Kiikhoob asub tavaliselt ratta ja kere vahel ning see on juhiga seotud ohutuskomponent, mis edastab jõudu, nõrgestab vibratsiooniülekannet ja kontrollib suunda.
Kiikhoob asub tavaliselt ratta ja kere vahel ning see on juhiga seotud ohutuskomponent, mis edastab jõudu, vähendab vibratsiooni ülekandumist ja kontrollib suunda. See artikkel tutvustab turul olevate kiikhoobade levinumat konstruktsiooni ning võrdleb ja analüüsib erinevate konstruktsioonide mõju protsessile, kvaliteedile ja hinnale.
Auto šassii vedrustus jaguneb laias laastus esi- ja tagavedrustuseks. Nii esi- kui ka tagavedrustusel on rataste ja kere ühendamiseks õõtshoovad. Õõtshoovad asuvad tavaliselt rataste ja kere vahel.
Juhthoova roll on ühendada ratast ja raami, edastada jõudu, vähendada vibratsiooni ülekannet ja juhtida suunda. See on juhi jaoks ohutuskomponent. Vedrustussüsteemis on jõudu ülekandvad konstruktsiooniosad, nii et rattad liiguvad kere suhtes vastavalt teatud trajektoorile. Konstruktsiooniosad edastavad koormust ja kogu vedrustussüsteem kannab auto juhitavust.
Auto kiikvarda ühised funktsioonid ja konstruktsioon
1. Koormuse ülekandmise, kiikvarre konstruktsiooni ja tehnoloogia nõuete täitmiseks
Enamik tänapäeva autosid kasutab sõltumatuid vedrustussüsteeme. Erinevate konstruktsioonivormide kohaselt saab sõltumatuid vedrustussüsteeme jagada õõtshoovaga, õõtshoovaga, mitmehoovaga, küünlaga ja McPhersoni tüüpi vedrustuseks. Põikhoob ja õõtshoob on mitmehoovalise ühe õõtsa jaoks kahe jõuga struktuur, millel on kaks ühenduspunkti. Kaks kahe jõuga varda on teatud nurga all ühendatud universaalliigendiga ja ühenduspunktide ühendusjooned moodustavad kolmnurkse struktuuri. MacPhersoni esivedrustuse alumine õõts on tüüpiline kolmepunktiline õõtshoob, millel on kolm ühenduspunkti. Kolme ühenduspunkti ühendav joon on stabiilne kolmnurkne struktuur, mis talub koormusi mitmes suunas.
Kahe jõuga kiikvarda konstruktsioon on lihtne ja konstruktsiooniline disain määratakse sageli vastavalt iga ettevõtte erinevatele erialastele teadmistele ja töötlemismugavusele. Näiteks stantsitud lehtmetallist konstruktsioon (vt joonis 1) on konstruktsiooniks üks keevituseta terasplaat ja konstruktsiooniõõnsus on enamasti "I"-kujuline; keevitatud lehtmetallist konstruktsioon (vt joonis 2) on konstruktsiooniks keevitatud terasplaat ja konstruktsiooniõõnsus on enamasti "口"-kujuline; või kasutatakse ohtliku asendi keevitamiseks ja tugevdamiseks kohalikke tugevdusplaate; terase sepistamise masina töötlemisstruktuuril on konstruktsiooniõõnsus tahke ja kuju on enamasti kohandatud vastavalt šassii paigutusnõuetele; alumiiniumi sepistamise masina töötlemisstruktuuril (vt joonis 3) on konstruktsiooniõõnsus tahke ja kujunõuded on sarnased terase sepistamise omadega; terastoru struktuur on lihtsa konstruktsiooniga ja konstruktsiooniõõnsus on ümmargune.
Kolmepunktilise kiikvarda konstruktsioon on keeruline ja konstruktsiooniline disain määratakse sageli vastavalt originaalvaruosade tootja (OEM) nõuetele. Liikumissimulatsiooni analüüsis ei tohi kiikvars segada teisi osi ja enamikul neist on minimaalsed kaugusnõuded. Näiteks stantsitud lehtmetallist konstruktsiooni kasutatakse enamasti samaaegselt keevitatud lehtmetallist konstruktsiooniga, anduri juhtmestiku ava või stabilisaatorivarda ühendusvarda ühendusklamber jne muudab kiikvarda konstruktsiooni; konstruktsiooniõõnsus on endiselt "suu" kujuline ja kiikvarda õõnsus on suletud konstruktsioonist parem. Sepistatud freesitud konstruktsioonil on konstruktsiooniõõnsus enamasti "I" kujuline, millel on traditsioonilised väände- ja paindekindluse omadused; valatud freesitud konstruktsioonil on kuju ja konstruktsiooniõõnsus enamasti varustatud tugevdusribide ja kaalu vähendavate aukudega vastavalt valamise omadustele; lehtmetalli keevitamine. Sepisega kombineeritud konstruktsioon, kuna sõiduki šassii paigutusruumi nõuded on täidetud, on kuulliigend integreeritud sepisesse ja sepis on ühendatud lehtmetalliga; Valatud ja sepistatud alumiiniumist töötlemisstruktuur tagab parema materjali kasutamise ja tootlikkuse kui sepistamine ning sellel on uue tehnoloogia rakendamisel parem materjali tugevus kui valanditel.
