Analiza in rešitev nenormalnega zvoka šasije, ko avto zavija pri nizki hitrosti

Povzetek:Ta članek obravnava neobičajni hrup podvozja, ko avto zavija pri nizki hitrosti, in uporablja človeško uho in stetoskop za identifikacijo nenormalnega vira zvoka za določitev približne lokacije in zvočnih lastnosti nenormalnega zvoka. Nato uporabite posebno opremo za testiranje vibracij in hrupa, da zberete značilnosti nenormalnega zvoka in analizirate značilnosti, da določite vir nenormalnega zvoka. Vir neobičajnega zvoka se preveri z metodo ene spremenljivke in deli, ki imajo težave z nenormalnim zvokom, so zaklenjeni. Naredite vzorec ročne rešitve za preverjanje in ugotovite vzrok težave. Obseg optimalne rešitve se s hitro metodo preverjanja postopoma oži, optimalno rešitev pa dobimo s kombinacijo proizvodnega in montažnega procesa. Zaklenite konstrukcijske parametre delov, naredite dele načrta in jih prenesite na celotno vozilo za preverjanje. Rezultat tega je, da nenormalni problem hrupa izgine, načrt je učinkovit in problem rešen.

1. Uvod

S hitrim razvojem avtomobilske industrije imajo kupci čedalje višje zahteve glede avtomobilske zmogljivosti. Med njimi še posebej izstopa nenormalna zvočna zmogljivost avtomobilov. Je neposredna, površna in s strani kupcev zlahka zaznavna dimenzija zmogljivosti, ki je postala ena od pomembnih podlag za presojo zmogljivosti in kakovosti avtomobilov. V procesu avtomobilskega razvoja je neobičajni zvok šasije ključna tehnična težava pri razvoju avtomobilske zmogljivosti in ključna težava, ki vpliva na kakovost avtomobila. V zadnjih letih so velika avtomobilska podjetja vse več pozornosti namenila nenormalni hrupnosti avtomobilov, delež naložb pa se je še naprej povečeval.

Sistem avtomobilske šasije je v glavnem sestavljen iz vzmetenja, pomožnega okvirja, zavor, koles, pogonske gredi in tako naprej. Med njimi so vzmetenje, zavore in pogonske gredi deli, ki predstavljajo velik delež nenormalnega hrupa šasije. Za nadzor neobičajnega hrupa podvozja je mogoče v zgodnji fazi uporabiti metode CAE, vključno z inšpekcijo DMU, ​​modalno zasnovo, zasnovo togosti in trdnosti, analizo značilnosti napetosti, izogibanje zgodovinskim težavam in izjemnim tržnim težavam itd. Srednjeročno nenormalni hrup je mogoče prilagoditi na dejanskem prototipu za prepoznavanje nenormalnosti. V kasnejši fazi je treba okrepiti kakovost delov in nadzor doslednosti proizvodnega procesa. Po uvrstitvi na seznam bi moral predvsem optimizirati težavo z nenormalnim hrupom, o kateri poroča trg.

Zgoraj opisano je razmeroma običajen način reševanja problema nenormalnega hrupa v avtomobilih, vendar je neobičajen hrup pogosto nad pričakovanji ljudi. Tudi če so predhodna dela dobro opravljena, je težko zagotoviti, da kasneje v pravem avtomobilu ne bo nenavadnega hrupa. Pri težavah z nenormalnim hrupom resničnih vozil bi morali začeti predvsem s pogostimi in resnimi težavami z nenormalnim hrupom in dati prednost reševanju težav z nenormalnim hrupom, ki povzročajo težave strankam. Za izjemen problem nenormalnega hrupa ga je mogoče ločeno izločiti iz glavne linije nenormalnega razvoja zvoka in ga je mogoče obravnavati kot tehnični problem, namenjen njegovemu reševanju. Cikel ustreza razvojnim potrebam, problem pa je mogoče rešiti in vrniti v glavno razvojno linijo. Rešitev težave z neobičajnim hrupom ohišja je enaka kot za druge težave z nenormalnim hrupom, vendar je težava z nenormalnim hrupom ohišja bolj zapletena kot druge težave z nenormalnim hrupom ter zahteva več časa in sredstev.

