Analýza a řešení abnormálního zvuku podvozku při zatáčení vozu nízkou rychlostí

Abstraktní:Tento článek se zaměřuje na abnormální hluk podvozku, když se vůz otáčí nízkou rychlostí, a používá lidské ucho a stetoskop k identifikaci abnormálního zdroje zvuku k určení přibližné polohy a zvukových atributů abnormálního zvuku. Poté pomocí speciálního zařízení na testování vibrací a hluku shromážděte charakteristiky problému s abnormálním zvukem a analyzujte charakteristiky, abyste určili zdroj abnormálního zvuku. Zdroj abnormálního zvuku je ověřen metodou jediné proměnné a části, které mají problém s abnormálním zvukem, jsou uzamčeny. Udělejte si vzorek ručního řešení pro ověření a určete příčinu problému. Rozsah optimálního řešení se postupně zužuje metodou rychlého ověření a optimální řešení je získáno kombinací výrobního procesu a procesu montáže. Uzamkněte konstrukční parametry dílů, vytvořte plán dílů a noste je na celém vozidle pro ověření. Výsledkem je, že problém s abnormálním hlukem zmizí, plán je účinný a problém je vyřešen.

1. Úvod

S rychlým rozvojem automobilového průmyslu mají zákazníci stále vyšší požadavky na automobilový výkon. Mezi nimi je zvláště významný abnormální zvukový výkon automobilů. Je to přímá, povrchní a zákazníky snadno vnímatelná výkonnostní dimenze a stala se jedním z důležitých základů pro posuzování výkonu a třídy automobilů. V procesu vývoje automobilu je abnormální zvuk podvozku klíčovým technickým problémem při vývoji výkonu automobilu a klíčovým problémem ovlivňujícím kvalitu automobilu. V posledních letech věnují velké automobilky stále větší pozornost abnormálnímu hlučnosti automobilů a podíl investic stále roste.

Systém podvozku automobilu se skládá hlavně ze zavěšení, pomocného rámu, brzd, kol, hnacího hřídele a tak dále. Mezi nimi jsou odpružení, brzdy a hnací hřídele díly, které tvoří velkou část abnormálního hluku podvozku. Pro kontrolu abnormálního hluku podvozku lze v rané fázi použít metody CAE, včetně inspekce DMU, ​​modálního návrhu, návrhu tuhosti a pevnosti, analýzy zátěžových vlastností, vyhnutí se historickým problémům a přetrvávajícím problémům na trhu atd. Ve střednědobém horizontu abnormální hluk lze upravit na skutečném prototypu a identifikovat abnormální V pozdější fázi by měla být posílena kvalita dílů a kontrola konzistence výrobního procesu. Po zalistování by měl hlavně optimalizovat problém abnormálního hluku hlášený trhem.

Výše uvedené je poměrně konvenční způsob řešení problému abnormálního hluku v autech, ale abnormální hluk je často nad očekávání lidí. I když jsou přípravné práce provedeny dobře, je obtížné zaručit, že ve skutečném voze nebude později žádný abnormální hluk. U problému s abnormálním hlukem skutečných vozidel bychom měli začít hlavně s běžnými a vážnými problémy s abnormálním hlukem a dát přednost řešení problémů s abnormálním hlukem, které trápí zákazníky. Pro mimořádný problém abnormálního hluku jej lze extrahovat z hlavní linie abnormálního vývoje zvuku samostatně a lze jej považovat za technický problém určený k jeho řešení. Cyklus odpovídá vývojovým potřebám a problém lze vyřešit a vrátit na hlavní vývojovou linii. Řešení problému abnormálního hluku podvozku je stejné jako jiné problémy s abnormálním hlukem, ale problém abnormálního hluku podvozku je komplikovanější než jiné problémy s abnormálním hlukem a vyžaduje více času a prostředků.

