1. Introduktion
Bremsekaliberen er en nøglekomponent i hjulets bremsesystem. Funktionen af caliper styrestiften er at forbinde caliperen med beslaget, så caliperen kan bevæge sig aksialt. Når køretøjet bremser, bevæger kaliberen sig langs styrestiften under påvirkning af hydraulisk tryk. , for at klemme bremseskiven til at danne en bremse, og samtidig når pedalen slippes, kan kaliberen returneres for at opnå effekten af at slippe bremsen. Når køretøjet bremser ved høj hastighed, vil bremseskivens rotationsinerti blive overført til kaliberstyrestiften, så kaliberstyrestiften skal have god forskydningsmodstand og samtidig sikre fremragende støjydelse under bremsning. Ovenstående tekniske egenskaber kan bestå testen Eller målt ved CAE-analyse.
2 Forklaring af den knækkede fejl på kaliberens styrestift
Under 24-kanaltesten af testkøretøjet brækkede styrestiften på den venstre forreste skydelære under den 467. cyklus. Efter at styrestiften var udskiftet, opstod bruddet igen ved den 500. cyklus. I henhold til standardkravene skal bremsesystemets komponenttests opfylde 480-cyklussen uden undtagelse. Antallet af knækkede cyklusser af den forreste styrestift opfylder ikke standardkravene. Styrestiftens bruddel er overgangspunktet for stiftakslens diameter. Ifølge brudanalysen hører bruddet til udmattelsesbruddet under påvirkning af forskydningskraft. Et andet fænomen er, at den bagerste caliper ikke har nogen abnormitet ved styrestiften efter 800 cyklustests;
3 Årsagsanalyse af brud på styrestiften
Under den konventionelle konstruktion, fremstilling og monteringstilstand af styrestiften er forskydningskraften relativt lille. Samtidig er styrestiften dannet af den kolde overskriftsproces, og selve produktet har en stærk forskydningsmodstand. Normal tilstand vil ikke træthedsbrud. Det unormale brudsvigt i styrestiften opstod ikke i selve vejtesten. For at finde ud af grundårsagen til det unormale brud på styrestiften, udfører dette papir forskning ud fra perspektiver af design, fremstilling og testmetoder og formulerer forbedringstiltag for at undgå lignende fejl på markedet. spørgsmål.
3.1 Analyse af indflydelsen af produktdesignfaktorer på styrestifter
Styrestiften forbinder caliperen med caliperens kropsbeslag. Ved bremsning bevæger kaliberen sig til siden af bremseskiven under tryk fra olien. Når friktionspladen kommer i kontakt med bremseskiven, bevæger kaliberen sig langs styrestiften som akse. Under flytteprocessen vil det blive påvirket. Forskydningskraften langs den radiale retning af bremseskiven og Z-retningens tyngdekraft, som bringes af kaliberens egenvægt, vil den kombinerede kraft af de to kræfter forårsage en vis påvirkning af styrestiften på ujævne veje. Hvorvidt slagkraften vil få styrestiften til at knække kræver teoretisk CAE-analyse. I lyset af denne fejl blev der udført en CAE-komparativ analyse af stivheden og styrken af de forreste og bageste styrestifter: 1) Begrænsningsforhold: 1-6 frihedsgrader ved spændepunktet, se figur 1;
Figur 1 Skematisk diagram af den analytiske belastning og begrænsningsbelastning af de forreste og bagerste styrestifter 2) Belastningsforhold: den radiale belastningskraft på styrestiftens hoved er 5000N; efter analyse er deformationerne af hovedet af de forreste og bageste styrestifter, når belastningen er 5000N, henholdsvis 0,5 mm og 0,48 mm, forskydningsspændingen opfylder den tilladte spænding af materialet. Den samme type styrestiftstruktur blev testet, og styrestiftdesignet på andre modeller er i overensstemmelse med strukturen af den defekte del. Det viser, at styrestiften ikke har nogen designfejl og ikke vil forårsage problemer såsom brudsvigt.