2. Odpravljanje in analiza nenormalnega hrupa šasije

2.1 Opis nenormalnega hrupa

Ko vozilo normalno teče po cesti, se pri zavijanju pri nizki hitrosti (15-20 km/h) občasno sliši "klik" iz sprednjega podvozja, pogostost pojavljanja pa je neenakomerna. Kot odgovor na to težavo so vozilo na testnem poligonu zapeljali okoli številke 8. Ko je bil krmiljenje preklopljeno vzvratno med vožnjo, se je znova pojavil zvok "klik" na sprednjem podvozju in delovni pogoji, pri katerih se je pojavil zvok, so bili pri preklopu krmiljenja in delovni pogoji so bili relativno stabilni.

2.2 Odpravljanje težav z neobičajnim zvokom

Sprednje podvozje vozila je večinoma McPhersonova struktura vzmetenja, kot je prikazano na sliki 1. Prvič.

uporabite stetoskop, da zožite obseg neobičajnih virov hrupa, in razporedite senzorje na naslednje strukture komponent (kot je prikazano na sliki 2): stabilizator (kanal 1), nihajna roka (kanal 2), zavora (kanal 3), krmilni členek (Kanal 4), podokvir (Kanal 5), blažilnik (Kanal 6), stabilizator (Kanal 1), zavora (Kanal 3) in krmilni členek (Kanal 4) so ​​izmerjeni kot relativno glasni. Z nadaljnjim oženjem obsega so zvoki zavor (kanal 3) in krmilnega členka (kanal 4) bolj očitni.

Po uporabi stetoskopa za zožitev lokacije vira zvoka ni več mogoče nadaljevati z analizo in ugotavljanjem vzroka težave in značilnosti zvoka. Zato se za nadaljnje raziskovanje težave z nenormalnim zvokom uporablja profesionalna oprema za testiranje NVH LMS Test.Lab, senzor za vibracije pa se uporablja za postavitev (kot je prikazano na sliki 3. Prikazano)

z zbiranjem podatkov o vibracijah, analizo spektra, izmerjenimi funkcijami spektra pretvorbe vibracij, kot je prikazano na sliki 4.

Z analizo podatkov, izmerjenih s senzorjem, lahko sklepamo, da: (1) je vir vibracij konec zavore; (2) glede na zvočne značilnosti je ugotovljeno, da je nenormalni zvok zvok udarca kovinskih delov.

Glede na odpravljanje težav je vir neobičajnega hrupa pri zaklepanju zavora (kot je prikazano na sliki 5).

V kombinaciji s strukturo zavore in diagramom slapa težav se predhodno domneva, da se ta težava lahko pojavi tako na mestu namestitve zavorne čeljusti kot na zunanjem obroču zavornega ležaja.

Shema preverjanja 1:Razstavite zavorno čeljust (kot je prikazano na sliki 6)

in preverite, ali se težava ponavlja. Zaključek: Ko je zavorna čeljust razstavljena, nenormalni hrup še vedno obstaja in neobičajen hrup, ki ga povzroča čeljust, je izključen.

Shema preverjanja 2:Trdno zavarite spoj med zunanjim obročem zavornega ležaja in luknjo za ležaj krmilnega členka (glej sliko 7 za položaj varjenja)

in preverite, ali se težava ponavlja. Zaključek: Potem ko je spoj med zunanjim obročem zavornega ležaja in luknjo za ležaj krmilnega členka trdno zavarjen, se nenormalna težava z zvokom ni več pojavila.

Da bi potrdili veljavnost načrta preverjanja, so bila na tem mestu trdno privarjena še tri vozila s to težavo in neobičajni zvok ni bil reproduciran. Iz tega je mogoče ugotoviti, da je glavni vzrok nenormalnega zvoka šasije, ko vozilo zavija pri nizki hitrosti, težava v sodelovanju med zunanjim obročem zavornega ležaja in luknjo ležaja krmilnega členka. Zunanji obroč zavornega ležaja in luknjo za ležaj krmilnega zgloba problematičnega avtomobila vrnite v tovarno za analizo kakovosti in oba dela izpolnjujeta konstrukcijske zahteve. Iz tega sledi, da obstaja problem oblikovanja te strukture.

