Аналіз і вирішення ненормального звуку шасі, коли автомобіль повертає на низькій швидкості

Анотація:Ця стаття спрямована на ненормальний шум шасі, коли автомобіль повертає на низькій швидкості, і використовує людське вухо та стетоскоп для ідентифікації джерела ненормального звуку, щоб визначити приблизне розташування та звукові атрибути ненормального звуку. Потім скористайтеся спеціальним обладнанням для перевірки вібрації та шуму, щоб зібрати характеристики ненормального звуку та проаналізувати характеристики, щоб визначити джерело аномального звуку. Джерело ненормального звуку перевіряється за допомогою методу однієї змінної, а частини, які мають аномальний звук, блокуються. Зробіть зразок ручного рішення для перевірки та визначте причину проблеми. Сфера застосування оптимального рішення поступово звужується за допомогою швидкого методу перевірки, і оптимальне рішення виходить шляхом поєднання процесу виробництва та процесу складання. Зафіксуйте конструктивні параметри деталей, складіть план деталей і перенесіть їх на весь автомобіль для перевірки. Результатом є те, що проблема аномального шуму зникає, план ефективний, і проблему вирішено.

1. Вступ

Зі стрімким розвитком автомобільної промисловості клієнти висувають дедалі вищі вимоги до характеристик автомобіля. Серед них особливо виділяється ненормальний звук автомобілів. Це прямий, поверхневий і легко сприйманий клієнтами параметр продуктивності, який став однією з важливих основ для оцінки продуктивності та якості автомобілів. У процесі розробки автомобіля ненормальний звук шасі є ключовою технічною проблемою в розвитку автомобільних характеристик і ключовою проблемою, що впливає на якість автомобіля. Останніми роками великі автомобільні компанії приділяють все більше уваги аномальним шумовим характеристикам автомобілів, і частка інвестицій продовжує зростати.

Система шасі автомобіля в основному складається з підвіски, під-рами, гальм, коліс, карданного валу тощо. Серед них підвіска, гальма та карданні вали є деталями, на які припадає велика частка аномального шуму шасі. Для контролю аномального шуму шасі можна використовувати методи CAE на ранній стадії, включаючи інспекцію DMU, ​​модальне проектування, конструкцію жорсткості та міцності, аналіз характеристик напруги, уникнення історичних проблем і невирішених ринкових проблем тощо. У середньостроковій -строковій перспективі аномальний шум можна скоригувати на фактичному прототипі, щоб виявити аномалії. На пізнішому етапі слід посилити якість деталей і контроль узгодженості виробничого процесу. Після лістингу він повинен головним чином оптимізувати проблему аномального шуму, про яку повідомляє ринок.

Наведене вище є відносно звичайним способом вирішення проблеми ненормального шуму в автомобілях, але аномальний шум часто перевищує очікування людей. Навіть якщо попередню роботу виконано якісно, ​​важко гарантувати, що пізніше в справжньому автомобілі не буде аномального шуму. Щодо проблеми аномального шуму реальних транспортних засобів, ми повинні в основному почати з поширених і серйозних проблем аномального шуму та віддавати пріоритет вирішенню проблем аномального шуму, які турбують клієнтів. Для невирішеної проблеми аномального шуму її можна окремо виділити з основної лінії розвитку аномального звуку та розглядати як технічну проблему, призначену для її вирішення. Цикл відповідає потребам розвитку, і проблему можна вирішити і повернути на основну лінію розвитку. Рішення проблеми аномального шуму шасі таке ж, як і інших проблем аномального шуму, але проблема аномального шуму шасі є складнішою, ніж інші проблеми аномального шуму, і вимагає більше часу та ресурсів.

2. Усунення та аналіз аномального шуму шасі

2.1 Опис аномального шуму

Коли транспортний засіб нормально рухається по дорозі, під час повороту на низькій швидкості (15-20 км/год) час від часу буде чути звук «клацання» з передньої частини шасі, і частота появи нерівномірна. У відповідь на цю проблему транспортний засіб об’їхав цифру 8 на тестовому майданчику. Коли рульове управління перемикалося заднім ходом під час руху, звук «клацання» в передній частині шасі знову з’являвся, і робочі умови, де звук виникав, були під час перемикання рульового керування, і робочі умови були відносно стабільними.

2.2 Усунення несправностей ненормального звуку

Переднє шасі автомобіля в основному має структуру підвіски McPherson, як показано на малюнку 1. По-перше.

використовуйте стетоскоп, щоб звузити діапазон аномальних джерел шуму, і розташуйте датчики на наступних структурах компонентів (як показано на малюнку 2): стійка стабілізатора (канал 1), поворотний важіль (канал 2), гальмо (канал 3), поворотний кулак (канал 4), підрамник (канал 5), амортизатор (канал 6), стійка стабілізатора (канал 1), гальмо (канал 3) і поворотний кулак (канал 4) вимірюється як відносно гучний. Продовжуючи звужувати діапазон, звуки гальма (канал 3) і поворотного кулака (канал 4) стають більш очевидними.

