Analýza a riešenie abnormálneho zvuku podvozku pri otáčaní auta pri nízkej rýchlosti

Abstrakt:Tento článok sa zameriava na abnormálny hluk podvozku, keď sa auto otáča nízkou rýchlosťou, a používa ľudské ucho a stetoskop na identifikáciu abnormálneho zdroja zvuku s cieľom určiť približnú polohu a zvukové atribúty abnormálneho zvuku. Potom použite špeciálne zariadenie na testovanie vibrácií a hluku na zhromaždenie charakteristík problému s abnormálnym zvukom a analýzu charakteristík na určenie zdroja abnormálneho zvuku. Zdroj abnormálneho zvuku sa overí metódou jednej premennej a časti, ktoré majú problém s abnormálnym zvukom, sú uzamknuté. Vytvorte vzorku manuálneho riešenia na overenie a zistite príčinu problému. Metódou rýchleho overenia sa postupne zužuje rozsah optimálneho riešenia a kombináciou výrobného procesu a procesu montáže sa získa optimálne riešenie. Uzamknite konštrukčné parametre dielov, vytvorte plán dielov a noste ich na celom vozidle na overenie. Výsledkom je, že problém s abnormálnym hlukom zmizne, plán je účinný a problém je vyriešený.

1.Úvod

S rýchlym rozvojom automobilového priemyslu majú zákazníci stále vyššie požiadavky na automobilový výkon. Medzi nimi je obzvlášť výrazný abnormálny zvukový výkon automobilov. Je to priama, povrchná a zákazníkmi ľahko vnímateľná dimenzia výkonu a stala sa jedným z dôležitých základov pri posudzovaní výkonu a kvality automobilov. V procese vývoja automobilu je abnormálny zvuk podvozku kľúčovým technickým problémom pri vývoji výkonu automobilu a kľúčovým problémom ovplyvňujúcim kvalitu automobilu. Veľké automobilky v posledných rokoch venovali čoraz väčšiu pozornosť abnormálnej hlučnosti automobilov a podiel investícií sa neustále zvyšoval.

Systém podvozku automobilu pozostáva najmä zo zavesenia, pomocného-rámu, bŕzd, kolies, hnacieho hriadeľa atď. Medzi nimi sú odpruženie, brzdy a hnacie hriadele časti, ktoré tvoria veľkú časť abnormálneho hluku podvozku. Na kontrolu abnormálneho hluku podvozku možno v počiatočnom štádiu použiť metódy CAE, vrátane kontroly DMU, ​​modálneho návrhu, návrhu tuhosti a pevnosti, analýzy stresových vlastností, vyhýbania sa historickým problémom a pretrvávajúcim problémom na trhu atď. Po zalistovaní by mal hlavne optimalizovať problém s abnormálnym hlukom hlásený trhom.

Vyššie uvedené je pomerne konvenčným spôsobom riešenia problému abnormálneho hluku v autách, ale abnormálny hluk často presahuje očakávania ľudí. Aj keď sú prípravné práce vykonané dobre, je ťažké zaručiť, že neskôr nebude v skutočnom aute žiadny abnormálny hluk. Pri problémoch s abnormálnym hlukom skutočných vozidiel by sme mali začať hlavne s bežnými a vážnymi problémami s abnormálnym hlukom a uprednostniť riešenie problémov s abnormálnym hlukom, ktoré trápia zákazníkov. Pre výnimočný problém abnormálneho hluku ho možno extrahovať z hlavnej línie abnormálneho vývoja zvuku samostatne a možno ho považovať za technický problém určený na jeho vyriešenie. Cyklus spĺňa vývojové potreby a problém možno vyriešiť a vrátiť na hlavnú vývojovú líniu. Riešenie problému abnormálneho hluku podvozku je rovnaké ako iné problémy s abnormálnym hlukom, ale problém abnormálneho hluku podvozku je komplikovanejší ako iné problémy s abnormálnym hlukom a vyžaduje si viac času a zdrojov.

