1. Bemutatkozás
A féknyereg a kerékfékrendszer kulcsfontosságú eleme. A féknyereg vezetőcsapjának feladata a féknyereg és a konzol összekapcsolása, hogy a féknyereg axiálisan mozoghasson. Amikor a jármű fékezik, a féknyereg hidraulikus nyomás hatására a vezetőcsap mentén mozog. , a féktárcsa befogására, hogy féket képezzen, és egyidejűleg a pedál felengedésekor a féknyereg visszavehető a fékoldó hatás elérése érdekében. Amikor a jármű nagy sebességgel fékez, a féktárcsa forgási tehetetlensége átadódik a féknyereg vezetőcsapjára, így a féknyereg vezetőcsapjának jó nyírási ellenállással kell rendelkeznie, és egyúttal biztosítania kell a fékezés során a kiváló zajszintet. A fenti technikai képességek átmennek a teszten, vagy CAE elemzéssel mérhetők.
2 Magyarázat a féknyereg vezetőcsapjának törött hibájára
A tesztjármű 24-csatorna tesztje során a bal első féknyereg vezetőcsapja a 467. ciklus során eltört. A vezetőcsap cseréje után a törés az 500. ciklusnál ismét jelentkezett. A szabványos követelmények szerint a fékrendszer alkatrészvizsgálatához kivétel nélkül teljesíteni kell a 480-as ciklust. Az elülső vezetőcsap törött ciklusainak száma nem felel meg a szabványos követelményeknek. A vezetőcsap törési része a csap tengelyének átmérőjének átmeneti pontja. A töréselemzés szerint a törés a nyíróerő hatására bekövetkező fáradási töréshez tartozik. Egy másik jelenség, hogy a hátsó féknyeregnél 800 ciklusteszt után nincs rendellenesség a vezetőcsapnál;
3 Vezetőcsap törésének okainak elemzése
A vezetőcsap hagyományos tervezése, gyártása és összeszerelése esetén a nyíróerő viszonylag kicsi. Ugyanakkor a vezetőcsapot a hidegfejezési eljárás alakítja ki, és maga a termék erős nyírási ellenállással rendelkezik. A normál állapot nem okoz fáradtságtörést. A vezetőcsap rendellenes törési hibája a tényleges közúti teszt során nem fordult elő. A vezetőcsap kóros törésének kiváltó okának feltárása érdekében ez a cikk a tervezés, a gyártás és a vizsgálati módszerek szempontjából kutatásokat végez, és javító intézkedéseket fogalmaz meg a hasonló piaci hibák elkerülésére. kérdés.
3.1 A terméktervezési tényezők vezetőcsapokra gyakorolt hatásának elemzése
A vezetőcsap összeköti a féknyereget a féknyereg test tartójával. Fékezéskor az olajnyomás hatására a féknyereg a féktárcsa oldalára mozdul el. Amikor a súrlódó lemez érintkezik a féktárcsával, a féknyereg tengelyként a vezetőcsap mentén mozog. A költözési folyamat során hatással lesz rá. A féktárcsa sugárirányában jelentkező nyíróerő és a féknyereg önsúlya által előidézett Z-irányú gravitáció, a két erő együttes ereje göröngyös utakon bizonyos hatást gyakorol a vezetőcsapra. Elméleti CAE elemzést igényel, hogy az ütközőerő okozza-e a vezetőcsap eltörését. Erre a hibára tekintettel elvégezték az első és a hátsó vezetőcsapok merevségének és szilárdságának CAE-összehasonlító elemzését: 1) Kényszerfeltételek: 1-6 szabadsági fok a befogási ponton, lásd az 1. ábrát;
1. ábra Az elülső és a hátsó vezetőcsapok analitikai terhelésének és kényszerterhelésének sematikus diagramja 2) Terhelési feltételek: a vezetőcsap fejére ható radiális terhelési erő 5000N; elemzés után az első és a hátsó vezetőcsapok fejének deformációja 5000 N terhelés esetén 0,5 mm és 0,48 mm, a nyírófeszültség megfelel az anyag megengedett feszültségének. Ugyanolyan típusú vezetőcsap-szerkezetet teszteltek, és más modellek vezetőcsap-kialakítása összhangban van a hibás alkatrész szerkezetével. Ez azt mutatja, hogy a vezetőcsapnak nincs tervezési hibája, és nem okoz olyan problémákat, mint például a törés.