Після використання стетоскопа для звуження місця розташування джерела звуку неможливо продовжувати аналіз і визначати причину проблеми та характеристики звуку. Таким чином, професійне випробувальне обладнання NVH LMS Test.Lab використовується для продовження дослідження проблеми з аномальним звуком, а датчик вібрації використовується для компонування (як показано на малюнку 3. Показано)

шляхом збору даних про вібрацію, спектрального аналізу, виміряних характеристик спектру перетворення вібрації, як показано на малюнку 4.

Аналізуючи дані, виміряні датчиком, можна зробити висновок, що: (1) джерелом вібрації є гальмо; (2) відповідно до звукових характеристик визначено, що ненормальний звук - це звук удару металевих частин.

Згідно з усуненням несправностей, джерелом ненормального шуму блокування є гальмо (як показано на малюнку 5).

У поєднанні з гальмівною конструкцією та схемою водоспаду проблеми, попередньо підозрюється, що ця проблема може виникнути як у місці встановлення гальмівного супорта, так і на зовнішньому кільці гальмівного підшипника.

Схема перевірки 1:Розберіть гальмівний супорт (як показано на малюнку 6)

і перевірте, чи проблема повторюється. Висновок: після розбирання гальмівного супорта ненормальний шум все ще існує, а ненормальний шум, спричинений супортом, виключено.

Схема перевірки 2:Міцно зваріть з’єднання між зовнішнім кільцем гальмівного підшипника та отвором підшипника поворотного кулака (положення зварювання дивіться на Малюнку 7).

і перевірте, чи проблема повторюється. Висновок: після того, як з’єднання між зовнішнім кільцем гальмівного підшипника та отвором під підшипник поворотного кулака міцно зварено, проблема зі звуком більше не з’явилася.

Щоб підтвердити дійсність плану перевірки, ще три транспортні засоби з цією проблемою були міцно зварені на цьому місці, і ненормальний звук не відтворювався. З цього можна визначити, що основною причиною ненормального звуку шасі, коли автомобіль повертає на низькій швидкості, є проблема взаємодії між зовнішнім кільцем гальмівного підшипника та отвором підшипника поворотного кулака. Поверніть зовнішнє кільце гальмівного підшипника та отвір підшипника поворотного кулака проблемного автомобіля на завод для аналізу якості, щоб обидві частини відповідали вимогам конструкції. З цього випливає, що існує проблема дизайну цієї структури.

Завдяки подальшій перевірці можна побачити, що зовнішнє кільце гальмівного підшипника оригінального автомобіля та підшипник поворотного кулака є посадковими (підгонка між зовнішнім кільцем гальмівного підшипника та отвором підшипника поворотного кулака показана на малюнку 8).

і проектний допуск отвору підшипника поворотного кулака становить ∅80 (-0,044, -0,073), допуск зовнішнього кільця гальмівного підшипника ∅80 (0, -0,012).

Схема перевірки: Зробіть 3 комплекти нових зразків для перевірки, щоб допуск отвору підшипника поворотного кулака був ∅80 (-0,07, -0,1). Результат перевірки: після того, як новий зразок встановлено на всьому транспортному засобі, такої ненормальної проблеми зі звуком немає.

З розглянутої моделі відомо, що ця модель є традиційним паливним автомобілем, який перейшов з-на-електрику. Це масляна--модель. Споряджена маса автомобіля зросла на 362 кг. Шарнірні підшипники використовуються в транспортних засобах, які працюють на традиційному паливі, а в транспортних засобах, які працюють на паливі, такої проблеми немає.

Базуючись на інформації про транспортний засіб, змінах бічної сили та в поєднанні з висновками щодо усунення несправностей, можна зробити висновок, що основною причиною ненормального звуку шасі під час повороту на низькій швидкості є те, що зовнішнє кільце гальмівного підшипника та отвір підшипника поворотного кулака є слизькими через бічні зусилля під час повороту автомобіля. Перемістіть удар. Причиною ковзання та удару є те, що зовнішнє кільце гальмівного підшипника та отвір підшипника поворотного кулака не мають достатнього впливу. Найпростішим рішенням є усунення цієї проблеми деренчання шляхом оптимізації допусків на розміри отвору підшипника поворотного кулака.

3. Складання плану оптимізації

У зв'язку зі стислим графіком проекту, для складання схеми оптимізації необхідно використовувати метод експрес-верифікації. Виготовте 20 комплектів підшипників зовнішнього кільця поворотного кулака (допуски на розміри отворів підшипника поворотного кулака наведено в таблиці 2)

і завантажуйте їх у транспортні засоби для перевірки (виберіть робочий стан транспортного засобу-повного навантаження, щоб забезпечити максимальну бічні зусилля транспортного засобу, і виберіть цей робочий стан для умов перевірки нижче. умови), звужуючи діапазон допуску. Висновок верифікації: №. 1, 2, 3, 4, 5, 6 та 7 зразки були взяті на весь транспортний засіб для перевірки, і проблема аномального шуму не була суттєво покращена; Усунення сторонніх шумів; зразки серійних номерів 14, 15, 16, 17, 18, 19 і 20 везуть на транспортному засобі для перевірки, і ненормальний шум усувається, але установка застряє, що незручно для завантаження та розвантаження.

