機(jī)械類汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)外文文獻(xiàn)及翻譯-汽車設(shè)計-資料下載頁
2025-01-19 06:08本頁面
【導(dǎo)讀】consumption./strength,Damping,temperature,corrosion,durability/fatigue,weight.Crash. stiffness,mass,damping,space,strength(crash,misuse),ergonomics,handling,
【正文】 按照目前的發(fā)展趨勢，在未來數(shù)年的這一數(shù)額將增加一倍?，F(xiàn)在和將來的汽車必須符合以下要求：更高的性能、更安全、舒適、低污染。輕型結(jié)構(gòu)不只是降低重量，它 是一個很值得研究的課題，減輕重量和結(jié)構(gòu)效率之間要達(dá)到相應(yīng)平衡。在汽車制造中，這通常意味著充分利用有限空間可用于各個部件以使重量最小化，同時，還要求滿足所有的剛度，強(qiáng)度，固有頻率和聲學(xué)要求。要實(shí)現(xiàn)這一要求，強(qiáng)度必須在結(jié)構(gòu)分布上盡可能均勻?，F(xiàn)代數(shù)值分析方法，如有限元分析允許一個非常詳細(xì)的分析系統(tǒng)途徑，提供具有成本效益 ,支持復(fù)雜的優(yōu)化過程，從而在輕量化進(jìn)步建設(shè)中做出巨大貢獻(xiàn)。在安裝，安全，裝配，成本等方面的考慮，在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)輕量化?？颂敳咎峁┑膶I(yè)知識范圍廣泛，使該公司在分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，客戶要求的規(guī)格上 提供適當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法。 二、 需求得到的滿足轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車輛的一個重要的組成部分。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使驅(qū)動有良好行駛過程，減輕來自路面的糟糕的振動，保證所需的轉(zhuǎn)向手感。同樣重要的是，無論在正常情況還是在崩潰的情況下，高安全性的要求得到滿足。因此，影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要因素如下：滾動摩擦、抗扭剛度 /強(qiáng)度、阻尼溫度、耐腐蝕性、抗疲勞性能、重量等。影響碰撞沖擊力和能量吸收轉(zhuǎn)向柱因素：固有頻率 /剛度性能、應(yīng)用廣泛、阻尼作用、占用空間、強(qiáng)度、人體工程學(xué)設(shè)計、處理、聲學(xué)、碰撞沖擊力和能量吸收等方面的滿足要求。其他基本條件：接口與相鄰 元件可靠、拆裝方便、連接可靠、成本低。 三、 材料 通過材料輕量化可以實(shí)現(xiàn)保證強(qiáng)度下，減輕重量的目的。當(dāng)剛度或固有頻率有相對嚴(yán)格的管徑標(biāo)準(zhǔn)時，需要具有高彈性模量的低密度材料。選材一般選擇常用材料，一方面材料利用率大，價格低廉，良好的耐用性。另一方面的要求是由制造業(yè)和連接過程決定的。鋼、鋁、鎂和復(fù)合 材料是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的首選材料。低比重，高耐腐蝕性，制造成本低，高能量吸收和良性循環(huán)的能力，使鋁倍受青睞。由于其熱能含量高，可達(dá) 90%用于汽車建設(shè)鋁可以回收（智能設(shè)計 /沒有與其他材料混合）。鋁的回收利用率高，鋁在環(huán)境方面優(yōu)勢超過許多其他材料。所需的原料鋁的初級能源的大量抵消了車輛的使用壽命，復(fù)合材料也將非常有發(fā)展前景，它有極大的剛性，低重量和能量吸收能力強(qiáng)，然而，目前，由于造價成本高，只是作為局部零件來減輕重量。 四、 減少零件的重量 采用集成方法以降低組件的重量，需要一個輕量化的方案。 設(shè)計（力分布、應(yīng)力）、材料（選 材）、規(guī)格（可修改，現(xiàn)實(shí)的規(guī)格）。輕量化設(shè)計的關(guān)鍵因素包括：力流、材料特性、環(huán)境條件、安全要求、連接可靠、生產(chǎn)能力等。 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，對汽車制造商的規(guī)格需要輕量化修訂。有效需求為鋼材轉(zhuǎn)向軸，例如，可能會導(dǎo)致鋁軸嚴(yán)重的偏大。減少零件重量要求材料設(shè)計結(jié)合材料相容規(guī)格。 五、 輕量級組件 作為其發(fā)展計劃的克虜伯普雷斯塔是取代傳統(tǒng)的鋼轉(zhuǎn)向部件，如轉(zhuǎn)向桿轉(zhuǎn)向部件，軸或軸叉相應(yīng)的鋁元件生產(chǎn)的新工藝。根據(jù)客戶的需求，可實(shí)現(xiàn)減輕2030%的重量。轉(zhuǎn)向柱已被用于鋁和鎂壓鑄件，并正在研究進(jìn)一步減輕重量。輕便的轉(zhuǎn)向柱由克虜伯普雷斯塔 生產(chǎn)的奧迪 A6 是一個很好的例子。通過使用鎂合金壓鑄件有可能限制轉(zhuǎn)向柱的重量為 5 公斤，減少 1520%常規(guī)（鋼）設(shè)計。 六、 轉(zhuǎn)向柱設(shè)計 經(jīng)驗(yàn)表明，它有可能或僅靠其固有頻率的基礎(chǔ)上設(shè)計汽車轉(zhuǎn)向柱?？赡苄枰~外的工作量設(shè)計關(guān)鍵部件，在崩潰或?yàn)E用（如盜竊）的情況下，不能突破。當(dāng)轉(zhuǎn)向柱在主要工作任務(wù)時，達(dá)到盡可能高的固有頻率，同時最大限度地減少重量。分析低剛度組件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)均勻加載結(jié)構(gòu)。在解決這個任務(wù)，使用數(shù)值方法，如有限元分析。這是由特定的變形假設(shè)為特征的有限元結(jié)構(gòu)所決定的。利用有限元分析檢測復(fù)雜結(jié)構(gòu)，靈敏度分析以及存 在聯(lián)系，分析如何作出改善和優(yōu)化結(jié)構(gòu)的數(shù)值。拓?fù)鋬?yōu)化進(jìn)行了分析低應(yīng)力區(qū)的基本設(shè)計。 CAD 幾何數(shù)據(jù)處理在 FE 預(yù)處理的基礎(chǔ)上。以下是正確的建模需要考慮的方面。剛性、接觸面、運(yùn)動學(xué)、質(zhì)量。其次是所獲得的數(shù)據(jù)的計算和評估模型。變應(yīng)力的評估是廣泛強(qiáng)調(diào)采取的措施。晶粒細(xì)化，組織均勻，則應(yīng)變能力好。振動影響著轉(zhuǎn)向柱的固有頻率。通過評估應(yīng)變力的狀況，可以確定應(yīng)力集中區(qū)。 七、結(jié)論 現(xiàn)有技術(shù)必須不斷調(diào)整和完善以符合推動汽車行業(yè)的發(fā)展。減輕轉(zhuǎn)向系統(tǒng)重量是一個重大的挑戰(zhàn)，并需要汽車制造商和供應(yīng)商之間的密切合作。材料，制造和連接技 術(shù)，必須進(jìn)一步完善?？颂敳境掷m(xù)成功的先決條件之一是不斷創(chuàng)新完善以滿足客戶的愿望和需求。 參考 [1]克萊因， B： Leichtbau Konstruktion。 Berech nungsgrundlagen 和 Gestaltung。不倫瑞克：發(fā)表， 1997。 論壇 Mitteilungen 蒂森克虜伯和技術(shù)
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