Z nadaljnjim preverjanjem je mogoče ugotoviti, da sta zunanji obroč zavornega ležaja originalnega avtomobila in ležaj krmilnega zgloba interferenčna (prileganje med zunanjim obročem zavornega ležaja in luknjo za ležaj krmilnega zgloba je prikazano na sliki 8 )

in konstrukcijska toleranca luknje za ležaj krmilnega zgloba je ∅80(-0.044, -0.073), toleranca zunanjega obroča zavornega ležaja ∅80 (0, {{7 }}.012).

Shema preverjanja: Naredite 3 komplete novih vzorcev za preverjanje, tako da je toleranca luknje za ležaj krmilnega zgloba ∅80 (-0.07, -0.1). Rezultat preverjanja: po namestitvi novega vzorca na celotno vozilo ni več nenavadnega zvoka.

Iz zadevnega modela je razvidno, da je ta model avtomobil s tradicionalnim gorivom, ki je bil podvržen zasnovi iz olja v elektriko. Gre za model olje-elektrika. Masa praznega vozila se je povečala za 362 kg. Zgibni ležaji se uporabljajo v vozilih na tradicionalno gorivo, pri vozilih na gorivo pa te težave ni.

Na podlagi informacij o vozilu, sprememb bočne sile in skupaj z ugotovitvami o odpravljanju težav je mogoče sklepati, da je glavni vzrok nenormalnega zvoka šasije pri zavijanju pri nizki hitrosti zunanji obroč zavornega ležaja in luknja ležaja krmilnega členka. so spolzke zaradi bočne sile pri zavijanju vozila. Premaknite udarec. Vzrok za zdrs in udarec je, da zunanji obroč zavornega ležaja in luknja za ležaj krmilnega zgloba nimata dovolj motenj. Najlažja rešitev je odpraviti to težavo ropotanja z optimizacijo dimenzijskih toleranc izvrtine ležaja krmilnega zgloba.

3. Oblikovanje načrta optimizacije

Zaradi tesnega urnika projekta je treba za oblikovanje optimizacijske sheme uporabiti metodo hitrega preverjanja. Naredite 20 kompletov ležajev zunanjega obroča krmilnega zgloba (tolerance dimenzij lukenj za ležaje krmilnega členka so prikazane v tabeli 2)

in jih naložite v vozila za preverjanje (izberite delovno stanje vozila pri polni obremenitvi, da zagotovite največjo bočno silo vozila, in izberite to delovno stanje za spodnje pogoje preverjanja. pogoji), zožite tolerančno območje. Ugotovitev preverjanja: vzorci št. 1, 2, 3, 4, 5, 6 in 7 so bili za preverjanje prenešeni na celotno vozilo in problem nenormalnega hrupa se ni bistveno izboljšal; Odprava nenormalnega hrupa; vzorci serijskih številk 14, 15, 16, 17, 18, 19 in 20 se prevažajo na vozilu za preverjanje in neobičajen hrup je odpravljen, vendar je namestitev zataknjena, kar je neprijetno za nakladanje in razkladanje.

V skladu z zgornjim zaključkom preverjanja se izvedljivo območje tolerance dimenzij zmanjša na ∅80 (-0.061, -0.095) za nadaljnje preverjanje obremenitve. Da bi se izognili temu, da nenormalen zvok ni očiten zaradi majhnega zdrsa vzorca in ga človeško uho ne prepozna, to preverjanje uporablja opremo LMS za zbiranje vibracijskega signala na koncu ležaja krmilnega zgloba in spremlja, ali obstaja relativna vrzel med luknjo za ležaj krmilnega zgloba in zunanjim obročem zavornega ležaja. šport. Postavitev ležajev krmilnega zgloba je prikazana na sliki 9.