Згідно з наведеним вище висновком перевірки, реалізований діапазон допуску розмірів зменшено до ∅80 (-0,061, -0,095) для подальшої перевірки навантаження. Щоб уникнути того, що аномальний звук не є очевидним через невелике ковзання зразка та не розпізнається людським вухом, ця перевірка використовує обладнання LMS для збору сигналу вібрації від кінця підшипника поворотного кулака та контролює, чи є відносний зазор між отвором підшипника поворотного кулака та зовнішнім кільцем підшипника гальма. спорт. Схема розташування підшипників поворотного кулака показана на малюнку 9.

Висновок перевірки: після того, як зразок із серійним номером 8 завантажено на весь транспортний засіб, існує відносний рух між отвором підшипника поворотного кулака та зовнішнім кільцем гальмівного підшипника, що узгоджується з характеристиками проблеми; У зовнішньому кільці гальмівного підшипника є відносний рух.

Визначення оптимізаційної схеми: Згідно з наведеними вище висновками перевірки, допуск на розміри отвору підшипника поворотного кулака визначено ∅80 (-0,065, -0,095). в циклі перемикання керування. Оптимізована водоспадна діаграма вібраційних характеристик показана на рис. . 10.

4 Реальна перевірка підшипника поворотного кулака автомобіля

Згідно з планом оптимізації, допуск розмірів отвору підшипника поворотного кулака оптимізовано від ∅80 (-0,044, -0,073) до ∅80 (-0,065, -0,095), що збільшує інтерференцію між зовнішнім кільцем гальмівного підшипника та отвором підшипника поворотного кулака. Оптимальна посадка між зовнішнім кільцем гальмівного підшипника та отвором підшипника поворотного кулака показана на малюнку 11.

Згідно з результатами оптимізації, дані м’якої плівки були заморожені та виготовлено 3 набори ручних зразків. Точність виготовлення зразків відповідала вимогам дизайну. Після того, як деталі були випробувані та пройшли перевірку, їх було встановлено на реальний транспортний засіб для перевірки реального транспортного засобу (див. Малюнок 12 для справжнього гальма автомобіля).

Висновок перевірки: жоден із 3 наборів ручних зразків не мав цієї аномальної проблеми зі звуком. Після того, як схема ручної перевірки заготовки стала ефективною, дані твердої мозкової оболонки заморожуються, і тверда мозкова оболонка відкривається для виготовлення 3 наборів зразків інструменту. Після того, як деталі перевірені та пройдені, вони встановлюються на реальний автомобіль для перевірки реального автомобіля. Жоден із 3 комплектів інструментів твердої мозкової оболонки не має цієї аномальної проблеми зі звуком. , всебічно оцінено, що цю схему можна-виробляти масово, а наступні партії транспортних засобів оснащені інструментальними частинами цієї схеми, і немає такої аномальної проблеми зі звуком.

5 Висновок

Оскільки автомобільна промисловість приділяє більше уваги продуктивності автомобільного ненормального шуму, технологія розвитку аномального шуму в галузі розробки автомобілів досягла швидкого розвитку. Ця стаття поєднує теоретичний аналіз і фактичну перевірку транспортного засобу, щоб проаналізувати вплив бокової сили, що створюється, коли транспортний засіб повертається, взаємодіючи між отвором підшипника поворотного кулака та зовнішнім кільцем гальмівного підшипника. Завдяки усуненню несправностей транспортних засобів з ненормальним шумом масштаб проблеми поступово звужується, а потім перевіряється ручними схемами. Заблокуйте джерело ненормального звуку. Зробіть зразок рішення, щоб перевірити проблему аномального шуму, а потім оптимізуйте зразок проблеми за допомогою методів швидкої перевірки, щоб отримати оптимальне рішення проблеми. Відповідно до плану оптимізації виготовити ручний зразок м’якої плівки для перевірки. Переконавшись, що проблеми немає, зробіть зразок інструменту з твердої плівки для перевірки. Переконавшись, що проблеми немає, перейдіть до масового виробництва та перемикання.

Протягом усього процесу ідентифікації, дослідження, аналізу, формулювання плану, проектування та групування цієї ненормальної звукової проблеми було накопичено багато досвіду. У подальшому процесі розробки проекту необхідно вчитися на цьому досвіді, особливо на ранній стадії проектування транспортного засобу, щоб повністю змоделювати розподіл сил транспортного засобу та навантаження на частини в різних робочих умовах, а також підтвердити, чи є аномальні проблеми з шумом у ключових частинах. Ризик, якщо є проблема, її потрібно вчасно уникати.