Sažetak:Ovaj članak cilja na abnormalnu buku šasije kada automobil skreće malom brzinom i koristi ljudsko uho i stetoskop za identifikaciju abnormalnog izvora zvuka kako bi se odredila približna lokacija i zvučni atributi abnormalnog zvuka. Zatim upotrijebite posebnu opremu za ispitivanje vibracija i buke kako biste prikupili karakteristike problema s abnormalnim zvukom i analizirali karakteristike kako biste odredili izvor abnormalnog zvuka. Izvor abnormalnog zvuka provjerava se metodom jedne varijable, a dijelovi koji imaju problem s abnormalnim zvukom su zaključani. Napravite uzorak ručnog rješenja za provjeru i utvrdite uzrok problema. Opseg optimalnog rješenja postupno se sužava metodom brze provjere, a optimalno rješenje se dobiva kombinacijom procesa proizvodnje i procesa montaže. Zaključajte parametre dizajna dijelova, izradite dijelove plana i prenesite ih na cijelo vozilo radi provjere. Rezultat je da problem nenormalne buke nestaje, plan je učinkovit i problem je riješen.
1. Uvod
S brzim razvojem automobilske industrije, kupci imaju sve veće zahtjeve za performansama automobila. Među njima se posebno ističe abnormalna zvučna izvedba automobila. To je izravna, površna dimenzija performansi koju kupci lako percipiraju i postala je jedna od važnih osnova za ocjenjivanje performansi i kvalitete automobila. U procesu razvoja automobila, abnormalni zvuk šasije ključni je tehnički problem u razvoju performansi automobila i ključni problem koji utječe na kvalitetu automobila. Posljednjih godina velike automobilske tvrtke posvećuju sve više pažnje abnormalnoj buci automobila, a udio ulaganja nastavio je rasti.
Sustav automobilske šasije uglavnom se sastoji od ovjesa, pomoćnog okvira, kočnica, kotača, pogonske osovine i tako dalje. Među njima, ovjes, kočnice i pogonske osovine su dijelovi koji čine veliki udio abnormalne buke šasije. Za kontrolu abnormalne buke šasije, CAE metode se mogu koristiti u ranoj fazi, uključujući DMU inspekciju, modalni dizajn, dizajn krutosti i čvrstoće, analizu značajki naprezanja, izbjegavanje povijesnih problema i neriješenih tržišnih problema, itd. Srednjoročno, abnormalna buka može se prilagoditi na stvarnom prototipu kako bi se identificirale abnormalnosti. U kasnijoj fazi treba ojačati kvalitetu dijelova i kontrolu dosljednosti proizvodnog procesa. Nakon uvrštavanja na popis, trebao bi uglavnom optimizirati problem abnormalne buke o kojem je izvjestilo tržište.
Gore navedeno je relativno konvencionalan način rješavanja problema abnormalne buke u automobilima, ali abnormalna buka je često iznad očekivanja ljudi. Čak i ako su preliminarni radovi dobro obavljeni, teško je jamčiti da kasnije neće biti abnormalne buke u pravom automobilu. Što se tiče problema s abnormalnom bukom stvarnih vozila, uglavnom bismo trebali početi s uobičajenim i ozbiljnim problemima s abnormalnom bukom i dati prioritet rješavanju problema s abnormalnom bukom koji muče kupce. Za neriješeni problem abnormalne buke, može se zasebno izdvojiti iz glavne linije abnormalnog razvoja zvuka i može se tretirati kao tehnički problem posvećen njegovom rješavanju. Ciklus zadovoljava potrebe razvoja, a problem se može riješiti i vratiti na glavnu liniju razvoja. Rješenje problema neuobičajene buke šasije je isto kao i drugih problema neuobičajene buke, ali je problem neuobičajene buke šasije kompliciraniji od drugih problema neuobičajene buke i zahtijeva više vremena i resursa.
2. Rješavanje problema i analiza abnormalne buke šasije
2.1 Opis fenomena abnormalne buke
Kada se vozilo normalno kreće cestom, pri skretanju malom brzinom (15-20km/h), povremeno će se čuti "klik" zvuk iz prednje šasije, a učestalost je nepravilna. Kao odgovor na ovaj problem, vozilo je okretano oko brojke 8 na poligonu. Kada se upravljač prebacio u rikverc tijekom vožnje, ponovo se pojavio zvuk "klik" na prednjoj šasiji, a radni uvjeti u kojima se zvuk pojavio bili su kada se upravljač prebacio, a radni uvjeti bili su relativno stabilni.