Zaključek preverjanja: potem ko je vzorec s serijsko številko 8 naložen na celotno vozilo, pride do relativnega gibanja med luknjo za ležaj krmilnega zgloba in zunanjim obročem zavornega ležaja, kar je skladno z značilnostmi težave; V zunanjem obroču zavornega ležaja je relativno gibanje.

Določitev optimizacijske sheme: V skladu z zgornjimi ugotovitvami preverjanja je določena dimenzijska toleranca luknje za ležaj krmilnega zgloba ∅80 (-0.065, -0.095). znotraj krmilnega preklopnega cikla. Diagram optimiziranega slapa značilnosti vibracij je prikazan na sliki 10.

4 Dejansko preverjanje ležaja krmilnega zgloba v vozilu

V skladu z načrtom optimizacije je dimenzijska toleranca luknje za ležaj krmilnega zgloba optimizirana od ∅80 (-0.044, -0.073) do ∅80 (-0.065, { {8}}.095), kar poveča interferenco med zunanjim obročem zavornega ležaja in luknjo za ležaj krmilnega zgloba. Optimizirano prileganje med zunanjim obročem zavornega ležaja in luknjo za ležaj krmilnega zgloba je prikazano na sliki 11.

Glede na rezultate optimizacije so bili podatki mehkega filma zamrznjeni in izdelani so bili 3 nizi ročnih vzorcev. Natančnost izdelave vzorca je izpolnjevala konstrukcijske zahteve. Ko so bili deli preizkušeni in uspešni, so ga namestili na pravo vozilo za preverjanje pravega vozila (glej sliko 12 za pravo zavoro vozila).

Zaključek preverjanja: pri nobenem od 3 nizov ročnih vzorcev ni bilo te neobičajne težave z zvokom. Ko je shema ročnega preverjanja obdelovanca učinkovita, se podatki trde možganske ovojnice zamrznejo in trda možganska ovojnica se odpre, da se izdelajo 3 kompleti vzorcev orodja. Ko so deli testirani in preizkušeni, se namestijo na pravo vozilo za preverjanje pravega vozila. Noben od 3 kompletov vzorcev orodij dura mater nima te nenormalne težave z zvokom. , je celovito ocenjeno, da je to shemo mogoče množično proizvajati, naslednje serije vozil pa so opremljene z orodnimi deli te sheme in ni takšne nenormalne težave z zvokom.

5 Zaključek

Ker avtomobilska industrija posveča več pozornosti delovanju avtomobilskega nenormalnega hrupa, je tehnologija razvoja nenormalnega hrupa na področju avtomobilskega razvoja dosegla hiter razvoj. Ta članek združuje teoretično analizo in dejansko preverjanje vozila za analizo vpliva bočne sile, ki nastane, ko se vozilo obrne na sodelovanje med luknjo za ležaj krmilnega členka in zunanjim obročem zavornega ležaja. Z odpravljanjem težav z nenormalnimi hrupnimi vozili se obseg problema postopoma zoži in nato preveri z ročnimi shemami. Zaklenite vir nenormalnega zvoka. Naredite vzorec rešitve, da preverite težavo z nenormalnim hrupom, in nato optimizirajte vzorec težave s hitrimi metodami preverjanja, da dobite optimalno rešitev težave. V skladu z načrtom optimizacije naredite ročni vzorec mehkega filma za preverjanje. Ko preverite, da ni nobene težave, naredite vzorec orodja za trdo folijo za preverjanje. Ko preverite, da ni nobene težave, nadaljujte z množično proizvodnjo in zamenjavo.

Skozi celoten proces identifikacije, preiskave, analize, oblikovanja načrta, inženiringa in seriranja te nenormalne težave z zvokom je bilo pridobljenih veliko izkušenj. V poznejšem procesu razvoja projekta se je treba učiti iz teh izkušenj, zlasti v zgodnji fazi načrtovanja vozila, da bi v celoti simulirali porazdelitev sile vozila in obremenitev na dele v različnih delovnih pogojih ter potrdili, ali obstaja so nenormalne težave s hrupom v ključnih delih. Tveganje, če obstaja težava, se ji je treba pravočasno izogniti.