1. Inleiding
De remklauw is een belangrijk onderdeel van het wielremsysteem. De functie van de geleidepen van de remklauw is om de remklauw met de beugel te verbinden zodat de remklauw axiaal kan bewegen. Wanneer het voertuig remt, beweegt de remklauw langs de geleidepen onder invloed van hydraulische druk. , om de remschijf vast te klemmen om een rem te vormen, en tegelijkertijd wanneer het pedaal wordt losgelaten, kan de remklauw worden teruggezet om het effect van het loslaten van de rem te bereiken. Wanneer het voertuig met hoge snelheid remt, wordt de rotatietraagheid van de remschijf overgebracht op de geleidepen van de remklauw, dus de geleidepen van de remklauw moet een goede afschuifweerstand hebben en tegelijkertijd zorgen voor uitstekende geluidsprestaties tijdens het remmen. De bovenstaande technische mogelijkheden kunnen de test doorstaan of gemeten door CAE-analyse.
2 Uitleg van de kapotte fout van de geleidepen van de remklauw
Tijdens de 24-kanaaltest van het testvoertuig brak de geleidepen van de remklauw linksvoor tijdens de 467e cyclus. Nadat de geleidepen was vervangen, trad de breuk opnieuw op bij de 500e cyclus. Volgens de standaardvereisten moet de componenttest van het remsysteem zonder uitzondering voldoen aan de 480-cyclus. Het aantal gebroken cycli van de voorste geleidepen voldoet niet aan de standaardeisen. Het breukgedeelte van de geleidepen is het overgangspunt van de diameter van de penschacht. Volgens de breukanalyse behoort de breuk tot de vermoeiingsbreuk onder invloed van afschuifkracht. Een ander fenomeen is dat de achterste remklauw na 800 cyclustesten geen afwijking heeft bij de geleidepen;
3 Oorzaakanalyse van geleidepenbreuk
Bij het conventionele ontwerp, de vervaardiging en de montage van de geleidepen is de afschuifkracht relatief klein. Tegelijkertijd wordt de geleidepen gevormd door het koude kopproces en heeft het product zelf een sterke afschuifweerstand. Normale toestand zal geen vermoeidheidsbreuk veroorzaken. De abnormale breukbreuk van de geleidepen deed zich niet voor tijdens de daadwerkelijke test op de weg. Om de oorzaak van de abnormale breuk van de geleidepen te achterhalen, doet dit document onderzoek vanuit het perspectief van ontwerp, fabricage en testmethoden, en formuleert het verbetermaatregelen om soortgelijke mislukkingen in de markt te voorkomen. vraag.
3.1 Analyse van de invloed van productontwerpfactoren op geleidepennen
De geleidepen verbindt de remklauw met de beugel van het remklauwlichaam. Bij het remmen beweegt de remklauw onder druk van de olie naar de zijkant van de remschijf. Wanneer de wrijvingsplaat de remschijf raakt, beweegt de remklauw langs de geleidepen als as. Tijdens het verhuisproces zal het worden beïnvloed. De afschuifkracht langs de radiale richting van de remschijf en de zwaartekracht in de Z-richting veroorzaakt door het eigen gewicht van de remklauw, de gecombineerde kracht van de twee krachten zal een bepaalde impact op de geleidepen op hobbelige wegen veroorzaken. Of de slagkracht ervoor zal zorgen dat de geleidepen breekt, vereist een theoretische CAE-analyse. Met het oog op deze fout werd een vergelijkende CAE-analyse van de stijfheid en sterkte van de voorste en achterste geleidepennen uitgevoerd: 1) Beperkingscondities: 1-6 vrijheidsgraden op het klempunt, zie figuur 1;
Figuur 1 Schematisch diagram van de analytische belasting en beperkingsbelasting van de voorste en achterste geleidepennen 2) Belastingsomstandigheden: de radiale belastingskracht op de kop van de geleidepen is 5000N; na analyse zijn de vervormingen van de kop van de voorste en achterste geleidepennen bij een belasting van 5000N respectievelijk 0,5 mm en 0,48 mm, de schuifspanning voldoet aan de toelaatbare spanning van het materiaal. Hetzelfde type geleidepenstructuur is getest en het ontwerp van de geleidepen van andere modellen komt overeen met de structuur van het defecte onderdeel. Het laat zien dat de geleidepen geen ontwerpfout heeft en geen problemen zal veroorzaken zoals breukbreuk.