3.2. A vizsgálati körülményeknek a vezetőcsap törésére gyakorolt hatásának elemzése
A jármű 24-csatorna tesztpadja egy útszimulációs tesztpad, amely az útszimulációs vizsgálati módszert alkalmazza, és képes reprodukálni a laboratóriumi úthibák 90 százalékát. Ezzel a vizsgálati módszerrel gyorsan ellenőrizhető, hogy vannak-e tervezési hibák a termék szerkezetében. Jelenleg a főbb OEM-ek fő módja a szerkezeti alkatrészek ellenőrzésének. A fékezés vizsgálati feltételei ebben a vizsgálati módszerben a következők:
2. ábra Az első és hátsó vezetőcsapok deformáció- és feszültségelemzési eredményei 1) A fékolajnyomás 20Mpa-ra van állítva; 2) A tesztciklus 480, a fékek száma ciklusonként 32; 3) A tesztfolyadék-tároló tartályt a féknyereg alá helyezzük. Vészfékezéskor a csővezeték olajnyomása általában 8-10MPa, a fékolajnyomás pedig nem haladja meg a 16MPa-t az alkatrészek tervezési ellenőrzése során. A közúti szimulációs teszt olajnyomás-beállítása meghaladja a tervezési ellenőrzési tartományt. , a féktárcsa stb. deformációja meghaladja a tervezési elvárásokat, és megváltozik a vezetőcsap erőmodellje. A folyadéktároló tartály a féknyereg alá kerül, aminek hatására a féknyomás és a fék felengedése után a féknyereg dugattyújának fékfolyadéka visszafolyik, a féknyereg dugattyú pedig előnyomás nélkül visszahúzódik. Stabil állapotban könnyen előidézhető a féknyereg vezetőcsapjának erőváltozása, ezzel egyidejűleg a próbatesten fém kopogó hang keletkezik a féknyeregnél, illetve fékezés után 3 másodperccel a kopogó hang. Ez azt mutatja, hogy fékezés után az olajfolyadék visszatér a folyadéktároló tartályba, megnő a tárcsa és a dugattyú és a lemez közötti rés, és a féknyereg nem tervezett állapotban működik, ami a a vezetőcsap nyíróereje.
3.3 Az első és a hátsó féknyereg szerkezetének a vezetőcsap törésére gyakorolt hatásának elemzése
A tesztben eltört vezetőcsapok mind első féknyergek voltak, a hátsó féknyergek vezetőcsapjainak felépítése és mérete hasonló volt az első féknyeregéhez, hiba azonban nem történt. Különbségek vannak az első és a hátsó féknyergek tömegében és szerkezetében. Az első féknyergek 2 kg-mal nehezebbek, mint a hátsó féknyergek. Ugyanakkor a hátsó féknyergek integrálják a parkoló mechanizmust. A rés mindössze 0,55 mm. Annak ellenőrzésére, hogy a rés és a súly negatív hatással lesz-e a vezetőcsapra a tesztkörülmények között, ez a cikk CAE elemzést végez a vezetőcsapon különböző réseknél. 1) Az elemzés célja: a vezetőcsap erőkülönbsége az első és a hátsó féknyereg kezdeti helyzete alatt, valamint a féknyereg dugattyújának maximális visszahúzása; 2) Kényszerfeltételek: korlátozza a féknyereg tartókonzolját 3) Terhelési terhelés: 30 g gyorsulási tömeg terheli a féknyereg súlypontját.
3. ábra A vezetőcsap erőelemzési terhelésének és kényszerterhelésének sematikus elemzése Az elemzési eredmények azt mutatják, hogy az elülső vezetőcsap feszültsége a fenti körülmények között 184,72 MPa és 209,932 MPa, ami azt jelzi, hogy a féknyereg dugattyújának visszahúzási mértéke nő. befolyásolja a vezetőcsap feszültségi állapotát. Ugyanakkor a hátsó vezetőcsapok feszültségei a fenti feltételek mellett 107,796 MPa, illetve 108,960 MPa, amelyek jelentősen eltérnek az első vezetőcsapokétól, ami azt is igazolja, hogy a hátsó féknyereg vezetőcsapjai miért nem hibásodtak meg.
4. ábra A vezetőcsap feszültségi állapota az első féknyereg kezdeti helyzetében
5. ábra Az alsó vezetőcsap feszültségi állapota, amikor az első féknyereg dugattyú 4,4 mm-rel visszahúzódik
6. ábra Az alsó vezetőcsap feszültségi állapota, amikor a hátsó féknyereg dugattyú visszahúzódik 0,55 mm
7. ábra Az alsó vezetőcsap feszültségi állapota, amikor a hátsó féknyereg visszahúzódik 0,55 mm
4 Vezetőcsap törésének kockázatelemzése
Az indokolatlan vizsgálati módszer a vezetőcsap rendellenes töréséhez vezetett. Létezik-e tényleges munkakörülmények között? Egy OEM statisztikái szerint a jármű fékezési lassulása 98 százaléka 0,3 g alatt van, és ennek a modellnek a maximális fékereje extrém munkakörülmények között 1 g. A 20Mpa nyomás eléréséhez 1000N pedálerőre van szükség, amelyre a vezető nem léphet rá. Ezért, bár a vezetőcsap törési hibája a szimulációs platformon történt, ez a működési állapot a valóságban nem fog bekövetkezni, és a kockázat rendkívül alacsony. Ezzel egyidejűleg a jármű három hónapos szerkezeti tartóssági teszten esett át a próbapályán, és nem érkezett jelentés a szokatlan vezetőcsapokról, ami azt jelzi, hogy a termék megfelel a tervezési és minőség-ellenőrzési követelményeknek.
5 Következtetés
A féknyergek biztonsági alkatrészek, a termék tervezése és ellenőrzése nagyon fontos. Ebben a cikkben a terméktervezést a törési hibák hibaelhárításával újraszervezzük, és meghatározzuk a terméktervezés megbízhatóságát. Ugyanakkor a vizsgálati módszer indokolatlan részét is javítják. Például a tesztolaj nyomását a maximális lezárási nyomásra állítják be, amely összhangban van a tényleges legrosszabb üzemállapottal, és a folyadéktároló tartályt a féknyeregre helyezik, amely biztosítja az ellenőrzést. Az ésszerűség ésszerűbbé teszi az ellenőrzési eredményeket.