2. Vähendage vibratsiooni ülekandumist kehale ja elastse elemendi konstruktsioonilist disaini kiikvarre ühenduspunktis
Kuna teekate, millel auto sõidab, ei saa olla täiesti tasane, on teekatte vertikaalne reaktsioonijõud ratastele sageli lööv, eriti suurel kiirusel halval teekattel sõites, mis tekitab juhile ka ebamugavustunnet. Vedrustussüsteemi paigaldatakse elastsed elemendid ja jäik ühendus muudetakse elastseks ühenduseks. Pärast lööki elastsele elemendile tekitab see vibratsiooni ja pidev vibratsioon tekitab juhile ebamugavustunnet, seega vajab vedrustussüsteem vibratsiooni amplituudi kiireks vähendamiseks summutuselemente.
Kiigevarda konstruktsioonilises konstruktsioonis on ühenduspunktideks elastne elementühendus ja kuulliigendiühendus. Elastsed elemendid tagavad vibratsiooni summutamise ning väikese arvu pöörlemis- ja võnkevabadusastmeid. Autodes kasutatakse elastsete komponentidena sageli kummist pukse, samuti kasutatakse hüdraulilisi pukse ja ristliigesid.
Joonis 2 Lehtmetallist keevituspööramisvars
Kummist puksi struktuur on enamasti terastoru, mille väliskülg on kumm, või terastoru-kummi-terastoru võileivastruktuur. Sisemisel terastorul on rõhukindluse ja läbimõõdu nõuded ning libisemisvastased sakid on mõlemas otsas tavalised. Kummikiht kohandab materjali valemit ja konstruktsiooni vastavalt erinevatele jäikusnõuetele.
Äärmisel terasrõngal on sageli sisselaskenurga nõue, mis soodustab pressliitmist.
Hüdraulilisel puksil on keeruline struktuur ning see on keeruka protsessi ja pukside kategoorias kõrge lisandväärtusega toode. Kummis on õõnsus ja õõnsuses on õli. Õõnsuse struktuuri konstruktsioon on teostatud vastavalt pukside jõudlusnõuetele. Õli lekke korral saab puks kahjustuda. Hüdraulilised puksid võivad pakkuda paremat jäikuskõverat, mis mõjutab sõiduki üldist juhitavust.
Risthingel on keerukas konstruktsioon ja see on kummist ja kuulliigenditest koosnev liitosa. See pakub paremat vastupidavust kui puks, pöördenurka ja pöördenurka, erilist jäikuskõverat ning vastab kogu sõiduki jõudlusnõuetele. Kahjustatud risthinged tekitavad sõiduki liikumise ajal kabiini müra.
3. Ratta liikumisega muutub kiikelemendi konstruktsioon kiikvarre ühenduspunktis
Ebatasane teekate põhjustab rataste kere (raami) suhtes üles-alla hüplemist ning samal ajal rattad liiguvad, näiteks pööravad, lähevad sirgelt jne, mis nõuab rataste trajektoorilt teatud nõuete täitmist. Kiikhoob ja universaalliigend on enamasti ühendatud kuulliigendiga.
Kiikhoova kuulliigend suudab pakkuda suuremat pöördenurka kui ±18° ja 360° pöördenurka. See vastab täielikult rataste viske ja roolimise nõuetele. Kuulliigend vastab kogu sõiduki garantiinõuetele 2 aastat või 60 000 km ja 3 aastat või 80 000 km.
Pöördõla ja kuulliigendi (kuulliigendi) vaheliste erinevate ühendusmeetodite kohaselt saab need jagada polt- või neetühenduseks, kus kuulliigendil on äärik; pressühenduseks, kus kuulliigendil pole äärikut; integreeritud ühenduseks, kus pöörõlg ja kuulliigend on kõik ühes. Ühest lehtmetallist konstruktsiooni ja mitmest lehtmetallist keevitatud konstruktsiooni puhul kasutatakse laialdasemalt kahte esimest ühendust; viimast tüüpi ühendusi, nagu terase sepistamine, alumiiniumi sepistamine ja malmi sepistamine, kasutatakse laialdasemalt.
Kuulliigend peab koormustingimustes vastama kulumiskindlusele, kuna selle töönurk on suurem kui puksil ja seega ka pikem eluiga. Seetõttu peab kuulliigend olema konstrueeritud kombineeritud konstruktsioonina, mis hõlmab head kiige määrimist ning tolmu- ja veekindlat määrimissüsteemi.
