Analiză și soluție la sunetul anormal al șasiului atunci când mașina se întoarce cu viteză mică

Abstract:Acest articol vizează zgomotul anormal al șasiului atunci când mașina se întoarce cu viteză mică și folosește urechea umană și stetoscopul pentru a identifica sursa de sunet anormală pentru a determina locația aproximativă și atributele sonore ale sunetului anormal. Apoi utilizați echipamentul special de testare a vibrațiilor și a zgomotului pentru a colecta caracteristicile problemei de sunet anormal și analizați caracteristicile pentru a determina sursa sunetului anormal. Sursa sunetului anormal este verificată prin metoda variabilă unică, iar părțile care au problema sunetului anormal sunt blocate. Faceți o mostră a soluției manuale pentru verificare și determinați cauza problemei. Domeniul de aplicare al soluției optime este restrâns treptat prin metoda de verificare rapidă, iar soluția optimă se obține prin combinarea procesului de fabricație și a procesului de asamblare. Blocați parametrii de proiectare ai pieselor, faceți piesele de plan și transportați-le pe întregul vehicul pentru verificare. Rezultatul este că problema zgomotului anormal dispare, planul este eficient și problema este rezolvată.

1.Introducere

Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei auto, clienții au cerințe din ce în ce mai mari pentru performanța auto. Printre acestea, performanța sonoră anormală a automobilelor este deosebit de proeminentă. Este o dimensiune de performanță directă, superficială și ușor de perceput de către clienți și a devenit una dintre bazele importante pentru a judeca performanța și calitatea automobilelor. În procesul de dezvoltare a automobilului, sunetul anormal al șasiului este o problemă tehnică cheie în dezvoltarea performanței automobilului și o problemă cheie care afectează calitatea automobilului. În ultimii ani, marile companii auto au acordat din ce în ce mai multă atenție performanței anormale de zgomot a mașinilor, iar proporția investițiilor a continuat să crească.

Sistemul de șasiu al automobilului este compus în principal din suspensie, sub{0}}cadru, frâne, roți, arbore de transmisie și așa mai departe. Printre acestea, suspensia, frânele și arborii de transmisie sunt piesele care reprezintă o mare parte din zgomotul anormal al șasiului. Pentru controlul zgomotului anormal al șasiului, metodele CAE pot fi utilizate în stadiul incipient, inclusiv inspecția DMU, ​​proiectarea modală, proiectarea rigidității și rezistenței, analiza caracteristicilor de stres, evitarea problemelor istorice și a problemelor de piață restante, etc. Pe termen mediu, zgomotul anormal poate fi ajustat pe prototipul real pentru a identifica anormalitatea. După listare, ar trebui să optimizeze în principal problema de zgomot anormal raportată de piață.

Cele de mai sus sunt o modalitate relativ convențională de a rezolva problema zgomotului anormal din mașini, dar zgomotul anormal este adesea peste așteptările oamenilor. Chiar dacă lucrările preliminare sunt bine făcute, este dificil să se garanteze că mai târziu nu va exista zgomot anormal în mașina reală. Pentru problema de zgomot anormal al vehiculelor reale, ar trebui să începem în principal cu problemele de zgomot anormale comune și grave și să acordăm prioritate rezolvării problemelor anormale de zgomot care deranjează clienții. Pentru problema remarcabilă a zgomotului anormal, poate fi extras din linia principală de dezvoltare a sunetului anormal separat și poate fi tratată ca o problemă tehnică dedicată rezolvării acesteia. Ciclul răspunde nevoilor de dezvoltare, iar problema poate fi rezolvată și revenită la linia principală de dezvoltare. Soluția la problema de zgomot anormal al șasiului este aceeași cu alte probleme de zgomot anormal, dar problema cu zgomotul anormal al șasiului este mai complicată decât alte probleme de zgomot anormal și necesită mai mult timp și resurse.