3.2 Analyse af prøveforholdenes indflydelse på styrestiftsbrud
Køretøjets 24-kanaltestbænk er en vejsimuleringstestbænk, som anvender vejsimuleringstestmetoden og kan gengive 90 procent af vejfejl i laboratoriet. Denne testmetode kan hurtigt teste, om der er designfejl i produktstrukturen. På nuværende tidspunkt er det også den vigtigste måde for almindelige OEM'er at verificere strukturelle dele. Testbetingelserne for bremsning i denne testmetode er:
Fig. 2 Resultater af deformations- og spændingsanalyse af de forreste og bageste styrestifter 1) Bremseolietrykket er indstillet til 20Mpa; 2) Testcyklussen er 480, og antallet af bremser pr. cyklus er 32; 3) Testvæskelagertanken placeres under kaliberen. Under nødbremsning er rørledningens olietryk generelt 8-10MPa, og bremseolietrykket overstiger ikke 16MPa under designverifikationen af dele. Olietryksindstillingen for vejsimuleringstesten overstiger designverifikationsområdet. , deformationen af bremseskiven osv. overstiger designforventningen, og styrestiftens kraftmodel ændres. Væskelagertanken placeres under kaliberstemplet, hvilket vil få bremsevæsken fra kaliberstemplet til at strømme tilbage, efter at bremsen er sat under tryk og frigivet, og kaliberstemplet vil trække sig tilbage uden fortryk. I en stabil tilstand er det let at forårsage kraftændringen af kaliberens styrestift, og samtidig genereres en metalbankelyd ved kaliberen under testen, og bankelyden genereres 3s efter bremsning. Den viser, at olievæsken efter bremsning vender tilbage til væskelagertanken, mellemrummet mellem skiven og mellemrummet mellem stemplet og pladen øges, og kaliberen har arbejdet i en ikke-designet tilstand, hvilket resulterer i en stigning i styrestiftens forskydningskraft.
3.3 Analyse af indflydelsen af den forreste og bagerste kaliperstruktur på brud på styrestiften
De styrestifter, der gik i stykker i testen, var alle forreste kalibere, og strukturen og størrelsen af styrepindene på de bagerste kalipre svarede til dem på de forreste kalipre, men der var ingen fejl. Der er forskelle i vægten og strukturen af de forreste og bageste kalibere. De forreste kalipre er 2 kg tungere end de bagerste kalipre. Samtidig integrerer de bagerste kalipre parkeringsmekanismen. Afstanden er kun 0,55 mm. For at verificere om mellemrummet og vægten vil have en negativ effekt på styrestiften under testbetingelserne, udfører dette papir CAE-analyse på styrestiften under forskellige mellemrum. 1) Analyseformål: Styrestiftens kraftforskel under startpositionen af de forreste og bageste bremsekalipre og den maksimale tilbagetrækning af kaliberstemplet; 2) Begrænsningsbetingelser: begrænser kaliberens monteringsbeslag 3) Belastningsbelastning: 30 g vægtaccelerationsmasse belastes ved bremsekaliberens tyngdepunkt.
Fig. 3 Skematisk analyse af kraftanalysebelastning og begrænsningsbelastning af styrestift. Analyseresultaterne viser, at spændingen af den forreste styrepind under ovenstående betingelser er 184,72 MPa og 209,932 MPa, hvilket indikerer, at stigningen i tilbagetrækningsmængden af kaliberstemplet vil påvirke spændingstilstanden af styrestiften. Samtidig er spændingerne af de bagerste styrestifter under ovenstående forhold henholdsvis 107.796MPa og 108.960MPa, hvilket er ret forskellige fra de forreste styrestifter, hvilket også verificerer, hvorfor de bagerste caliperstyrestifter ikke fejlede.
Figur 4 Spændingstilstand for styrestiften ved den forreste kalibers startposition
Figur 5 Spændingstilstanden for den nedre styrestift, når det forreste kaliberstempel trækkes 4,4 mm tilbage
Figur 6 Spændingstilstanden for den nederste styrestift, når det bagerste kaliberstempel trækkes tilbage 0.55 mm
Figur 7 Spændingstilstanden for den nederste styrestift, når den bagerste kaliber trækker sig tilbage 0.55 mm
4 Risikoanalyse af brud på styrestiften
Den urimelige testmetode førte til det unormale brud på styrestiften. Vil det eksistere under faktiske arbejdsforhold? Ifølge statistikkerne fra en OEM er 98 procent af køretøjets bremsedeceleration under 0.3g, og den maksimale bremsestyrke for denne model under ekstreme arbejdsforhold er 1g. For at opnå et tryk på 20Mpa kræves der en pedalkraft på 1000N, og føreren kan ikke træde på den. Derfor, selvom styrestiftbrudsfejlen opstod på simuleringsplatformen, vil denne arbejdstilstand ikke forekomme i virkeligheden, og risikoen er ekstremt lav. Samtidig har køretøjet gennemgået en 3-måneders strukturel holdbarhedstest på prøvepladsen, og der er ikke rapporteret om unormale styrestifter, der indikerer, at produktet opfylder kravene med hensyn til design og kvalitetskontrol.
5 Konklusion
Bremsekaliber er sikkerhedskomponenter, produktdesign og verifikation er meget vigtigt. I dette papir er produktdesignet reorganiseret gennem fejlfinding af brudfejl, og pålideligheden af produktdesignet bestemmes. Samtidig forbedres også den urimelige del af testmetoden. For eksempel indstilles testolietrykket til det maksimale låsetryk, som er i overensstemmelse med den faktiske værste arbejdstilstand, og væskeopbevaringstanken placeres på kaliberen, som sikrer verifikationen. Rimelighed gør verifikationsresultaterne mere rimelige.