2. Odstraňování poruch a analýza abnormálního hluku podvozku

2.1 Popis fenoménu abnormálního hluku

Když vozidlo jede normálně po silnici, při otáčení nízkou rychlostí (15-20 km/h) se občas z předního podvozku ozve „cvaknutí“ a frekvence výskytu je nepravidelná. V reakci na tento problém bylo vozidlo řízeno kolem čísla 8 na testovacím místě. Při přepnutí řízení na zpátečku během jízdy se znovu objevil zvuk "cvaknutí" u předního podvozku a pracovní podmínky, kde se zvuk objevil, byly při přepnutí řízení a pracovní podmínky byly relativně Stablize.

2.2 Odstraňování problémů s abnormálním zvukem

Přední podvozek vozidla je tvořen převážně konstrukcí zavěšení McPherson, jak je znázorněno na obrázku 1. Za prvé.

použijte stetoskop k zúžení rozsahu abnormálních zdrojů hluku a uspořádejte senzory na následujících strukturách součástí (jak je znázorněno na obrázku 2): tyč stabilizátoru (kanál 1), kyvné rameno (kanál 2), brzda (kanál 3), kloub řízení (Kanál 4), pomocný rám (Kanál 5), tlumič (Kanál 6), tyč stabilizátoru (Kanál 1), brzda (Kanál 3) a čep řízení (Kanál 4) jsou naměřeny jako relativně hlasité. Při dalším zužování rozsahu jsou zvuky brzd (kanál 3) a čepu řízení (kanál 4) zřetelnější.

Po použití stetoskopu k zúžení umístění zdroje zvuku již není možné pokračovat v analýze a určování příčiny problému a zvukových charakteristik. Proto se k dalšímu zkoumání problému s abnormálním zvukem používá profesionální testovací zařízení NVH LMS Test.Lab a pro rozvržení se používá snímač vibrací (jak je znázorněno na obrázku 3).

prostřednictvím sběru dat o vibracích, spektrální analýzy, naměřených vlastností spektra převodu vibrací, jak je znázorněno na obrázku 4.

Analýzou dat naměřených snímačem lze dojít k závěru, že: (1) zdrojem vibrací je brzdový konec; (2) podle zvukových charakteristik se určí, že abnormální zvuk je nárazový zvuk kovových částí.

Podle řešení problémů je zdrojem abnormálního hluku blokování brzda (jak je znázorněno na obrázku 5).

V kombinaci se strukturou brzdy a schématem vodopádu problému je předběžně podezření, že tento problém se může vyskytnout jak v montážní poloze brzdového třmenu, tak na vnějším kroužku brzdového ložiska.

Schéma ověření 1:Demontujte brzdový třmen (jak je znázorněno na obrázku 6)

a ověřte, zda se problém opakuje. Závěr: Po demontáži brzdového třmenu stále existuje abnormální hluk a abnormální hluk způsobený třmenem je vyloučen.

Schéma ověření 2:Pevně ​​svařte spoj mezi vnějším kroužkem ložiska brzdy a otvorem pro ložisko čepu řízení (poloha svařování viz obrázek 7)

a ověřte, zda se problém opakuje. Závěr: Po pevném svaření spoje mezi vnějším kroužkem brzdového ložiska a ložiskovým otvorem čepu řízení se problém s abnormálním zvukem znovu neobjevil.

Aby byla potvrzena platnost ověřovacího plánu, byla na tomto místě pevně přivařena další tři vozidla s tímto problémem a abnormální zvuk nebyl reprodukován. Z toho lze určit, že hlavní příčinou abnormálního zvuku podvozku při zatáčení vozidla nízkou rychlostí je problém ve spolupráci mezi vnějším kroužkem brzdového ložiska a ložiskovým otvorem čepu řízení. Vraťte vnější kroužek brzdového ložiska a otvor pro ložisko čepu řízení problémového vozu do továrny pro analýzu kvality a oba díly splňují konstrukční požadavky. Z toho vyplývá, že u této konstrukce existuje konstrukční problém.