2.Depanarea și analiza zgomotului anormal al șasiului

2.1 Descrierea fenomenului de zgomot anormal

Când un vehicul rulează normal pe șosea, când virează cu viteză mică (15-20 km/h), ocazional se va auzi un „clic” de pe șasiul din față, iar frecvența de apariție este neregulată. Ca răspuns la această problemă, vehiculul a fost condus în jurul unei figuri 8 pe locul de testare. Când direcția a fost comutată în marșarier în timpul conducerii, a reapărut sunetul „clic” la șasiul din față, iar condițiile de lucru în care a apărut sunetul au fost atunci când a fost comutată direcția, iar condițiile de lucru au fost relativ stabilizate.

2.2 Depanarea sunetului anormal

Șasiul din față al vehiculului este în principal o structură de suspensie McPherson, așa cum se arată în Figura 1. În primul rând.

utilizați un stetoscop pentru a restrânge gama de surse de zgomot anormale și aranjați senzorii pe următoarele structuri componente (așa cum se arată în figura 2): bară stabilizatoare (canalul 1), brațul oscilant (canalul 2), frâna (canalul 3), articulația de direcție (canalul 4), cadru secundar (canalul 5), amortizorul (canalul 1), brațul stabilizator (canalul 6). 3) și articulația de direcție (Canalul 4) sunt măsurate ca fiind relativ puternice. Continuând să restrângem intervalul, sunetele de frână (canalul 3) și ale articulației de direcție (canalul 4) sunt mai evidente.

După ce ați folosit stetoscopul pentru a restrânge locația sursei de sunet, nu mai este posibil să continuați analiza și determinarea cauzei problemei și a caracteristicilor sunetului. Prin urmare, echipamentul profesional de testare NVH LMS Test.Lab este folosit pentru a continua investigarea problemei anormale de sunet, iar senzorul de vibrații este utilizat pentru aranjare (așa cum se arată în Figura 3. Arătată)

prin colectarea datelor de vibrații, analiza spectrului, caracteristicile măsurate ale spectrului de conversie a vibrațiilor, așa cum se arată în Figura 4.

Analizând datele măsurate de senzor, se poate concluziona că: (1) sursa de vibrație este capătul de frână; (2) în funcție de caracteristicile sunetului, se determină că sunetul anormal este sunetul de impact al pieselor metalice.

Conform depanării, sursa zgomotului anormal de blocare este frâna (așa cum se arată în Figura 5).

În combinație cu structura frânei și diagrama cascadei cu probleme, se suspectează preliminar că această problemă poate apărea atât la poziția de instalare a etrierului de frână, cât și la inelul exterior al rulmentului de frână.

Schema de verificare 1:Dezasamblați etrierul de frână (așa cum se arată în Figura 6)

și verificați dacă problema se repetă. Concluzie: După ce etrierul de frână este dezasamblat, zgomotul anormal mai există, iar zgomotul anormal cauzat de etrier este exclus.

Schema de verificare 2:Sudați ferm îmbinarea dintre inelul exterior al rulmentului de frână și orificiul lagărului de direcție (vezi Figura 7 pentru poziția de sudare)

și verificați dacă problema se repetă. Concluzie: După ce îmbinarea dintre inelul exterior al lagărului de frână și orificiul de rulment al fuzetului de direcție este sudată ferm, problema de sunet anormal nu a reapărut.

Pentru a confirma valabilitatea planului de verificare, alte trei vehicule cu această problemă au fost sudate ferm în această poziție, iar sunetul anormal nu a fost reprodus. Din aceasta, se poate determina că cauza principală a sunetului anormal al șasiului atunci când vehiculul se învârte cu viteză mică este problema cooperării dintre inelul exterior al lagărului de frână și orificiul de rulment al articulației de direcție. Returnați inelul exterior al rulmentului de frână și orificiul rulmentului fuzetului de direcție al mașinii cu probleme la fabrică pentru analiza calității, iar ambele părți îndeplinesc cerințele de proiectare. Rezultă că există o problemă de proiectare cu această structură.

