스윙 암은 일반적으로 휠과 몸 사이에 위치하며 힘을 전달하고 진동 전송을 약화 시키며 방향을 제어하는 운전자와 관련된 안전성 구성 요소입니다.
스윙 암은 일반적으로 휠과 몸 사이에 위치하며 힘을 전달하고 진동 전송을 줄이며 방향을 제어하는 드라이버와 관련된 안전성 구성 요소입니다. 이 기사는 시장에서 스윙 암의 일반적인 구조 설계를 소개하고 프로세스, 품질 및 가격에 대한 다양한 구조의 영향을 비교하고 분석합니다.
자동차 섀시 서스펜션은 대략 전면 서스펜션 및 후면 서스펜션으로 나뉩니다. 전면 및 후면 서스펜션에는 바퀴와 몸을 연결하는 스윙 암이 있습니다. 스윙 암은 일반적으로 바퀴와 몸 사이에 있습니다.
가이드 스윙 암의 역할은 휠과 프레임을 연결하고 힘을 전달하고 진동 전송을 줄이며 방향을 제어하는 것입니다. 드라이버와 관련된 안전성 구성 요소입니다. 서스펜션 시스템에는 힘을 전달하는 구조 부품이 있으므로 특정 궤적에 따라 바퀴가 신체에 비해 움직입니다. 구조 부품은 부하를 전송하고 전체 서스펜션 시스템은 자동차의 취급 성능을 갖습니다.
자동차 스윙 암의 일반적인 기능 및 구조 설계
1. 하중 전송 요구 사항을 충족하려면 스윙 암 구조 설계 및 기술
대부분의 현대 자동차는 독립적 인 서스펜션 시스템을 사용합니다. 다양한 구조 형태에 따르면 독립적 인 서스펜션 시스템은 위시 본 타입, 후행 암 유형, 다중 링크 유형, 양초 유형 및 McPherson 유형으로 나눌 수 있습니다. 크로스 암과 후행 암은 멀티 링크의 단일 암에 대한 2 개의 구조이며 두 개의 연결 지점이 있습니다. 2 개의 2 개로드로드가 특정 각도로 범용 조인트에 조립되고 연결 지점의 연결선은 삼각 구조를 형성합니다. MacPherson 전면 서스펜션 하단 암은 3 개의 연결 지점이있는 일반적인 3 점 스윙 암입니다. 세 가지 연결 지점을 연결하는 라인은 여러 방향으로 하중을 견딜 수있는 안정적인 삼각 구조입니다.
2 포스 스윙 암의 구조는 간단하며 구조 설계는 종종 각 회사의 다른 전문 지식과 처리 편의에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 스탬프 된 판금 구조 (그림 1 참조), 설계 구조는 용접이없는 단일 강판이며 구조 공동은 대부분 "I"형태입니다. 판금 용접 구조 (그림 2 참조), 설계 구조는 용접 강판이며, 구조 공동은 "口"형태입니다. 또는 국소 보강창은 위험한 위치를 용접하고 강화하는 데 사용됩니다. 강철 단조 기계 처리 구조, 구조 공동은 고체이며 섀시 레이아웃 요구 사항에 따라 모양이 대부분 조정됩니다. 알루미늄 단조 기계 처리 구조 (그림 3 참조), 공동이 고체적이며, 형상 요구 사항은 강철 위조와 유사합니다. 강 파이프 구조는 구조가 간단하고 구조 공동은 원형입니다.
3 점 스윙 암의 구조는 복잡하며 구조 설계는 종종 OEM의 요구 사항에 따라 결정됩니다. 모션 시뮬레이션 분석에서 스윙 암은 다른 부품을 방해 할 수 없으며 대부분의 거리 요구 사항이 있습니다. 예를 들어, 스탬프가 붙은 판금 구조는 주로 판금 용접 구조, 센서 하네스 홀 또는 스태빌라이저 막대 연결로드 연결 브래킷 등과 동시에 사용됩니다. 스윙 암의 설계 구조를 변경합니다. 구조 공동은 여전히 "입"모양이며, 스윙 암 캐비티는 폐쇄 구조가 탈수 된 구조보다 낫습니다. 가공 구조를 단조하는 구조 공동은 주로 "I"모양이며, 이는 비틀림과 굽힘 저항의 전통적인 특성을 갖는다. 주조 가공 구조, 모양 및 구조 공동은 주로 캐스팅의 특성에 따라 강화 갈비뼈 및 체중 감소 구멍이 장착되어 있습니다. 판금 용접은 차량 섀시의 레이아웃 공간 요구 사항으로 인해 단조와 결합 된 구조를 용접하고, 볼 조인트는 단조에 통합되며 단조는 판금과 연결됩니다. 캐스트 포지드 알루미늄 가공 구조는 단조보다 더 나은 재료 활용 및 생산성을 제공하며, 새로운 기술의 적용 인 캐스팅의 재료 강도보다 우수합니다.
