واحدهای توپی چرخ: اجزای کلیدی برای ثبات رانندگی وسیله نقلیه

در ساخت اتومبیل مدرن ، واحدهای توپی چرخ یکی از مؤلفه های اصلی در سیستم شاسی وسیله نقلیه است که به طور مستقیم با کنترل ، ایمنی و عملکرد کلی وسیله نقلیه مرتبط است. با توسعه وسایل نقلیه سبک و هوشمند ، ساختار ، مواد و فناوری ادغام واحدهای توپی چرخ نیز در حال تحول است.

واحدهای توپی چرخ چیست؟ - ساختار و عملکرد و عملکرد واحدهای توپی چرخ
واحد توپی چرخ (WHU) یک ساختار انتقال است که چرخ و سیستم تعلیق بدن را به هم وصل می کند. عملکردهای اصلی آن شامل موارد زیر است:

حمل وزن وسیله نقلیه ؛

اطمینان از چرخش صاف چرخ ؛

کار در رابطه با سیستم ترمز ، سنسور ABS ، محور درایو و غیره.

با بارهای ضربه و نیروهای جانبی که از زمین منتقل می شوند.

توپی چرخ سنتی و ساختار تقسیم بلبرینگ به تدریج توسط واحدهای توپی چرخ یکپارچه جایگزین شده است. واحدهای توپی چرخ یکپارچه نه تنها عملکرد آب بندی و دوام را بهبود می بخشد ، بلکه به طور قابل توجهی پیچیدگی مونتاژ و هزینه های نگهداری را نیز کاهش می دهد.

طبقه بندی واحدهای توپی چرخ - تکامل فناوری از نسل اول به نسل سوم
بسته به میزان ادغام ساختاری ، واحدهای توپی چرخ تقریباً به سه نسل تقسیم می شوند:

نسل اول (پیدایش 1):
این ماده از یاتاقان های توپ دو ردیف یا یاتاقان های غلتکی خرد شده ، با ساختارهای حلقه داخلی و بیرونی جداگانه تشکیل شده است. یاتاقان ها باید از طریق سر یا فلنج شافت خارجی به مرکز چرخ فشار داده شوند.

نسل دوم (پیدایش 2):
فلنج توپی چرخ با حلقه بیرونی بلبرینگ یکپارچه شده است. ساختار پس از قبل از تنگ شدن جمع و جور تر است. همچنین برای پشتیبانی از سیستم ABS با یک حلقه رمزگذار مغناطیسی همراه است ، اما هنوز هم باید در خارج از کشور ثابت شود.

نسل سوم (پیدایش 3):
فلنج توپی چرخ با فلنج شافت درایو یکپارچه شده است که دارای ساختار جمع و جور تر ، استحکام بالاتر و نصب سریع تر است. از آن به طور گسترده در اتومبیل های مسافربری و وسایل نقلیه تجاری سبک استفاده می شود. برخی از مدل ها همچنین دارای سنسورهای سرعت داخلی برای پشتیبانی از سیستم های کنترل الکترونیکی پیشرفته مانند ESP هستند.

تجزیه و تحلیل مواد و فرآیندهای تولید - عوامل اصلی برای بهبود عملکرد
واحد توپی چرخ باید در برابر یک محیط بار پیچیده مقاومت کند ، بنابراین مواد و فرآیندهای تولید آن به ویژه بسیار مهم هستند:

انتخاب مواد: مواد متداول از فولاد آلیاژ با استحکام بالا (مانند فولاد بلبرینگ GCR15) هستند و برخی از محصولات با کیفیت بالا از مواد سبک مانند یاتاقان توپ سرامیکی و آلیاژهای آلومینیومی تحت درمان با گرما استفاده می کنند.

فناوری پردازش: از فناوری پردازش دقیق CNC برای اطمینان از همبستگی ، تعادل و دقت تماس فلنج توپی چرخ و صندلی بلبرینگ استفاده کنید.

عملیات حرارتی و تصفیه سطحی: مقاومت سایش و مقاومت در برابر خوردگی را از طریق فرونشست ، کارگروه ، فسفات ، آبکاری و سایر فرآیندها تقویت می کند.

تست عملکرد و حالت خرابی واحدهای توپی چرخ
برای اطمینان از ایمنی کل وسیله نقلیه ، واحدهای توپی چرخ باید آزمایشات عملکردی دقیق را پشت سر بگذارند:

تشخیص گشتاور چرخش: آزمایش کنید که آیا بلبرینگ صاف است ، آیا انسداد وجود دارد یا مشکل خیلی سست.

تشخیص ترخیص کالا از گمرک شعاعی و محوری: تأثیر ترخیص کالا از گمرک بر پایداری فرمان وسیله نقلیه را تشخیص دهید.

آزمایش NVH (سر و صدا ، لرزش و سخت گیری): سر و صدای مکانیکی را در حین کار کاهش دهید.

تست دوام بالا و پایین دمای پایین: حفظ عملکرد مواد و گریس در آب و هوای شدید را بررسی کنید.

حالت های شکست مشترک شامل موارد زیر است:

تحمل سایش یا لگد زدن ؛

خرابی گریس یا نشت ؛

تغییر شکل فلنج یا شل شدن پیچ.

خرابی سنسور داخلی.

روند توسعه آینده واحدهای توپی چرخ
واحدهای توپی چرخ توسط موج "برق هوشمند رانندگی" رانده می شوند و به سمت یک جهت هوشمندتر ، سبک و مدولار در حال تحول هستند:

ادغام هوشمند:
واحدهای توپی چرخ بالاتر از نسل سوم دارای سنسورهای یکپارچه سیستم مانند ABS و ESP هستند. در آینده ، آنها ممکن است بیشتر با سیستمهایی مانند نظارت بر فشار تایر ، نظارت بر گشتاور و ترمز الکترومغناطیسی مرتبط باشند.

مواد سبک وزن:
مواد کامپوزیت تقویت شده با فیبر کربن ، آلیاژهای آلومینیوم تیتانیوم و غیره به گزینه های جدیدی برای جایگزینی فولاد سنتی برای تأمین نیازهای سبک وزن وسایل نقلیه انرژی جدید تبدیل می شوند.

طراحی مدولار:
از طریق ماژول های توپی چرخ استاندارد ، تولید کنندگان وسایل نقلیه می توانند به تولید خودروهای مبتنی بر پلتفرم دست یابند که باعث افزایش کارایی مونتاژ و تطبیق پذیری قطعات می شود.

واحدهای توپی چرخ به پایداری رانندگی ، ترمز ایمن و دقت کنترل کل وسیله نقلیه مربوط می شود. با به روزرسانی مداوم فناوری خودرو ، الزامات واحدهای توپی چرخ نیز در حال افزایش است. این که آیا این یک سازنده وسیله نقلیه است یا یک تأمین کننده قطعات ، فقط با نوآوری مداوم در مواد ، فرآیندها ، آزمایش و اطلاعات آیا می توانند مکانی را در بازار شدید اشغال کنند. $ $