Анализ и решение ненормального звука ходовой части при повороте автомобиля на малой скорости.

Абстрактный:Целью этой статьи является изучение ненормального шума шасси при повороте автомобиля на низкой скорости. Для идентификации аномального источника звука используется человеческое ухо и стетоскоп, а также приблизительное местоположение и звуковые характеристики аномального звука. Затем используйте специальное оборудование для испытаний на вибрацию и шум, чтобы собрать характеристики проблемы аномального звука и проанализировать их, чтобы определить источник аномального звука. Источник ненормального звука проверяется методом одной переменной, а части, в которых возникает проблема с ненормальным звуком, блокируются. Сделайте образец ручного решения для проверки и определите причину проблемы. Область оптимального решения постепенно сужается за счет метода быстрой проверки, а оптимальное решение получается путем объединения производственного процесса и процесса сборки. Зафиксируйте расчетные параметры деталей, составьте план деталей и пронесите их по всему автомобилю для проверки. В результате проблема аномального шума исчезает, план становится эффективным и проблема решена.

1.Введение

В связи с быстрым развитием автомобильной промышленности клиенты предъявляют все более высокие требования к характеристикам автомобилей. Среди них особенно выделяется аномальное звучание автомобилей. Это прямой, поверхностный и легко воспринимаемый клиентами параметр производительности, который стал одной из важных основ для оценки производительности и класса автомобилей. В процессе разработки автомобилей ненормальный звук шасси является ключевой технической проблемой в развитии характеристик автомобиля и ключевой проблемой, влияющей на качество автомобиля. В последние годы крупные автомобильные компании уделяют все больше внимания аномальным шумовым характеристикам автомобилей, и доля инвестиций продолжает расти.

Система автомобильного шасси в основном состоит из подвески, под-рамы, тормозов, колес, приводного вала и т. д. Среди них подвеска, тормоза и приводные валы — это детали, на долю которых приходится большая часть аномального шума шасси. Для контроля ненормального шума шасси на ранней стадии можно использовать методы CAE, включая проверку DMU, ​​модальное проектирование, расчет жесткости и прочности, анализ характеристик напряжений, избежание исторических проблем и нерешенных рыночных проблем и т. д. В среднесрочной- перспективе аномальный шум можно скорректировать на реальном прототипе для выявления аномальных. На более позднем этапе необходимо усилить контроль качества деталей и согласованность производственного процесса. После листинга он должен в основном оптимизировать проблему аномального шума, о которой сообщает рынок.

Вышеописанное является относительно традиционным способом решения проблемы аномального шума в автомобилях, но аномальный шум часто превосходит ожидания людей. Даже если предварительные работы проведены хорошо, сложно гарантировать, что в реальной машине потом не будет посторонних шумов. Что касается проблемы ненормального шума реальных транспортных средств, нам следует в основном начинать с распространенных и серьезных проблем с ненормальным шумом и уделять приоритетное внимание решению проблем с ненормальным шумом, которые беспокоят клиентов. Что касается нерешенной проблемы аномального шума, ее можно выделить из основной линии развития аномального звука отдельно и рассматривать как техническую проблему, направленную на ее решение. Цикл отвечает потребностям развития, и проблему можно решить и вернуть в основную линию развития. Решение проблемы ненормального шума шасси такое же, как и решение других проблем ненормального шума, но проблема ненормального шума шасси более сложна, чем другие проблемы ненормального шума, и требует больше времени и ресурсов.

2. Устранение и анализ неполадок, связанных с аномальным шумом шасси.

2.1 Описание явления аномального шума

Когда автомобиль движется по дороге в нормальном режиме, при повороте на низкой скорости (15-20 км/ч) из передней части шасси иногда слышен щелчок, причем частота его появления неравномерна. В ответ на эту проблему автомобиль объехал на испытательном полигоне цифру 8. Когда во время движения рулевое управление переключалось на задний ход, снова появлялся щелчок на переднем шасси, и условия работы, в которых возникал звук, были при переключении рулевого управления, а условия работы были относительно стабилизированными.

2.2 Устранение неполадок со звуком

Переднее шасси автомобиля в основном представляет собой конструкцию подвески McPherson, как показано на рисунке 1. Первое.

используйте стетоскоп, чтобы сузить диапазон источников аномального шума, и расположите датчики на следующих компонентах (как показано на рисунке 2): стабилизатор поперечной устойчивости (канал 1), поворотный рычаг (канал 2), тормоз (канал 3), поворотный кулак (канал 4), подрамник (канал 5), амортизатор (канал 6), стабилизатор поперечной устойчивости (канал 1), тормоз (канал 3) и поворотный кулак (канал 4) измеряются так, чтобы относительно громкий. Продолжая сужать диапазон, звуки тормозов (канал 3) и поворотных кулаков (канал 4) становятся более очевидными.