2.2 Rješavanje problema s abnormalnim zvukom
Prednja šasija vozila je uglavnom McPhersonova struktura ovjesa, kao što je prikazano na slici 1. Prvo.
upotrijebite stetoskop kako biste suzili raspon neuobičajenih izvora buke i rasporedite senzore na sljedeće strukture komponenti (kao što je prikazano na slici 2): šipka stabilizatora (kanal 1), zakretna ruka (kanal 2), kočnica (kanal 3), zglob upravljača (Kanal 4), podokvir (Kanal 5), amortizer (Kanal 6), poluga stabilizatora (Kanal 1), kočnica (Kanal 3) i rukavac upravljača (Kanal 4) prema mjerenjima su relativno glasni. Nastavljajući sužavati raspon, zvukovi kočnice (kanal 3) i zgloba upravljača (kanal 4) su očitiji.
Nakon korištenja stetoskopa za sužavanje lokacije izvora zvuka, više nije moguće nastaviti analizirati i utvrđivati uzrok problema i karakteristike zvuka. Stoga se NVH profesionalna oprema za testiranje LMS Test.Lab koristi za nastavak istraživanja problema s abnormalnim zvukom, a senzor vibracija koristi se za raspored (kao što je prikazano na slici 3. Prikazano)
kroz prikupljanje podataka o vibracijama, analizu spektra, izmjerene značajke spektra konverzije vibracija, kao što je prikazano na slici 4.
Analizom podataka izmjerenih senzorom može se zaključiti da je: (1) izvor vibracija kraj kočnice; (2) prema karakteristikama zvuka, utvrđeno je da je abnormalni zvuk udarni zvuk metalnih dijelova.
Prema rješavanju problema, izvor abnormalne buke pri zaključavanju je kočnica (kao što je prikazano na slici 5).
U kombinaciji sa strukturom kočnice i dijagramom vodopada problema, preliminarno se sumnja da bi se ovaj problem mogao pojaviti i na mjestu ugradnje čeljusti kočnice i na vanjskom prstenu ležaja kočnice.
Shema provjere 1:Rastavite čeljust kočnice (kao što je prikazano na slici 6)
i provjerite ponavlja li se problem. Zaključak: Nakon što se čeljust kočnice rastavi, neuobičajena buka i dalje postoji, a neuobičajena buka koju uzrokuje čeljust je isključena.
Shema provjere 2:Čvrsto zavarite spoj između vanjskog prstena ležaja kočnice i otvora za ležaj zgloba upravljača (vidi sliku 7 za položaj zavarivanja)
i provjerite ponavlja li se problem. Zaključak: Nakon što je spoj između vanjskog prstena ležaja kočnice i rupe za ležaj zgloba upravljača čvrsto zavaren, problem s abnormalnim zvukom nije se ponovno pojavio.
Kako bi se potvrdila valjanost plana provjere, još tri vozila s ovim problemom su čvrsto zavarena na ovoj poziciji, a abnormalni zvuk nije reproduciran. Iz ovoga se može utvrditi da je temeljni uzrok abnormalnog zvuka šasije kada vozilo skreće malom brzinom problem u suradnji između vanjskog prstena ležaja kočnice i otvora ležaja zgloba upravljača. Vratite vanjski prsten ležaja kočnice i otvor za ležaj zgloba upravljača problematičnog automobila u tvornicu na analizu kvalitete i oba dijela ispunjavaju zahtjeve dizajna. Slijedi da postoji problem dizajna s ovom strukturom.
Daljnjom provjerom može se vidjeti da vanjski prsten ležaja kočnice originalnog automobila i ležaj zgloba upravljača odgovaraju smetnjama (pristajanje između vanjskog prstena ležaja kočnice i otvora ležaja zgloba upravljača prikazano je na slici 8. )
a projektirana tolerancija rupe za ležaj zgloba upravljača je ∅80(-0.044, -0.073), tolerancija vanjskog prstena ležaja kočnice ∅80 (0, {{7 }}.012).
