1. Esittely
Jarrusatula on pyörän jarrujärjestelmän keskeinen osa. Satulan ohjaustapin tehtävänä on yhdistää jarrusatula kannattimeen niin, että jarrusatula voi liikkua aksiaalisesti. Kun ajoneuvo jarruttaa, jarrusatula liikkuu ohjaustappia pitkin hydraulisen paineen vaikutuksesta. , jarrulevyn puristamiseksi jarrun muodostamiseksi, ja samalla kun poljin vapautetaan, jarrusatula voidaan palauttaa jarrun vapauttamisen vaikutuksen saavuttamiseksi. Kun ajoneuvo jarruttaa suurella nopeudella, jarrulevyn pyörimishitaus välittyy jarrusatulan ohjaustappiin, joten jarrusatulan ohjaustapin on oltava hyvä leikkausvastus ja samalla varmistettava erinomainen melutaso jarrutuksen aikana. Yllä mainitut tekniset ominaisuudet voivat läpäistä testin tai mitata CAE-analyysillä.
2 Selitys jarrusatulan ohjaustapin rikkinäisestä viasta
Testiajoneuvon 24-kanavatestin aikana vasemman etusatulan ohjaustappi murtui 467. syklin aikana. Ohjaustapin vaihdon jälkeen murtuma tapahtui uudelleen 500. syklissä. Vakiovaatimusten mukaan jarrujärjestelmän komponenttien testaus tarvitsee Poikkeuksetta Täytä 480 sykli. Etuohjaintapin rikkoutuneiden syklien määrä ei täytä vakiovaatimuksia. Ohjaustapin murtuma-osa on tapin akselin halkaisijan siirtymäkohta. Murtoanalyysin mukaan murtuma kuuluu väsymismurtumaan leikkausvoiman vaikutuksesta. Toinen ilmiö on, että takajarrusatulassa ei ole epänormaalia ohjaustapin kohdalla 800 syklitestin jälkeen;
3 Ohjaustapin katkeamisen syy-analyysi
Ohjaustapin tavanomaisessa suunnittelussa, valmistuksessa ja kokoonpanotilassa leikkausvoima on suhteellisen pieni. Samanaikaisesti ohjaustappi muodostuu kylmäpääprosessista, ja itse tuotteella on vahva leikkausvastus. Normaali tila ei väsytä murtumaa. Ohjaustapin epänormaali murtuma ei tapahtunut varsinaisessa tietestissä. Ohjaustapin epänormaalin murtuman perimmäisen syyn selvittämiseksi tässä artikkelissa tehdään tutkimusta suunnittelun, valmistuksen ja testausmenetelmien näkökulmasta sekä laaditaan parannustoimenpiteitä vastaavien markkinoiden vikojen välttämiseksi. kysymys.
3.1 Analyysi tuotesuunnittelutekijöiden vaikutuksesta ohjaustappeihin
Ohjaustappi yhdistää jarrusatulan jarrusatulan rungon kannattimeen. Jarruttaessa jarrusatula siirtyy jarrulevyn sivulle öljyn painalluksesta. Kun kitkalevy koskettaa jarrulevyä, jarrusatula liikkuu ohjaustappia pitkin akselina. Muuttoprosessin aikana se vaikuttaa. Jarrulevyn säteittäissuuntainen leikkausvoima ja satulan omapainon tuoma Z-suuntainen painovoima, näiden kahden voiman yhteisvoima aiheuttaa tietyn vaikutuksen ohjaustappiin kuoppaisilla teillä. Se, aiheuttaako iskuvoima ohjaustapin katkeamisen, vaatii teoreettista CAE-analyysiä. Tämän vian vuoksi suoritettiin CAE-vertailuanalyysi etu- ja takaohjaintappien jäykkyydestä ja lujuudesta: 1) Rajoitusolosuhteet: 1-6 vapausastetta kiinnityspisteessä, katso kuva 1;
Kuva 1 Kaaviokaavio etu- ja takaohjaintappien analyyttisestä kuormituksesta ja rajoituskuormituksesta 2) Kuormitusolosuhteet: ohjaustapin päähän kohdistuva säteittäinen kuormitusvoima on 5000N; analyysin jälkeen etu- ja takaohjaintappien pään muodonmuutokset kuormituksen ollessa 5000N ovat vastaavasti 0,5 mm ja 0,48 mm, leikkausjännitys vastaa materiaalin sallittua jännitystä. Samantyyppinen ohjaustappirakenne testattiin ja muiden mallien ohjaustappirakenne on yhdenmukainen viallisen osan rakenteen kanssa. Se osoittaa, että ohjaustapilla ei ole suunnitteluvirhettä eikä se aiheuta ongelmia, kuten murtumia.