2. Riešenie problémov a analýza abnormálneho hluku podvozku

2.1 Popis javu abnormálneho hluku

Keď vozidlo ide normálne po ceste, pri otáčaní nízkou rýchlosťou (15-20 km/h) sa občas ozve „cvaknutie“ z predného podvozku a frekvencia výskytu je nepravidelná. V reakcii na tento problém sa vozidlo pohybovalo okolo čísla 8 na testovacom mieste. Pri prepnutí riadenia na spiatočku počas jazdy sa znovu objavil zvuk „cvaknutia“ na prednom podvozku a pracovné podmienky, kde sa zvuk vyskytol, boli pri prepnutí riadenia a pracovné podmienky boli relatívne stabilizované.

2.2 Riešenie problémov s abnormálnym zvukom

Predný podvozok vozidla je prevažne odpružená konštrukcia McPherson, ako je znázornené na obrázku 1. Po prvé.

použite stetoskop na zúženie rozsahu abnormálnych zdrojov hluku a usporiadajte snímače na nasledujúcich konštrukčných prvkoch (ako je znázornené na obrázku 2): tyč stabilizátora (kanál 1), výkyvné rameno (kanál 2), brzda (kanál 3), čapy riadenia (kanál 4), pomocný rám (kanál 5), tlmič nárazov (kanál 6), tyč stabilizátora (kanál a kanál 1) 4) sú merané ako relatívne hlasné. Pri ďalšom zužovaní rozsahu sú zvuky bŕzd (kanál 3) a kĺbu riadenia (kanál 4) zreteľnejšie.

Po použití stetoskopu na zúženie umiestnenia zdroja zvuku už nie je možné pokračovať v analýze a určovaní príčiny problému a zvukových charakteristík. Preto sa na pokračovanie v skúmaní problému s abnormálnym zvukom používa profesionálne testovacie zariadenie NVH LMS Test.Lab a na usporiadanie sa používa snímač vibrácií (ako je znázornené na obrázku 3).

prostredníctvom zberu údajov o vibráciách, spektrálnej analýzy, nameraných vlastností spektra konverzie vibrácií, ako je znázornené na obrázku 4.

Analýzou údajov nameraných snímačom možno dospieť k záveru, že: (1) zdrojom vibrácií je koniec brzdy; (2) podľa zvukových charakteristík sa určí, že abnormálny zvuk je nárazový zvuk kovových častí.

Podľa riešenia problémov je zdrojom abnormálneho hluku blokovania brzda (ako je znázornené na obrázku 5).

V kombinácii so štruktúrou brzdy a schémou vodopádu problému je predbežne podozrenie, že tento problém sa môže vyskytnúť tak v montážnej polohe brzdového strmeňa, ako aj na vonkajšom krúžku brzdového ložiska.

Schéma overenia 1:Demontujte brzdový strmeň (ako je znázornené na obrázku 6)

a overte, či sa problém opakuje. Záver: Po demontáži brzdového strmeňa stále existuje abnormálny hluk a abnormálny hluk spôsobený strmeňom je vylúčený.

Schéma overenia 2:Pevne zvarte spoj medzi vonkajším krúžkom brzdového ložiska a otvorom pre kĺb kĺbu riadenia (pozíciu zvárania nájdete na obrázku 7)

a overte, či sa problém opakuje. Záver: Po pevnom zvarení spoja medzi vonkajším krúžkom brzdového ložiska a ložiskovým otvorom čapu riadenia sa problém s abnormálnym zvukom znova neobjavil.

Aby sa potvrdila platnosť plánu overovania, ďalšie tri vozidlá s týmto problémom boli na tomto mieste pevne privarené a abnormálny zvuk sa nereprodukoval. Z toho možno určiť, že hlavnou príčinou abnormálneho zvuku podvozku pri zatáčaní vozidla nízkou rýchlosťou je problém v spolupráci medzi vonkajším krúžkom brzdového ložiska a ložiskovým otvorom čapu riadenia. Vráťte vonkajší krúžok brzdového ložiska a otvor ložiska čapu riadenia problémového auta do továrne na analýzu kvality a obe časti spĺňajú konštrukčné požiadavky. Z toho vyplýva, že pri tejto konštrukcii je problém s návrhom.