Dalším ověřením je vidět, že vnější kroužek brzdového ložiska původního vozu a ložisko čepu řízení lícují s přesahem (lícování mezi vnějším kroužkem brzdového ložiska a otvorem pro ložisko čepu řízení je znázorněno na obrázku 8 )

a konstrukční tolerance otvoru pro ložisko čepu řízení je ∅80(-0,044, -0,073), tolerance vnějšího kroužku brzdového ložiska ∅80 (0, {{7 }}.012).

Schéma ověření: Vytvořte 3 sady nových vzorků pro ověření tak, aby tolerance otvoru pro ložisko čepu řízení byla ∅80 (-0.07, -0.1). Výsledek ověření: Po instalaci nového vzorku na celé vozidlo nedochází k takovému abnormálnímu zvuku.

Z dotyčného modelu je známo, že tento model je tradičním palivovým vozem, který prošel designem olej-elektro. Jde o model olej-elektrický. Pohotovostní hmotnost vozidla se zvýšila o 362 kg. Kloubová ložiska se používají v tradičních palivových vozidlech a u vozidel s palivem žádný takový problém není.

Na základě informací o vozidle, změn v příčné síle a v kombinaci se závěry o odstraňování závad lze dojít k závěru, že hlavní příčinou abnormálního zvuku podvozku při zatáčení při nízké rychlosti je to, že vnější kroužek brzdového ložiska a ložiskový otvor čepu řízení jsou kluzké v důsledku boční síly při otáčení vozidla. Přesuňte dopad. Důvodem prokluzu a nárazu je, že vnější kroužek brzdového ložiska a otvor pro ložisko čepu řízení mají nedostatečný přesah. Nejjednodušším řešením je odstranit tento problém s drnčením optimalizací rozměrových tolerancí vrtání ložiska čepu řízení.

3. Formulace optimalizačního plánu

Vzhledem k napjatému harmonogramu projektu je nutné k formulaci optimalizačního schématu použít metodu rychlého ověření. Vyrobte 20 sad ložisek vnějšího kroužku čepu řízení (rozměrové tolerance otvorů pro ložiska čepu řízení jsou uvedeny v tabulce 2)

a naložte je do vozidel pro ověření (vyberte pracovní stav vozidla při plném zatížení, aby byla zajištěna maximální boční síla vozidla, a vyberte tento pracovní stav pro podmínky ověření níže. podmínky), zužte toleranční rozsah. Závěr ověření: Vzorky č. 1, 2, 3, 4, 5, 6 a 7 byly za účelem ověření přepravovány na celém vozidle a problém abnormálního hluku se významně nezlepšil; Odstranění abnormálního hluku; vzorky sériových čísel 14, 15, 16, 17, 18, 19 a 20 jsou pro ověření přepravovány na vozidle a abnormální hluk je eliminován, ale instalace je zaseknutá, což je nepohodlné pro nakládání a vykládání.

Podle výše uvedeného ověřovacího závěru je implementovatelný rozsah tolerance rozměrů snížen na ∅80 (-0,061, -0,095) pro další ověření zatížení. Aby se zabránilo tomu, že abnormální zvuk nebude zřejmý kvůli malému prokluzu vzorku a nebude rozpoznán lidským uchem, používá toto ověření zařízení LMS ke shromažďování vibračního signálu konce ložiska kloubu řízení a monitoruje, zda existuje relativní mezera mezi otvorem pro ložisko čepu řízení a vnějším kroužkem brzdového ložiska. sportovní. Rozložení ložisek čepu řízení je znázorněno na obrázku 9.

Závěr ověření: Po naložení vzorku sériového čísla 8 na celé vozidlo dochází k relativnímu pohybu mezi otvorem pro ložisko čepu řízení a vnějším kroužkem brzdového ložiska, což je v souladu s charakteristikou problému; Ve vnějším kroužku brzdového ložiska dochází k relativnímu pohybu.