После того, как с помощью стетоскопа сузили местонахождение источника звука, дальше анализировать и определять причину проблемы и характеристики звука уже невозможно. Поэтому для дальнейшего исследования проблемы аномального звука используется профессиональное испытательное оборудование NVH LMS Test.Lab, а для компоновки используется датчик вибрации (как показано на рисунке 3).

посредством сбора данных о вибрации, анализа спектра, измерения характеристик спектра преобразования вибрации, как показано на рисунке 4.

Анализируя данные, измеренные датчиком, можно сделать вывод, что: (1) источником вибрации является конец тормоза; (2) по звуковым характеристикам установлено, что ненормальный звук — это звук удара металлических частей.

Согласно результатам поиска и устранения неисправностей, источником ненормального шума блокировки является тормоз (как показано на рисунке 5).

В сочетании с конструкцией тормоза и каскадной диаграммой проблем предварительно предполагается, что эта проблема может возникнуть как в месте установки тормозного суппорта, так и на наружном кольце тормозного подшипника.

Схема проверки 1:Разберите тормозной суппорт (как показано на рисунке 6).

и проверьте, повторяется ли проблема. Вывод: после разборки тормозного суппорта ненормальный шум все еще существует, и ненормальный шум, вызванный суппортом, исключен.

Схема проверки 2:Надежно приварите соединение между наружным кольцом подшипника тормоза и отверстием подшипника поворотного кулака (положение сварки см. на рис. 7).

и проверьте, повторяется ли проблема. Вывод: После того, как соединение между наружным кольцом тормозного подшипника и отверстием подшипника поворотного кулака было прочно заварено, проблема с ненормальным звуком больше не появлялась.

Чтобы подтвердить правильность плана проверки, еще три автомобиля с этой проблемой были прочно приварены в этом положении, и ненормальный звук не воспроизводился. Отсюда можно определить, что основной причиной ненормального звука ходовой части при повороте автомобиля на малой скорости является проблема взаимодействия наружного кольца тормозного подшипника и подшипникового отверстия поворотного кулака. Верните наружное кольцо тормозного подшипника и отверстие подшипника поворотного кулака проблемного автомобиля на завод для анализа качества, и обе детали соответствуют конструктивным требованиям. Отсюда следует, что в этой структуре существует проблема проектирования.

При дальнейшей проверке можно увидеть, что наружное кольцо тормозного подшипника оригинального автомобиля и подшипник поворотного кулака посажены с натягом (посадка между наружным кольцом тормозного подшипника и отверстием подшипника поворотного кулака показана на рисунке 8).

а расчетный допуск отверстия подшипника поворотного кулака составляет ∅80 (-0,044, -0,073), допуск наружного кольца подшипника тормоза ∅80 (0, -0,012).

Схема проверки: Изготовить 3 комплекта новых образцов для проверки так, чтобы допуск отверстия подшипника поворотного кулака составлял ∅80 (-0,07, -0,1). Результат проверки: после установки нового образца на весь автомобиль такой ненормальной проблемы со звуком не наблюдается.

Из рассматриваемой модели известно, что эта модель представляет собой традиционный автомобиль, работающий на топливе, который был заменен масляным-на-электрическим двигателем. Это масляно----электрическая модель. Снаряженная масса автомобиля увеличилась на 362 кг. Шарнирные подшипники используются в традиционных транспортных средствах, работающих на топливе, и в транспортных средствах, работающих на топливе, такой проблемы нет.

На основании информации об автомобиле, изменениях поперечной силы и выводов по устранению неполадок можно сделать вывод, что основная причина ненормального звука шасси при повороте на низкой скорости заключается в том, что наружное кольцо тормозного подшипника и отверстие подшипника поворотного кулака скользкие из-за боковой силы при повороте автомобиля. Переместите воздействие. Причиной проскальзывания и удара является недостаточное зацепление наружного кольца подшипника тормоза и отверстия подшипника поворотного кулака. Самое простое решение — устранить эту проблему дребезжания путем оптимизации допусков размеров отверстия подшипника поворотного кулака.

3. Формулирование плана оптимизации.

В связи с плотным графиком реализации проекта для формулирования схемы оптимизации необходимо использовать метод быстрой проверки. Изготовить 20 комплектов подшипников наружных колец поворотных кулаков (допуски размеров отверстий подшипников поворотных кулаков указаны в таблице 2).