Shema provjere: Napravite 3 kompleta novih uzoraka za provjeru, tako da tolerancija rupe ležaja zgloba upravljača bude ∅80 (-0.07, -0.1). Rezultat provjere: Nakon što je novi uzorak postavljen na cijelo vozilo, nema takvog abnormalnog problema sa zvukom.
Od modela o kojem je riječ, poznato je da je ovaj model automobil s tradicionalnim pogonom na gorivo koji je prošao dizajn s ulja na elektriku. To je model ulje-elektrika. Masa praznog vozila povećana je za 362 kg. Zglobni ležajevi koriste se u vozilima s tradicionalnim gorivom i nema takvog problema u vozilima na gorivo.
Na temelju informacija o vozilu, promjenama u bočnoj sili i u kombinaciji sa zaključcima o rješavanju problema, može se zaključiti da je temeljni uzrok abnormalnog zvuka šasije pri skretanju pri maloj brzini to što vanjski prsten ležaja kočnice i otvor za ležaj zgloba upravljača su skliske zbog bočne sile kada vozilo skreće. Premjestiti udar. Razlog klizanja i udara je taj što vanjski prsten ležaja kočnice i rupa ležaja zgloba upravljača nemaju dovoljno smetnji. Najlakše rješenje je eliminirati ovaj problem zveckanja optimiziranjem dimenzijskih tolerancija provrta ležaja zgloba upravljača.
3. Formulacija plana optimizacije
Zbog zgusnutog rasporeda projekta potrebno je koristiti metodu brze provjere za formuliranje optimizacijske sheme. Napravite 20 kompleta ležajeva vanjskog prstena zgloba upravljača (dopuštena odstupanja dimenzija rupa za ležaj zgloba upravljača prikazana su u tablici 2)
|
NE |
Tolerancija dimenzija |
|
1 |
∅80(-0.050,-0.078) |
|
2 |
∅80(-0.050,-0.080) |
|
3 |
∅80(-0.053,-0.080) |
|
4 |
∅80(-0.053,-0.082) |
|
5 |
∅80(-0.055,-0.085) |
|
6 |
∅80(-0.055,-0.088) |
|
7 |
∅80(-0.061,-0.080) |
|
8 |
∅80(-0.061,-0.085) |
|
9 |
∅80(-0.065,-0.085) |
|
10 |
∅80(-0.065,-0.088) |
|
11 |
∅80(-0.065,-0.090) |
|
12 |
∅80(-0.068,-0.090) |
|
13 |
∅80(-0.068,-0.095) |
|
14 |
∅80(-0.068,-0.097) |
|
15 |
∅80(-0.070,-0.095) |
|
16 |
∅80(-0.070,-0.097) |
|
17 |
∅80(-0.073,-0.095) |
|
18 |
∅80(-0.073,-0.097) |
|
19 |
∅80(-0.073,-0.1) |
|
20 |
∅80(-0.075,-0.1) |
i utovarite ih u vozila radi provjere (odaberite radno stanje vozila s punim opterećenjem kako biste osigurali maksimalnu bočnu silu vozila i odaberite ovo radno stanje za uvjete provjere u nastavku. uvjeti), sužavajući raspon tolerancije. Zaključak verifikacije: Uzorci br. 1, 2, 3, 4, 5, 6 i 7 su prebačeni na cijelo vozilo radi verifikacije, a problem s abnormalnom bukom nije značajno poboljšan; Uklanjanje abnormalne buke; uzorci serijskih brojeva 14, 15, 16, 17, 18, 19 i 20 nose se na vozilu radi provjere, a nenormalna buka je eliminirana, ali je instalacija zaglavljena, što je nezgodno za utovar i istovar.
Prema gornjem zaključku verifikacije, primjenjivi raspon tolerancije dimenzija smanjen je na ∅80 (-0.061, -0.095) za daljnju verifikaciju opterećenja. Kako bi se izbjeglo da abnormalni zvuk nije očit zbog malog klizanja uzorka i da ga ljudsko uho ne prepozna, ova provjera koristi LMS opremu za prikupljanje signala vibracija na kraju ležaja zgloba upravljača i prati postoji li relativni razmak između otvora za ležaj zgloba upravljača i vanjskog prstena ležaja kočnice. sportski. Raspored ležajeva zgloba upravljača prikazan je na slici 9.
