最好為屈服控制方法，更好的控制和縮小螺紋副預(yù)緊力范圍。以免對轉(zhuǎn)向節(jié)上的螺紋造成損壞。

以上就是一些簡單的總結(jié)，其中還有一些模態(tài)目標(biāo)，局部強(qiáng)度目標(biāo)，屈曲目標(biāo)設(shè)定，工藝精度控制，機(jī)加工中心精度控制，以及后期的探傷，耐久試驗等需要考慮。

 
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