Ďalším overením je možné vidieť, že vonkajší krúžok brzdového ložiska pôvodného vozidla a ložisko čapu riadenia lícujú s presahom (zapadnutie medzi vonkajším krúžkom brzdového ložiska a otvorom pre ložisko čapu riadenia je znázornené na obrázku 8)

a konštrukčná tolerancia otvoru ložiska čapu riadenia je ∅80 (-0,044, -0,073), tolerancia vonkajšieho krúžku brzdového ložiska ∅80 (0, -0,012).

Overovacia schéma: Na overenie urobte 3 sady nových vzoriek tak, aby tolerancia otvoru pre ložisko čapu riadenia bola ∅80 (-0,07, -0,1). Výsledok overenia: Po nainštalovaní novej vzorky na celé vozidlo sa nevyskytuje taký abnormálny problém so zvukom.

Z daného modelu je známe, že tento model je tradičným automobilom na palivo, ktorý prešiel dizajnom od oleja{0}}do{1}}elektrickej verzie. Je to model od oleja-do{4}}elektrického modelu. Pohotovostná hmotnosť vozidla sa zvýšila o 362 kg. Kĺbové ložiská sa používajú v tradičných palivových vozidlách a v palivových vozidlách takýto problém neexistuje.

Na základe informácií o vozidle, zmien v bočnej sile a v kombinácii so závermi o riešení problémov možno dospieť k záveru, že hlavnou príčinou abnormálneho zvuku podvozku pri otáčaní pri nízkej rýchlosti je to, že vonkajší krúžok brzdového ložiska a ložiskový otvor čapu riadenia sú klzké v dôsledku bočnej sily pri otáčaní vozidla. Presuňte náraz. Príčinou šmyku a nárazu je, že vonkajší krúžok brzdového ložiska a otvor ložiska čapu riadenia majú nedostatočnú interferenciu. Najjednoduchším riešením je odstrániť tento problém s hrkotaním optimalizáciou rozmerových tolerancií vývrtu ložiska čapu riadenia.

3. Formulácia optimalizačného plánu

Vzhľadom na napätý harmonogram projektu je potrebné na formuláciu optimalizačnej schémy použiť metódu rýchleho overenia. Vyrobte 20 sád ložísk vonkajšieho krúžku čapu riadenia (rozmerové tolerancie otvorov pre ložiská čapu riadenia sú uvedené v tabuľke 2)

a naložte ich do vozidiel na overenie (vyberte pracovné podmienky pri plnom{0}}zaťažení vozidla, aby ste zabezpečili maximálnu bočnú silu vozidla, a vyberte túto pracovnú podmienku pre podmienky overenia nižšie. podmienky), čím sa zúži rozsah tolerancie. Záver overenia: Nie. 1, 2, 3, 4, 5, 6 a 7 vzoriek bolo na overenie na celom vozidle a problém s abnormálnym hlukom sa výrazne nezlepšil; Odstránenie abnormálneho hluku; vzorky so sériovými číslami 14, 15, 16, 17, 18, 19 a 20 sú na overenie prepravované vo vozidle a abnormálny hluk je eliminovaný, ale inštalácia je zaseknutá, čo je nepohodlné pre nakladanie a vykladanie.

Podľa vyššie uvedeného overovacieho záveru je realizovateľný rozsah tolerancie rozmerov znížený na ∅80 (-0,061, -0,095) pre ďalšie overenie zaťaženia. Aby sa predišlo tomu, že abnormálny zvuk nebude zrejmý v dôsledku malého sklzu vzorky a nerozpozná ho ľudské ucho, toto overenie používa zariadenie LMS na zhromažďovanie vibračného signálu konca ložiska čapu riadenia a monitoruje, či existuje relatívna medzera medzi otvorom ložiska čapu riadenia a vonkajším krúžkom brzdového ložiska. šport. Usporiadanie ložísk čapu riadenia je znázornené na obrázku 9.

Záver overenia: Po naložení vzorky sériového čísla 8 na celé vozidlo dochádza k relatívnemu pohybu medzi otvorom ložiska čapu riadenia a vonkajším krúžkom brzdového ložiska, čo je v súlade s charakteristikami problému; Vo vonkajšom krúžku brzdového ložiska dochádza k relatívnemu pohybu.