3.2 Analyysi testiolosuhteiden vaikutuksesta ohjaustapin murtumaan
Ajoneuvon 24-kanavatestipenkki on tiesimulaatiotestipenkki, joka käyttää tiesimulaatiotestimenetelmää ja pystyy toistamaan 90 prosenttia laboratoriossa tapahtuvista tievaurioista. Tällä testimenetelmällä voidaan nopeasti testata, onko tuotteen rakenteessa suunnitteluvirheitä. Tällä hetkellä se on myös pääasiallinen tapa valtavirran OEM-valmistajille tarkastaa rakenneosat. Tämän testimenetelmän jarrutuksen testausolosuhteet ovat:
Kuva 2 Etu- ja takaohjaintappien muodonmuutos- ja jännitysanalyysin tulokset 1) Jarruöljyn paine on asetettu arvoon 20 Mpa; 2) Testisykli on 480 ja jarrujen määrä sykliä kohden on 32; 3) Testinesteen säilytyssäiliö asetetaan jarrusatulat alle. Hätäjarrutuksessa putkilinjan öljynpaine on yleensä 8-10MPa, eikä osien suunnittelutarkastuksen aikana jarruöljyn paine ylitä 16 MPa. Tiesimulaatiotestin öljynpaineasetus ylittää suunnittelun tarkastusalueen. , jarrulevyn muodonmuutos jne. ylittää suunnittelun odotukset ja ohjaustapin voimamalli muuttuu. Nesteen varastosäiliö sijoitetaan jarrusatulaan, jolloin jarrusatula männän jarruneste virtaa takaisin jarrun paineistuksen ja vapauttamisen jälkeen ja jarrusatulamäntä vetäytyy ilman esipainetta. Vakaassa tilassa on helppo aiheuttaa jarrusatulan ohjaustapin voimanmuutos ja samalla kokeen aikana jarrusatulaan syntyy metallinen nakutusääni ja nakutusääni syntyy 3s jarrutuksen jälkeen. Se osoittaa, että jarrutuksen jälkeen öljyneste palaa nestevarastosäiliöön, levyn rako sekä männän ja levyn välinen rako kasvaa ja jarrusatula on toiminut ei-suunnittelutilassa, mikä lisää ohjaustapin leikkausvoimaa.
3.3 Analyysi etu- ja takajarrusatularakenteen vaikutuksesta ohjaustapin murtumiseen
Testissä katkenneet ohjaustapit olivat kaikki etujarrusatulat, ja takajarrusatulaen ohjaustappien rakenne ja koko olivat samanlaisia kuin etujarrusatulat, mutta vikaa ei ilmennyt. Etu- ja takajarrujen painossa ja rakenteessa on eroja. Etujarrusatulat ovat 2 kg painavammat kuin takajarrusatulat. Samaan aikaan takajarrusatulat integroivat pysäköintimekanismin. Rako on vain 0,55 mm. Varmistaakseen, onko rakolla ja painolla negatiivinen vaikutus ohjaustappiin testiolosuhteissa, tämä paperi suorittaa CAE-analyysin ohjaustapilla eri rakoissa. 1) Analyysin tarkoitus: ohjaustapin voima-ero etu- ja takajarrusatulan alkuasennon alla ja jarrusatulan männän suurin sisäänveto; 2) Painoehdot: rajoita jarrusatulakiinnikettä 3) Kuormauskuorma: 30 g:n painoinen kiihdytysmassa kuormitetaan jarrusatulan painopisteeseen.
Kuva 3 Ohjaustapin voima-analyysin kuormituksen ja rajoituskuormituksen kaavamainen analyysi Analyysitulokset osoittavat, että etummaisen ohjaustapin jännitys yllä olevissa olosuhteissa on 184,72 MPa ja 209,932 MPa, mikä osoittaa, että jarrusatula männän vetäytymismäärä lisääntyy. vaikuttaa ohjaustapin jännitystilaan. Samanaikaisesti takaohjaintappien jännitykset yllä mainituissa olosuhteissa ovat 107,796 MPa ja 108,960 MPa, jotka ovat melko erilaisia kuin etummaisten ohjaustappien jännitykset, mikä myös varmistaa, miksi takajarrusatulat ohjaintapit eivät vioittuneet.
Kuva 4 Ohjaustapin jännitystila etusatulan alkuasennossa
Kuva 5 Alemman ohjaustapin jännitystila, kun etusatulan mäntä vetäytyy 4,4 mm
Kuva 6 Alemman ohjaustapin jännitystila, kun takajarrusatula mäntä vetäytyy sisään 0,55 mm
Kuva 7 Alemman ohjaustapin jännitystila, kun takasatula vetäytyy 0,55 mm
4 Ohjausnastan katkeamisen riskianalyysi
Kohtuuton testimenetelmä johti ohjaustapin epänormaaliin murtumaan. Onko se olemassa todellisissa työoloissa? OEM-tilastojen mukaan 98 prosenttia ajoneuvon jarrutushidastuksesta on alle 0,3 g, ja tämän mallin suurin jarrutusvoima äärimmäisissä työolosuhteissa on 1 g. 20 Mpa:n paineen saavuttamiseksi tarvitaan 1000 N:n poljinvoima, eikä kuljettaja voi astua sen päälle. Siksi, vaikka ohjaustapin murtumavika tapahtui simulointialustalla, tämä toimintatila ei toteudu todellisuudessa ja riski on erittäin pieni. Samaan aikaan ajoneuvolle on tehty kolmen kuukauden rakenteellinen kestävyystesti koekentällä, eikä ole raportoitu poikkeavista ohjaustapeista, jotka osoittaisivat tuotteen täyttävän suunnittelun ja laadunvalvonnan vaatimukset.
5. Päätelmät
Jarrusatulat ovat turvakomponentteja, tuotteen suunnittelu ja tarkastus ovat erittäin tärkeitä. Tässä artikkelissa tuotesuunnittelua organisoidaan uudelleen murtumisvikojen vianetsinnän kautta ja määritetään tuotesuunnittelun luotettavuus. Samalla parannetaan myös testimenetelmän kohtuutonta osaa. Esimerkiksi koeöljyn paine asetetaan maksimilukituspaineeseen, joka vastaa todellista huonoimpia käyttöolosuhteita, ja nestevarasto sijoitetaan jarrusatulaan, mikä varmistaa tarkastuksen. Kohtuullisuus tekee varmennustuloksista järkevämpiä.