賈大權,徐壘
(安徽江淮汽車集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)

圖1 后穩定桿裝配簡圖
橫向穩定桿,又稱防傾桿、平衡桿,是汽車懸架中的一種輔助彈性元件。它的作用是防止車身在轉彎時發生過大的橫向側傾,盡量使車身保持平衡,減少汽車橫向側傾程度,改善平順性。
如圖 1所示,橫梁穩定桿呈“U”形,橫置在汽車的前后端。桿身中部,用穩定桿襯套與車架鉸接,桿的兩端分別固定在左右懸架上。
如果左右車輪同時上下跳動,即車身只作垂直移動而兩側懸架變形相等時,橫向穩定桿在襯套內自由轉動,橫向穩定桿不起作用。
當兩側懸架變形不等而車身對于路面橫向傾斜時,車架的一側移近彈簧支座,穩定桿的該側末端就相對于車架向上移,而車架的另一側遠離彈簧支座,相應的穩定桿的末端則相對于車架向下移,然而在車身和車架傾斜時,橫向穩定桿的中部對于車架并無相對運動。這樣在車身傾斜時,穩定桿兩邊的縱向部分向不同方向偏轉,于是穩定桿便被扭轉,側臂受彎,起到增加懸架角剛度,使車身盡量保持平衡,保持橫向穩定的作用。
穩定桿在裝配過程中,由于襯套設計不合理,造成吊臂裝配困難,延誤車間裝配節奏,同時市場方面反饋襯套磨損嚴重。

圖2 后穩定桿裝配簡圖
經確認,發生以上故障的主要原因就是襯套及吊臂處吊環的尺寸公差及其兩者之間的配合尺寸設計不合理。由圖2可以看出,此處吊環與襯套的配合要考慮三點:襯套的旋轉耐磨、襯套的防松防脫落、裝配工藝性,因此兩者之間的尺寸公差、配合尺寸都屬于容易造成故障的關鍵因素,需要較高精度的尺寸鏈加以約束。

圖3 襯套與吊環簡易圖
從表1可以明顯看出,襯套與吊環的貼合外徑d1,吊環的貼合內徑b1兩者之間存在極大的配合誤差,這就是導致襯套難裝配的關鍵因素,經過對襯套和吊環的材料、耐磨性和硬度等方面綜合考慮,制定的優化方案為對吊環的管徑進行優化,襯套維持現狀。

表1 優化前襯套與吊環關鍵尺寸
經過驗證可實施方案為:吊環內徑優化,滿足過盈配合要求。
優化后的吊環尺寸如下:

表2 優化后吊環關鍵尺寸
從表2可看出,根據專家建議將吊環內徑由Φ30改為Φ 35,正公差+0.4,張開角β保持 25°不變,寬度 L與襯套L1保持保持一致,滿足過盈配合要求。
為了驗證方案的有效性,對自圖紙下發日期 2016年 5月到2017年8月的約2000臺車輛的用戶使用情況進行跟蹤了解,均未反饋類似難裝配、磨損嚴重的故障,充分驗證了優化方案的有效性。
通過對一種后懸架穩定桿襯套的調查分析,從零部件結構、裝配工藝到相關的配合分析,成功地找到了問題的根源,并針對性的提出了有效的優化方案,從設計源頭解決故障,積累了解決后懸架系統問題的經驗,為后期的開發設計優化提供一定的參考依據。
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