2. 진동의 신체로의 전송을 줄이고 스윙 암의 연결 지점에서 탄성 요소의 구조적 설계를 줄입니다.
자동차가 운전하는 도로 표면은 절대적으로 평평 할 수 없기 때문에, 특히 나쁜 도로 표면에서 고속으로 운전할 때 바퀴에 작용하는 도로 표면의 수직 반응력은 종종 영향을 미칩니다.이 충격 힘은 운전자가 불편 함을 느끼게합니다. , 탄성 요소는 서스펜션 시스템에 설치되며 강성 연결은 탄성 연결로 변환됩니다. 탄성 요소가 영향을 받으면 진동을 생성하고 연속 진동으로 인해 운전자가 불편하게 느껴지므로 서스펜션 시스템은 진동 진폭을 빠르게 줄이기 위해 댐핑 요소가 필요합니다.
스윙 암의 구조 설계의 연결 지점은 탄성 요소 연결 및 볼 조인트 연결입니다. 탄성 요소는 진동 댐핑과 적은 수의 회전 및 진동 자유도를 제공합니다. 고무 부싱은 종종 자동차의 탄성 성분으로 사용되며 유압 부싱 및 크로스 힌지도 사용됩니다.
그림 2 판금 용접 스윙 암
고무 부싱의 구조는 주로 고무가있는 강관 또는 강관 파이프 루버 스틸 파이프의 샌드위치 구조입니다. 내부 강관은 압력 저항 및 직경 요구 사항이 필요하며, 안티 스키드 붕괴는 양쪽 끝에서 일반적입니다. 고무층은 다양한 강성 요구 사항에 따라 재료 공식 및 설계 구조를 조정합니다.
가장 바깥 쪽 강철 링은 종종 리드 인 각도 요구 사항을 가지고 있으며, 이는 프레스 피팅에 도움이됩니다.
유압 부싱은 복잡한 구조를 가지고 있으며 부싱 카테고리에서 복잡한 프로세스와 높은 부가 가치가있는 제품입니다. 고무에는 공동이 있으며 공동에는 기름이 있습니다. 캐비티 구조 설계는 부싱의 성능 요구 사항에 따라 수행됩니다. 오일 누출이 발생하면 부싱이 손상됩니다. 유압 부싱은 더 나은 강성 곡선을 제공하여 전반적인 차량 간격에 영향을 줄 수 있습니다.
크로스 힌지는 복잡한 구조를 가지고 있으며 고무와 볼 힌지의 복합 부분입니다. 부싱, 스윙 각도 및 회전 각도, 특수 강성 곡선보다 내구성이 향상되고 전체 차량의 성능 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 손상된 크로스 힌지는 차량이 움직일 때 운전실에 소음이 발생합니다.
3. 휠의 움직임으로 스윙 암의 연결 지점에서 스윙 요소의 구조적 설계
고르지 않은 도로 표면은 바퀴가 신체 (프레임)를 기준으로 위아래로 점프하고 동시에 회전, 직선 등과 같은 바퀴가 특정 요구 사항을 충족시키기 위해 바퀴의 궤적이 필요합니다. 스윙 암과 범용 조인트는 대부분 볼 힌지로 연결됩니다.
스윙 암 볼 힌지는 ± 18 °보다 큰 스윙 각도를 제공 할 수 있으며 360 °의 회전 각도를 제공 할 수 있습니다. 휠 런아웃 및 스티어링 요구 사항을 완전히 충족합니다. 그리고 볼 힌지는 전체 차량의 경우 2 년 또는 60,000km, 3 년 또는 80,000km의 보증 요건을 충족합니다.
스윙 암과 볼 힌지 (볼 조인트) 사이의 다른 연결 방법에 따르면 볼트 또는 리벳 연결로 나눌 수 있으며, 볼 힌지에는 플랜지가 있습니다. 프레스 피팅 간섭 연결, 볼 힌지에는 플랜지가 없습니다. 통합, 스윙 암과 볼은 모두 하나입니다. 단일 판금 구조 및 멀티 시트 금속 용접 구조의 경우, 이전의 두 가지 유형의 연결이 더 널리 사용됩니다. 스틸 위조, 알루미늄 위조 및 주철과 같은 후자의 유형의 연결은 더 널리 사용됩니다.
볼 힌지는 부싱보다 더 큰 작업 각도, 수명이 높기 때문에 하중 조건 하에서 내마모성을 충족시켜야합니다. 따라서 볼 힌지는 스윙 및 방진 및 방수 윤활 시스템의 우수한 윤활을 포함하여 결합 된 구조로 설계되어야합니다.