Prin verificări suplimentare, se poate observa că inelul exterior al rulmentului de frână al mașinii originale și rulmentul fuzei de direcție se potrivesc prin interferență (potrivirea dintre inelul exterior al rulmentului de frână și orificiul rulmentului fuzei de direcție este prezentată în Figura 8).

iar toleranța de proiectare a orificiului lagărului de direcție este ∅80 (-0,044, -0,073), toleranța inelului exterior al rulmentului de frână ∅80 (0, -0,012).

Schema de verificare: Faceți 3 seturi de eșantioane noi pentru verificare, astfel încât toleranța orificiului lagărului fuzetului de direcție să fie ∅80 (-0,07, -0,1). Rezultatul verificării: După ce noua probă este instalată pe întregul vehicul, nu există o astfel de problemă de sunet anormală.

Din modelul în cauză, se știe că acest model este o mașină tradițională cu combustibil care a suferit un design ulei-la-electric. Este un model de ulei-la-electric. Greutatea proprie a vehiculului a crescut cu 362 kg. Rulmenții de îmbinare sunt utilizați la vehiculele tradiționale cu combustibil și nu există o astfel de problemă la vehiculele cu combustibil.

Pe baza informațiilor despre vehicul, a modificărilor forței laterale și, în combinație cu concluziile de depanare, se poate concluziona că cauza principală a sunetului anormal al șasiului atunci când se rotește cu viteză mică este că inelul exterior al lagărului de frână și orificiul de lagăr al articulației de direcție sunt alunecoase din cauza forței laterale atunci când vehiculul se rotește. Mutați impactul. Motivul alunecării și impactului este că inelul exterior al lagărului de frână și orificiul rulmentului fuzetului de direcție au interferențe insuficiente. Cea mai ușoară soluție este eliminarea acestei probleme de zgomot prin optimizarea toleranțelor dimensionale ale alezajului rulmentului fuzetului de direcție.

3. Formularea planului de optimizare

Datorită programului strâns al proiectului, este necesar să se utilizeze metoda de verificare rapidă pentru a formula schema de optimizare. Realizați 20 de seturi de rulmenți pentru inelul exterior al fuzei de direcție (toleranțele dimensionale ale orificiilor rulmentului fuzetului de direcție sunt prezentate în Tabelul 2)

și încărcați-le în vehicule pentru verificare (selectați-starea completă de funcționare a vehiculului pentru a asigura forța laterală maximă a vehiculului și selectați această condiție de lucru pentru condițiile de verificare de mai jos. condiții), îngustând intervalul de toleranță. Concluzia verificării: nu au fost transportate probe . 1, 2, 3, 4, 5, 6 și 7 pe întregul vehicul pentru verificare, iar problema de zgomot anormal nu a fost îmbunătățită semnificativ; Eliminarea zgomotului anormal; mostre de numere de serie 14, 15, 16, 17, 18, 19 și 20 sunt transportate pe vehicul pentru verificare, iar zgomotul anormal este eliminat, dar instalația este blocată, ceea ce este incomod pentru încărcare și descărcare.

Conform concluziei de verificare de mai sus, intervalul de toleranță dimensională implementabilă este redus la ∅80 (-0,061, -0,095) pentru verificarea ulterioară a încărcării. Pentru a evita ca sunetul anormal să nu fie evident din cauza alunecării mici a eșantionului și să nu fie recunoscut de urechea umană, această verificare utilizează echipament LMS pentru a colecta semnalul de vibrație al capătului lagărului fuzetului de direcție și monitorizează dacă există un spațiu relativ între orificiul rulmentului fuzetului de direcție și inelul exterior al rulmentului de frână. sport. Dispunerea rulmenților de direcție este prezentată în Figura 9.