Stanovení optimalizačního schématu: Podle výše uvedených ověřovacích závěrů je rozměrová tolerance otvoru pro ložisko čepu řízení stanovena na ∅80 (-0,065, -0,095). v kontrolním spínacím cyklu. Optimalizovaný vodopádový diagram vibrační charakteristiky je na obr. 10.

4 Ověření reálného vozidla ložiska otočného čepu řízení

Podle plánu optimalizace je rozměrová tolerance otvoru pro ložisko čepu řízení optimalizována z ∅80 (-0,044, -0,073) do ∅80 (-0,065, { {8}}.095), což zvyšuje interferenci mezi vnějším kroužkem brzdového ložiska a otvorem pro ložisko čepu řízení. Optimalizované uložení mezi vnějším kroužkem brzdového ložiska a otvorem pro ložisko čepu řízení je znázorněno na obrázku 11.

Podle výsledků optimalizace byla data měkkého filmu zmrazena a byly vyrobeny 3 sady ručních vzorků. Preciznost výroby vzorku odpovídala konstrukčním požadavkům. Poté, co byly díly otestovány a schváleny, byl namontován na skutečné vozidlo pro ověření skutečného vozidla (viz obrázek 12 pro skutečnou brzdu vozidla).

Závěr ověření: Žádná ze 3 sad ručních vzorků neměla tento abnormální problém se zvukem. Poté, co je schéma ručního ověřování obrobku účinné, data tvrdé pleny se zmrazí a dura mater se otevře, aby se vytvořily 3 sady vzorků nástrojů. Poté, co jsou díly otestovány a schváleny, jsou namontovány na skutečné vozidlo pro skutečné ověření vozidla. Žádná ze 3 sad vzorků nástrojů z tvrdé pleny nemá tento abnormální zvukový problém. je komplexně posouzeno, že toto schéma může být sériově vyráběno a následné série vozidel jsou vybaveny nástrojovými díly tohoto schématu a neexistuje žádný takový abnormální zvukový problém.

5 Závěr

Vzhledem k tomu, že automobilový průmysl věnuje větší pozornost výkonu abnormálního hluku automobilů, technologie vývoje abnormálního hluku v oblasti vývoje automobilů dosáhla rychlého rozvoje. Tento článek kombinuje teoretickou analýzu a skutečné ověření vozidla za účelem analýzy vlivu boční síly generované při otáčení vozidla na spolupráci mezi otvorem pro ložisko čepu řízení a vnějším kroužkem brzdového ložiska. Prostřednictvím odstraňování poruch vozidel s abnormálním hlukem se rozsah problému postupně zužuje a poté se ověřuje pomocí manuálních schémat. Uzamkněte zdroj problému s abnormálním zvukem. Vytvořte vzorek řešení pro ověření problému s abnormálním hlukem a poté optimalizujte vzorek problému pomocí metod rychlého ověření, abyste získali optimální řešení problému. Podle optimalizačního plánu vytvořte ruční vzorek měkké fólie pro ověření. Po ověření, že se nejedná o žádný problém, udělejte vzorek tvrdého filmu pro ověření. Po ověření, že neexistuje žádný problém, přejděte k sériové výrobě a přepínání.

Během celého procesu identifikace, vyšetřování, analýzy, formulace plánu, inženýrství a dávkování tohoto abnormálního zvukového problému bylo získáno mnoho zkušeností. V následném procesu vývoje projektu je nutné se z těchto zkušeností poučit, zejména v rané fázi návrhu vozidla, plně simulovat rozložení sil vozidla a namáhání dílů za různých pracovních podmínek a potvrdit, zda existuje jsou abnormální problémy s hlukem v klíčových částech Riziko, pokud se vyskytne problém, je třeba se mu včas vyhnout.