Zaključak provjere: Nakon što je uzorak serijskog broja 8 natovaren na cijelo vozilo, postoji relativno kretanje između rupe ležaja zgloba upravljača i vanjskog prstena ležaja kočnice, što je u skladu s karakteristikama problema; Postoji relativno kretanje u vanjskom prstenu ležaja kočnice.
Određivanje optimizacijske sheme: Prema gornjim zaključcima provjere, tolerancija dimenzija rupe za ležaj zgloba upravljača određena je na ∅80 (-0.065, -0.095). unutar sklopnog ciklusa upravljanja. Dijagram vodopada optimizirane karakteristike vibracija prikazan je na slici 10.
4 Provjera ležaja zgloba upravljača u stvarnom vozilu
U skladu s planom optimizacije, tolerancija dimenzija rupe za ležaj zgloba upravljača optimizirana je od ∅80 (-0.044, -0.073) do ∅80 (-0.065, { {8}}.095), što povećava smetnje između vanjskog prstena ležaja kočnice i otvora ležaja zgloba upravljača. Optimizirano pristajanje između vanjskog prstena ležaja kočnice i otvora za ležaj zgloba upravljača prikazano je na slici 11.
Prema rezultatima optimizacije, podaci o mekom filmu su zamrznuti i proizvedena su 3 seta ručnih uzoraka. Preciznost izrade uzorka zadovoljila je zahtjeve dizajna. Nakon što su dijelovi testirani i prošli, montiran je na stvarno vozilo radi verifikacije stvarnog vozila (pogledajte sliku 12 za stvarnu kočnicu vozila).
Zaključak verifikacije: Niti jedan od 3 seta ručnih uzoraka nije imao ovaj abnormalni problem sa zvukom. Nakon što je shema ručne verifikacije obratka učinkovita, podaci o dura materu se zamrzavaju, a dura mater se otvara kako bi se napravila 3 seta uzoraka alata. Nakon što su dijelovi testirani i prošli, postavljaju se na stvarno vozilo radi provjere stvarnog vozila. Nijedan od 3 seta uzoraka alata za dura mater nema ovaj abnormalni problem sa zvukom. , sveobuhvatno je procijenjeno da se ova shema može masovno proizvoditi, a sljedeće serije vozila opremljene su dijelovima alata za ovu shemu, i nema takvog abnormalnog problema sa zvukom.
5. Zaključak
Kako automobilska industrija posvećuje više pozornosti performansama abnormalne buke automobila, tehnologija razvoja abnormalne buke u području razvoja automobila postigla je brzi razvoj. Ovaj rad kombinira teoretsku analizu i stvarnu provjeru vozila kako bi se analizirao utjecaj bočne sile koja se stvara kada se vozilo okrene na suradnju između otvora ležaja zgloba upravljača i vanjskog prstena ležaja kočnice. Rješavanjem problema vozila s neuobičajenom bukom opseg problema postupno se sužava, a zatim se provjerava ručnim shemama. Zaključajte izvor problema s abnormalnim zvukom. Napravite uzorak rješenja kako biste potvrdili problem abnormalne buke, a zatim optimizirajte uzorak problema putem brzih metoda provjere kako biste dobili optimalno rješenje problema. U skladu s planom optimizacije, napravite ručni uzorak mekog filma za provjeru. Nakon što provjerite da nema problema, napravite uzorak alata za tvrdi film za provjeru. Nakon što provjerite da nema problema, prijeđite na masovnu proizvodnju i prebacivanje.
Kroz cijeli proces identifikacije, istrage, analize, formuliranja plana, inženjeringa i skupljanja ovog abnormalnog zvučnog problema, stečeno je mnogo iskustva. U daljnjem procesu razvoja projekta, potrebno je učiti iz ovog iskustva, posebno u ranoj fazi projektiranja vozila, kako bi se u potpunosti simulirala raspodjela sile vozila i naprezanja na dijelovima u različitim radnim uvjetima, te potvrdilo postoji li su problemi s abnormalnom bukom u ključnim dijelovima. Rizik, ako postoji problem, treba ga izbjeći na vrijeme.