и загрузите их в транспортные средства для проверки (выберите рабочее состояние с полной-нагрузкой транспортного средства, чтобы обеспечить максимальную боковую силу транспортного средства, и выберите это рабочее состояние для условий проверки, указанных ниже. Условия), сужая диапазон допусков. Заключение проверки: №. 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 образцов были перенесены на все транспортное средство для проверки, и проблема аномального шума существенно не улучшилась; Устранение постороннего шума; образцы с заводскими номерами 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20 возятся на автомобиле для проверки, при этом посторонний шум устраняется, но установка застревает, что неудобно при погрузке и разгрузке.

Согласно приведенному выше заключению о проверке, реализуемый диапазон допусков размеров уменьшается до ∅80 (-0,061, -0,095) для дальнейшей проверки нагрузки. Чтобы избежать того, что ненормальный звук не будет заметен из-за небольшого проскальзывания образца и не распознается человеческим ухом, при этой проверке используется оборудование LMS для сбора сигнала вибрации конца подшипника поворотного кулака и контролируется, существует ли относительный зазор между отверстием подшипника поворотного кулака и наружным кольцом тормозного подшипника. спорт. Расположение подшипников поворотных кулаков показано на рисунке 9.

Заключение проверки: после установки образца с серийным номером 8 на весь автомобиль наблюдается относительное движение между отверстием подшипника поворотного кулака и наружным кольцом тормозного подшипника, что соответствует характеристикам проблемы; Наружное кольцо тормозного подшипника имеет относительное перемещение.

Определение схемы оптимизации: Согласно приведенным выше выводам проверки допуск на размер отверстия подшипника поворотного кулака определен равным ∅80 (-0,065, -0,095). в пределах цикла переключения управления. Оптимизированная каскадная диаграмма характеристик вибрации показана на рис.. 10..

4 Проверка подшипника поворотного кулака на реальном автомобиле

В соответствии с планом оптимизации размерный допуск отверстия подшипника поворотного кулака оптимизирован с ∅80 (-0,044, -0,073) до ∅80 (-0,065, -0,095), что увеличивает натяг между наружным кольцом подшипника тормоза и отверстием подшипника поворотного кулака. Оптимальная посадка между наружным кольцом подшипника тормоза и отверстием подшипника поворотного кулака показана на рисунке 11.

По результатам оптимизации данные мягкой пленки были заморожены и изготовлено 3 комплекта ручных образцов. Точность изготовления образцов соответствовала проектным требованиям. После того, как детали прошли испытания и прошли сертификацию, их установили на реальный автомобиль для проверки на реальном автомобиле (настоящий тормоз автомобиля см. на рис. 12).

Заключение проверки: ни один из трех наборов ручных образцов не имел такой аномальной проблемы со звуком. После того, как схема ручной проверки заготовки вступила в силу, данные твердой мозговой оболочки замораживаются, и твердая мозговая оболочка открывается для изготовления 3 наборов образцов инструментов. После того, как детали протестированы и прошли сертификацию, их устанавливают на реальный автомобиль для проверки реального автомобиля. Ни один из трех наборов образцов инструментов из твердой мозговой оболочки не имеет такой аномальной проблемы со звуком. , всесторонне установлено, что эта схема может быть произведена серийно-, и последующие партии автомобилей оснащены деталями этой схемы, и такой проблемы с ненормальным звуком нет.

5 Заключение

Поскольку автомобильная промышленность уделяет больше внимания устранению аномального автомобильного шума, технология устранения аномального шума в области разработки автомобилей достигла быстрого развития. В этой статье сочетаются теоретический анализ и фактическая проверка транспортного средства для анализа влияния боковой силы, возникающей при повороте транспортного средства при взаимодействии между отверстием подшипника поворотного кулака и наружным кольцом тормозного подшипника. Благодаря устранению неисправностей транспортных средств с аномальным шумом масштаб проблемы постепенно сужается, а затем проверяется с помощью ручных схем. Заблокируйте источник ненормального звука. Сделайте образец решения, чтобы проверить проблему аномального шума, а затем оптимизируйте образец проблемы с помощью методов быстрой проверки, чтобы получить оптимальное решение проблемы. В соответствии с планом оптимизации изготовьте ручной образец мягкой пленки для проверки. Убедившись в отсутствии проблем, изготовьте образец инструмента из твердой пленки для проверки. Убедившись в отсутствии проблем, приступайте к серийному производству и переключению.

В ходе всего процесса идентификации, исследования, анализа, формулирования плана, проектирования и решения этой проблемы аномального звука был накоплен большой опыт. В последующем процессе разработки проекта необходимо извлечь уроки из этого опыта, особенно на ранней стадии проектирования транспортного средства, чтобы полностью смоделировать распределение силы транспортного средства и нагрузки на детали в различных условиях работы, а также подтвердить, существуют ли проблемы с аномальным шумом в ключевых деталях. Риск: если есть проблема, ее необходимо вовремя избежать.