Joonis 3. Sepistatud alumiiniumist kiikhoob
Pöördõla disaini mõju kvaliteedile ja hinnale
1. Kvaliteeditegur: mida kergem, seda parem
Keha omavõnkesagedus (tuntud ka kui vibratsioonisüsteemi vabavõnkesagedus), mille määravad vedrustuse jäikus ja vedru poolt toetatav mass (vedrustatud mass), on üks vedrustussüsteemi olulisi jõudlusnäitajaid, mis mõjutab auto sõidumugavust. Inimkeha poolt kasutatav vertikaalne võnkesagedus on keha üles-alla liikumise sagedus kõndimise ajal, mis on umbes 1–1,6 Hz. Keha omavõnkesagedus peaks olema sellele sagedusvahemikule võimalikult lähedal. Kui vedrustussüsteemi jäikus on konstantne, siis mida väiksem on vedrustatud mass, seda väiksem on vedrustuse vertikaalne deformatsioon ja seda suurem on omavõnkesagedus.
Kui vertikaalne koormus on konstantne, siis mida väiksem on vedrustuse jäikus, seda madalam on auto loomulik sagedus ja seda suurem on ratta üles-alla hüppamiseks vajalik ruum.
Kui teeolud ja sõiduki kiirus on samad, siis mida väiksem on vedrustamata mass, seda väiksem on löökkoormus vedrustussüsteemile. Vedrustamata mass hõlmab ratta massi, universaalliigendi ja juhthoova massi jne.
Üldiselt on alumiiniumist kiikõlbil kõige kergem ja malmist kiikõlbil suurim mass. Teised jäävad nende kahe vahele.
Kuna kiikhoobade komplekti mass on enamasti alla 10 kg, võrreldes sõidukiga, mille mass on üle 1000 kg, on kiikhoova massil kütusekulule vähe mõju.
2. Hinnategur: sõltub kujundusplaanist
Mida rohkem nõudeid, seda kõrgem on hind. Eeldusel, et kiikvarre konstruktsiooni tugevus ja jäikus vastavad nõuetele, mõjutavad hinda otseselt tootmistolerantsi nõuded, tootmisprotsessi keerukus, materjali tüüp ja kättesaadavus ning pinna korrosiooninõuded. Näiteks korrosioonivastased tegurid: elektrogalvaniseeritud kate pinna passivatsiooni ja muu töötlemise teel võib saavutada umbes 144 tundi; pinnakaitse jaguneb katoodseks elektroforeetiliseks värvikihiks, mis võib katte paksuse ja töötlusmeetodite reguleerimise abil saavutada 240 tundi korrosioonikindlust; tsink-raud- või tsink-nikkelkate, mis võib täita üle 500 tunni pikkuse korrosioonikaitsekatse nõuded. Korrosioonikatsete nõuete kasvades suureneb ka detaili hind.
Kulusid saab vähendada, kui võrrelda kiikvarda konstruktsiooni ja konstruktsiooni skeeme.
Nagu me kõik teame, tagavad erinevad ühenduspunktide paigutused erineva sõiduomadused. Eelkõige tuleb märkida, et sama ühenduspunktide paigutus ja erinevad ühenduspunktide konstruktsioonid võivad kaasa tuua erinevad kulud.
Konstruktsiooniosade ja kuulliigendite vahel on kolme tüüpi ühendusi: ühendus standardsete osade (poldid, mutrid või needid) abil, pingeühendus ja integreerimine. Võrreldes standardse ühendusstruktuuriga vähendab pingeühendusstruktuur osade, näiteks poltide, mutrite, neetide ja muude osade tüüpi. Integreeritud ühes tükis ühendusstruktuur vähendab kuulliigendi kesta osade arvu võrreldes pingeühendusstruktuuriga.
Konstruktsioonielemendi ja elastse elemendi vahel on kaks ühendusviisi: eesmine ja tagumine elastne element on aksiaalselt paralleelsed ja aksiaalselt risti. Erinevad meetodid määravad erinevad kokkupanekuprotsessid. Näiteks on puksi pressimissuund samas suunas ja risti kiikhoova kerega. Ühepositsioonilist kahepealist pressi saab kasutada nii esi- kui ka tagumise puksi samaaegseks pressimiseks, säästes tööjõudu, seadmeid ja aega; kui paigaldussuund on ebajärjekindel (vertikaalne), saab ühepositsioonilist kahepealist pressi kasutada puksi järjestikuseks pressimiseks ja paigaldamiseks, säästes tööjõudu ja seadmeid; kui puks on konstrueeritud seestpoolt sissepressimiseks, on puksi järjestikuseks pressimiseks vaja kahte jaama ja kahte pressi.
