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登錄汽車后穩定桿的案例
汽車橫向穩定桿有啥用?元王CAE仿真告訴你
橫向穩定桿(sway bar, anti-roll bar, stabilizer bar),又稱防傾桿、平衡桿,是汽車懸架中的一種輔助彈性元件。知道橫向穩定桿這個零件的車友,已經是高段位的汽車達人了,但可能依然有不少人對這根棍棍的具體作用不是很清楚。
橫向穩定桿的功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。汽車懸架彈簧的核心功能是要讓車輪盡可能地接地,并且讓車里的人坐著舒服的,但當汽車轉彎時如果沒有穩定桿就會變成這樣↓↓↓歪的不得了。
穩定桿雖然不起眼,但對于汽車的安全性、穩定性和形式平順性卻起到了不可估量的巨大作用。以汽車穩定桿為研究對象,通過采用CAE軟件對穩定桿進行仿真分析,得到應力應變分布特征,找出所建模型的薄弱點,對穩定桿產品的結構優化有重要意義。
以下為元王為某汽車零部件企業做的汽車穩定桿有限元分析案例。
分析背景
零件1:穩定桿桿體(1個)零件2:襯套(2個)
零件3:卡箍(2個)
相對運動方向:垂直于固定面
工況1:在穩定桿相對運動為84.5mm時,穩定桿的應力分布以及剛度曲線
工況2:在穩定桿相對運動為106.8mm時,穩定桿的應力分布以及剛度曲線
有限元模型
分析結果(工況1)
在穩定桿相對運動為84.5mm時,穩定桿最大等效應力576.2Mpa,低于所用材料屈服強度(SUP9/1180Mpa),未發生塑性變形,滿足設計要求。
應力云圖
穩定桿位移與力(剛度)曲線
分析結果(工況2)
在穩定桿相對運動為106.8mm時,穩定桿最大等效應力728.9Mpa,低于所用材料屈服強度(SUP9/1180Mpa),未發生塑性變形,滿足設計要求。
展開 工作隨想:在中國汽車行業高速發展環境下,二次粘接穩定桿襯套技術的應用將成為必然趨勢。
橫向穩定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧,形狀呈“U”形,橫置在汽車的前端和后端。桿身的中部通過橡膠襯套與車身或車架鉸接相連,兩端通過側壁端部的橡膠墊或球頭銷與懸架導向臂連接。
作用:
穩定桿襯套主要通過卡箍固定在車架上,功能上必須具備支撐、定位、緩沖、吸振以及降噪的特性;
就橡膠制品而言,還應具備耐磨性、回彈性好,壓縮永久變形小、耐臭氧、耐老化、耐低溫等特點。
同時穩定桿襯套的剛度對于整車的操控性和乘坐舒適性也起著重要作用。
穩定桿襯套類型:
純膠穩定桿襯套(滑動):
主要利用穩定桿與橡膠襯套間的相對滑動原理,須采用自潤滑橡膠
優點:
結構簡單、成本低、生產效率高。
弊端:
1、產品剛度低,整車操穩性較差
2、一般產品硬度高,在冬季或過泥濘路面時較大概率出現異響現象,難以杜絕。
特氟龍穩定桿襯套:
同樣是利用穩定桿與橡膠襯套間的相對滑動原理,增加特氟龍織布降低摩擦系數。
優點:
增加特氟龍后,新車階段能明顯減少和消除異響問題。
弊端:
1、特氟龍工藝復雜、成本高
2、通過近年來各車型市場表現,使用兩年后異響爆發率會明顯增加,無法永久杜絕異響。
抱緊穩定桿襯套(夾持):
為滿足調校需要,襯套設計增加骨架(or底座)起支撐作用、加大內孔和外形裝配過盈量;將橡膠襯套與穩定桿抱緊,在一定角度范圍內橡膠運動起主要作用。
優點:
一般剛度較大,可有效降低滑動異響問題,有利于整車性能調校。
弊端:
1、對襯套要求高,在大角度條件會加劇橡膠磨損、失效快;
2、總裝時裝配難度大;
3、根據市場表現,使用一定時間后由于橡膠磨損會出現異響。
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