Stanovenie optimalizačnej schémy: Podľa vyššie uvedených overovacích záverov je určená rozmerová tolerancia otvoru ložiska čapu riadenia na ∅80 (-0,065, -0,095). v rámci riadiaceho spínacieho cyklu. Optimalizovaný diagram vodopádovej charakteristiky vibrácií je znázornený na obr. 10.

4 Overenie skutočného vozidla ložiska čapu riadenia

Podľa plánu optimalizácie je rozmerová tolerancia otvoru ložiska čapu riadenia optimalizovaná z ∅80 (-0,044, -0,073) do ∅80 (-0,065, -0,095), čím sa zvýši interferencia medzi vonkajším krúžkom brzdového ložiska a otvorom otočného čapu. Optimalizované uloženie medzi vonkajším krúžkom brzdového ložiska a otvorom pre kĺb kĺbu riadenia je znázornené na obrázku 11.

Podľa výsledkov optimalizácie boli dáta mäkkého filmu zmrazené a boli vyrobené 3 sady manuálnych vzoriek. Presnosť výroby vzorky spĺňala konštrukčné požiadavky. Potom, čo boli diely otestované a prešli, bol namontovaný na skutočné vozidlo na overenie skutočného vozidla (pozri obrázok 12 pre skutočnú brzdu vozidla).

Záver overenia: Žiadna z 3 sád manuálnych vzoriek nemala tento abnormálny problém so zvukom. Keď je schéma manuálneho overovania obrobku účinná, údaje dura mater sa zmrazia a dura mater sa otvorí, aby sa vytvorili 3 sady vzoriek nástrojov. Potom, čo sú diely otestované a prejdené, sú namontované na skutočné vozidlo pre skutočné overenie vozidla. Žiadna z 3 sád vzoriek nástrojov dura mater nemá tento abnormálny problém so zvukom. , je komplexne usúdené, že túto schému možno hromadne{7}}vyrábať a následné série vozidiel sú vybavené dielmi náradia tejto schémy, pričom neexistuje žiadny taký abnormálny problém so zvukom.

5 Záver

Keďže automobilový priemysel venuje väčšiu pozornosť výkonu abnormálneho hluku automobilov, technológia vývoja abnormálneho hluku v oblasti vývoja automobilov dosiahla rýchly rozvoj. Tento dokument kombinuje teoretickú analýzu a skutočné overenie vozidla s cieľom analyzovať vplyv bočnej sily generovanej pri otáčaní vozidla na spoluprácu medzi otvorom pre kĺb kĺbu riadenia a vonkajším krúžkom brzdového ložiska. Prostredníctvom odstraňovania porúch vozidiel s abnormálnym hlukom sa rozsah problému postupne zužuje a následne sa overuje pomocou manuálnych schém. Uzamknite zdroj problému s abnormálnym zvukom. Vytvorte vzorku riešenia na overenie problému s abnormálnym hlukom a potom optimalizujte vzorku problému pomocou metód rýchleho overenia, aby ste získali optimálne riešenie problému. Podľa plánu optimalizácie vytvorte manuálnu vzorku mäkkého filmu na overenie. Po overení, že nie je žiadny problém, urobte vzorku nástroja z tvrdého filmu na overenie. Po overení, že nie je problém, pristúpte k sériovej výrobe a prepínaniu.

Počas celého procesu identifikácie, vyšetrovania, analýzy, formulácie plánu, inžinierstva a dávkovania tohto abnormálneho zvukového problému sa získalo veľa skúseností. V následnom procese vývoja projektu je potrebné poučiť sa z týchto skúseností, najmä v počiatočnej fáze návrhu vozidla, plne simulovať rozloženie síl vozidla a namáhanie dielov v rôznych pracovných podmienkach a potvrdiť, či sa v kľúčových častiach nevyskytujú abnormálne problémy s hlukom Riziko, ak sa vyskytne problém, je potrebné sa mu včas vyhnúť.