그림 3 알루미늄 단조 스윙 암
스윙 암 디자인이 품질과 가격에 미치는 영향
1. 품질 요인 : 가벼울수록 좋습니다
서스펜션 강성에 의해 결정된 신체의 고유 주파수 (진동 시스템의 자유 진동 주파수라고도 함)와 서스펜션 스프링 (SPRUNG MASS)에 의해지지되는 질량은 자동차의 승차 안락함에 영향을 미치는 서스펜션 시스템의 중요한 성능 지표 중 하나입니다. 인체가 사용하는 수직 진동 주파수는 걷는 동안 신체가 위아래로 움직이는 주파수 (약 1-1.6Hz)입니다. 신체 고유 주파수는이 주파수 범위에 최대한 가깝습니다. 서스펜션 시스템의 강성이 일정 할 때, 스프링 질량이 작을수록 서스펜션의 수직 변형이 작을수록 고유 주파수가 높아집니다.
수직 하중이 일정하면 서스펜션 강성이 작을수록 차량의 고유 주파수가 낮을수록 바퀴가 위아래로 점프하는 데 필요한 공간이 클수록.
도로 조건과 차량 속도가 동일하면 스프링되지 않은 질량이 작을수록 서스펜션 시스템의 충격 부하가 작습니다. 스프링되지 않은 질량에는 휠 질량, 유니버설 조인트 및 가이드 암 질량 등이 포함됩니다.
일반적으로 알루미늄 스윙 암은 가장 가벼운 질량을 가지며 주철 스윙 암은 가장 큰 질량을 갖습니다. 다른 사람들은 그 사이에 있습니다.
스윙 암 세트의 질량은 대부분 10kg 미만이므로 질량이 1000kg 이상인 차량과 비교하여 스윙 암의 질량은 연료 소비에 거의 영향을 미치지 않습니다.
2. 가격 계수 : 설계 계획에 따라 다릅니다
요구 사항이 많을수록 비용이 높아집니다. 스윙 암의 구조적 강도와 강성이 요구 사항, 제조 공차 요구 사항, 제조 공정 난이도, 재료 유형 및 가용성 및 표면 부식 요구 사항이 모두 가격에 직접적인 영향을 미친다는 전제로 가격에 직접 영향을 미칩니다. 예를 들어, 항-혈관 인자 : 표면 유권자 및 기타 처리를 통한 전기-galvanized 코팅은 약 144h를 달성 할 수있다; 표면 방지는 음극 전기 영동 페인트 코팅으로 나뉘어져 코팅 두께 및 처리 방법의 조정을 통해 240H 내식성을 달성 할 수있다; 500H 이상의 항-조직 테스트 요구 사항을 충족 할 수있는 아연-철 또는 아연-니켈 코팅. 부식 테스트 요구 사항이 증가함에 따라 부품 비용도 증가합니다.
스윙 암의 설계 및 구조 체계를 비교하여 비용을 줄일 수 있습니다.
우리 모두 알다시피, 다른 하드 포인트 배열은 다른 주행 성능을 제공합니다. 특히, 동일한 하드 포인트 배열 및 다른 연결 지점 설계는 다른 비용을 제공 할 수 있음을 지적해야합니다.
구조 부품과 볼 조인트 사이에는 표준 부품 (볼트, 너트 또는 리벳)을 통한 연결, 간섭 맞춤 연결 및 통합의 세 가지 유형이 있습니다. 표준 연결 구조와 비교하여 간섭 맞춤 연결 구조는 볼트, 너트, 리벳 및 기타 부품과 같은 부품의 유형을 줄입니다. 간섭 맞춤 연결 구조보다 통합 된 원피스는 볼 조인트 쉘의 부품의 수를 줄입니다.
구조 부재와 탄성 요소 사이에는 두 가지 형태의 연결이 있습니다. 전면 및 후면 탄성 요소는 축 방향으로 평행하고 축으로 수직입니다. 다른 방법은 다른 어셈블리 프로세스를 결정합니다. 예를 들어, 부싱의 압축 방향은 같은 방향이며 스윙 암 본체와 직각입니다. 단일 스테이션 더블 헤드 프레스는 전면 및 후면 부싱을 동시에 프레스 피팅하여 인력, 장비 및 시간을 절약 할 수 있습니다. 설치 방향이 일관되지 않은 경우 (수직), 단일 스테이션 더블 헤드 프레스를 사용하여 부싱을 연속적으로 누르고 설치하여 인력 및 장비를 저장할 수 있습니다. 부싱이 내부에서 눌려 지도록 설계되면 2 개의 스테이션과 두 개의 프레스가 필요하므로 부싱을 연속적으로 적합합니다.