Concluzia verificării: După ce eșantionul cu numărul de serie 8 este încărcat pe întregul vehicul, există o mișcare relativă între orificiul lagărului fuzetului de direcție și inelul exterior al rulmentului de frână, ceea ce este în concordanță cu caracteristicile problemei; Există o mișcare relativă în inelul exterior al rulmentului de frână.

Determinarea schemei de optimizare: Conform concluziilor de verificare de mai sus, toleranța dimensională a orificiului lagărului fuzetului de direcție este determinată a fi ∅80 (-0,065, -0,095). în cadrul ciclului de comutare a controlului. Diagrama de cascadă a caracteristicilor de vibrații optimizate este prezentată în Fig. 10.

4 Verificarea reală a vehiculului a rulmentului de direcție

Conform planului de optimizare, toleranța dimensională a orificiului lagărului fuzei de direcție este optimizată de la ∅80 (-0,044, -0,073) la ∅80 (-0,065, -0,095), ceea ce crește interferența dintre inelul exterior al lagărului de frână și articulația de direcție. Potrivirea optimizată între inelul exterior al rulmentului de frână și orificiul lagărului de direcție este prezentată în Figura 11.

Conform rezultatelor optimizării, datele filmului moale au fost înghețate și au fost produse 3 seturi de mostre manuale. Precizia producției de mostre a îndeplinit cerințele de proiectare. După ce piesele au fost testate și trecute, acesta a fost montat pe un vehicul real pentru verificarea vehiculului real (vezi Figura 12 pentru frâna reală a vehiculului).

Concluzia verificării: Niciunul dintre cele 3 seturi de mostre manuale nu a avut această problemă de sunet anormală. După ce schema de verificare manuală a piesei de prelucrat este eficientă, datele dura-mater sunt înghețate și dura-mater este deschisă pentru a face 3 seturi de eșantioane de scule. După ce piesele sunt testate și trecute, acestea sunt montate pe un vehicul real pentru verificarea vehiculului real. Niciunul dintre cele 3 seturi de mostre de scule dura mater nu are această problemă de sunet anormală. , se consideră cuprinzător că această schemă poate fi produsă în serie-, iar loturile ulterioare de vehicule sunt echipate cu piese de scule ale acestei scheme și nu există o astfel de problemă de sunet anormală.

5 Concluzie

Pe măsură ce industria auto acordă mai multă atenție performanței zgomotului anormal al automobilelor, tehnologia de dezvoltare a zgomotului anormal în domeniul dezvoltării automobilelor a atins o dezvoltare rapidă. Această lucrare combină analiza teoretică și verificarea efectivă a vehiculului pentru a analiza influența forței laterale generate atunci când vehiculul pornește cooperarea dintre orificiul lagărului fuzetului de direcție și inelul exterior al rulmentului de frână. Prin depanarea vehiculelor cu zgomot anormal, sfera problemei este restrânsă treptat și apoi verificată prin scheme manuale. Blocați sursa problemei de sunet anormal. Faceți un eșantion de soluție pentru a verifica problema de zgomot anormal și apoi optimizați eșantionul cu probleme prin metode de verificare rapidă pentru a obține soluția optimă a problemei. Conform planului de optimizare, faceți o probă manuală de film moale pentru verificare. După ce verificați că nu există nicio problemă, faceți o probă de scule de film dur pentru verificare. După ce ați verificat că nu există nicio problemă, treceți la producția de masă și la comutare.

De-a lungul întregului proces de identificare, investigare, analiză, formulare de plan, inginerie și grupare a acestei probleme de sunet anormal, a fost acumulată multă experiență. În procesul ulterior de dezvoltare a proiectului, este necesar să învățăm din această experiență, în special în faza incipientă de proiectare a vehiculului, pentru a simula pe deplin distribuția forței vehiculului și stresul asupra pieselor în diferite condiții de lucru și pentru a confirma dacă există probleme anormale de zgomot în părțile cheie Risc, dacă există o problemă, aceasta trebuie evitată la timp.