3.2 Analyse van de invloed van testomstandigheden op geleidepenbreuk
De 24-kanaaltestbank voor voertuigen is een wegsimulatietestbank, die de wegsimulatietestmethode toepast en 90 procent van de wegstoringen in het laboratorium kan reproduceren. Deze testmethode kan snel testen of er ontwerpfouten in de productstructuur zitten. Momenteel is het ook de belangrijkste manier voor reguliere OEM's om structurele onderdelen te verifiëren. De testomstandigheden voor remmen bij deze testmethode zijn:
Afb. 2 Vervormings- en spanningsanalyseresultaten van de voorste en achterste geleidepennen 1) De remoliedruk is ingesteld op 20Mpa; 2) De testcyclus is 480 en het aantal remmen per cyclus is 32; 3) De opslagtank voor de testvloeistof wordt onder de remklauw geplaatst. Tijdens een noodremming is de oliedruk van de pijpleiding over het algemeen 8-10MPa en de remoliedruk is niet hoger dan 16 MPa tijdens de ontwerpverificatie van onderdelen. De oliedrukinstelling van de wegsimulatietest overschrijdt het ontwerpverificatiebereik. , de vervorming van de remschijf, etc. overtreft de ontwerpverwachting en het krachtmodel van de geleidepen verandert. De vloeistofopslagtank wordt onder de remklauw geplaatst, waardoor de remvloeistof van de remklauwzuiger terugstroomt nadat de rem onder druk is gezet en losgelaten, en de remklauwzuiger zal zonder voordruk terugtrekken. In een stabiele toestand is het gemakkelijk om de krachtverandering van de geleidepen van de remklauw te veroorzaken, en tegelijkertijd wordt tijdens de test een metaal kloppend geluid gegenereerd op de remklauw en wordt het kloppende geluid 3 seconden na het remmen gegenereerd. Het laat zien dat na het remmen de olievloeistof terugkeert naar de vloeistofopslagtank, de opening tussen de schijf en de opening tussen de zuiger en de plaat toeneemt en de remklauw in een niet-ontwerpstaat heeft gewerkt, wat resulteert in een toename van de afschuifkracht van de geleidepen.
3.3 Analyse van de invloed van de constructie van de voorste en achterste remklauw op de breuk van de geleidepen
De geleidepennen die tijdens de test braken, waren allemaal voorste remklauwen, en de structuur en grootte van de geleidepennen van de achterste remklauwen waren vergelijkbaar met die van de voorste remklauwen, maar er was geen storing. Er zijn verschillen in het gewicht en de structuur van de voorste en achterste remklauwen. De voorremklauwen zijn 2 kg zwaarder dan de achterremklauwen. Tegelijkertijd integreren de achterste remklauwen het parkeermechanisme. De opening is slechts 0,55 mm. Om te verifiëren of de opening en het gewicht een negatief effect zullen hebben op de geleidepen onder de testomstandigheden, voert dit artikel een CAE-analyse uit op de geleidepen onder verschillende openingen. 1) Analysedoel: het krachtverschil van de geleidepen onder de uitgangspositie van de voorste en achterste remklauwen en de maximale terugtrekking van de remklauwzuiger; 2) Conditievoorwaarden: beperk de montagebeugel van de remklauw 3) Laadbelasting: 30 g versnellingsmassa wordt geladen in het zwaartepunt van de remklauw.
Fig. 3 Schematische analyse van krachtanalyse belasting en beperkingsbelasting van geleidepen. De analyseresultaten tonen aan dat de spanning van de voorste geleidepen onder de bovenstaande omstandigheden 184,72 MPa en 209,932 MPa is, wat aangeeft dat de toename van de terugtrekking van de remklauwzuiger zal de spanningstoestand van de geleidepen beïnvloeden. Tegelijkertijd zijn de spanningen van de achterste geleidepennen onder de bovenstaande omstandigheden respectievelijk 107.796 MPa en 108.960 MPa, wat behoorlijk verschilt van de voorste geleidepennen, wat ook bevestigt waarom de geleidepennen van de achterste remklauw niet faalden.
Figuur 4 Spanningstoestand van de geleidepen in de beginpositie van de voorste remklauw
Afbeelding 5 De spanningstoestand van de onderste geleidepen wanneer de voorste remklauwzuiger 4,4 mm wordt teruggetrokken
Afbeelding 6 De spanningstoestand van de onderste geleidepen wanneer de achterste remklauwzuiger 0.55 mm intrekt
Afbeelding 7 De spanningstoestand van de onderste geleidepen wanneer de achterste remklauw 0.55 mm terugtrekt
4 Risicoanalyse van geleidepenbreuk
De onredelijke testmethode leidde tot de abnormale breuk van de geleidepen. Zal het bestaan in werkelijke werkomstandigheden? Volgens de statistieken van een OEM is 98 procent van de remvertraging van het voertuig minder dan 0.3g, en de maximale remkracht van dit model onder extreme werkomstandigheden is 1g. Om een druk van 20Mpa te bereiken is een pedaalkracht van 1000N nodig en de bestuurder kan er niet op stappen. Daarom, hoewel de breuk van de geleidepen op het simulatieplatform is opgetreden, zal deze werkconditie in werkelijkheid niet voorkomen en is het risico extreem laag. Tegelijkertijd heeft het voertuig een structurele duurzaamheidstest van drie maanden ondergaan op het testterrein en is er geen melding gemaakt van abnormale geleidepennen, wat aangeeft dat het product voldoet aan de eisen op het gebied van ontwerp en kwaliteitscontrole.
5. Conclusie
Remklauwen zijn veiligheidscomponenten, productontwerp en verificatie zijn erg belangrijk. In dit artikel wordt het productontwerp gereorganiseerd door het oplossen van breukfouten en wordt de betrouwbaarheid van het productontwerp bepaald. Tegelijkertijd wordt ook het onredelijke deel van de testmethode verbeterd. De testoliedruk wordt bijvoorbeeld ingesteld op de maximale lock-updruk, die overeenkomt met de werkelijk slechtste werkomstandigheden, en de vloeistofopslagtank wordt op de remklauw geplaatst, wat de verificatie garandeert. Redelijkheid maakt de verificatieresultaten redelijker.