Крепежные элементы для шасси электромобиля: высокопрочные крепежные элементы для вашего транспортного средства.

Крепежные элементы, необходимые для электромобилей, превосходят по всем параметрам те, что используются в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Это включает в себя вес аккумуляторной батареи в 600 кг, мгновенный высокий крутящий момент, обеспечиваемый двигателем с постоянными магнитами, и непрекращающиеся температурные циклы.

крепежные элементы шасси электромобиля Они являются критически важным компонентом с точки зрения безопасности. Неправильный болт, штифт или втулка не только изнашиваются, но и могут привести к механической поломке. 

В этой статье объясняется, какие типы крепежных элементов наиболее важны в шасси и подвеске электромобилей. Также рассматриваются рекомендуемые способы применения каждой категории крепежных элементов.

Почему крепежные элементы шасси электромобилей несут большую нагрузку, чем аналогичные элементы в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания?

Три основных фактора в конструкции электромобилей увеличивают нагрузку на критически важные крепежные элементы:

1. Масса батареи: Литий-ионный аккумулятор для среднеразмерного электромобиля-седана весит от 400 до 900 кг. Эта низко расположенная масса увеличивает изгибающий момент в местах крепления подвески и подрамника на 30–501 тонн по сравнению с аналогичными платформами с двигателями внутреннего сгорания.
2. Мгновенная подача крутящего момента: Электродвигатели развивают максимальный крутящий момент при 0 об/мин. Силы сдвига при старте и рекуперативном торможении действуют на... болты крепления шасси способами, недоступными для двигателей внутреннего сгорания.
3. Термоциклирование: Системы терморегулирования аккумуляторных батарей создают многократные циклы нагрева и охлаждения. Крепежные элементы должны поддерживать усилие затяжки на стыках алюминия и стали с различными коэффициентами теплового расширения.

Эти требования предполагают наличие конкретных высокопрочные крепежные элементы. Неисправное оборудование общего назначения может привести к поломке электромобиля. 

Какие четыре категории крепежных элементов являются критически важными для шасси и подвески электромобилей?

В этом разделе рассматриваются различные компоненты, необходимые для производство высокопрочных крепежных изделий для автомобильной промышленности в электромобилях:

1. Конструкционные болты и болты для соединения шасси

Он болты крепления шасси Надежно закрепите соединения кузова с рамой, крепления подрамника и кронштейны опоры двигателя. Эти соединения воспринимают всю динамическую нагрузку автомобиля. 

Укажите марку легированной стали 10.9 или 12.9 (42CrMo4 согласно ISO 683-2) с цинково-никелевым гальваническим покрытием, рассчитанную на 720 часов воздействия солевого тумана. Это соответствует стандарту ISO 9227.

Высокопрочные крепежи В этом классе материалов предел прочности на растяжение достигает 1040–1220 МПа. Это позволяет выдерживать как статические нагрузки на конструкцию, так и динамические циклы усталости.

Компания RL Fasteners поставляет конструкционные болты с заданным шагом резьбы, геометрией головки и длиной стержня в соответствии с чертежами производителей оригинального оборудования (OEM).

Наша команда поставляла болты для соединения шасси непосредственно для платформы электромобилей Audi (NEV). Эта программа требует более жесткой обработки поверхности и допусков по размерам, чем стандарт DIN 933.

2. Крепежные элементы подвески

Крепежные элементы подвески Соединяет рычаги подвески, стойки амортизаторов, кронштейны стабилизатора поперечной устойчивости и ступичные опоры колес. На платформах электромобилей эти соединения несут большую статическую предварительную нагрузку из-за интеграции батареи в днище кузова.

Электромобиль крепежные элементы подвески Как правило, необходимо обеспечить усталостную долговечность не менее ≥10⁷ циклов нагрузки. Эти целевые показатели соответствуют стандартам ISO 1143 для усталости при вращательном изгибе. Твердость поверхности 32–40 HRC снижает фрикционный износ в местах сопряжения.

Он крепеж для электрогрузовика Для шарниров рычагов подвески часто требуются детали диаметром M16–M24 и фланцевые головки. Такая конструкция распределяет нагрузку на алюминиевые поворотные кулаки, предотвращая повреждение поверхности.

3. Автомобильные штифтовые и втулочные узлы

Автомобильные штифты и втулки Эти узлы обеспечивают контролируемую артикуляцию в многорычажных и продольных подвесках. Они поглощают удары, изолируют шум и поддерживают геометрию подвески под нагрузкой. Ниже приведены конкретные требования: 

• БулавкиЗакаленная углеродистая сталь (SCM435, 38–42 HRC), отшлифована до допуска h6 в соответствии с ISO 286-1 для обеспечения стабильной фиксации при запрессовке.
• Втулки: Сталь или полиуретан, скрепленные резиной, с жесткостью на кручение, настроенной на целевые частоты колебаний подвески автомобиля (обычно 1,2–2,5 Гц собственной частоты для легковых электромобилей).

Компания RL Fasteners производит крепежные изделия. автомобильный штифт и втулка Сборки по чертежам заказчика. Помимо работы над проектами для Audi, мы поставляли эти компоненты задней многорычажной подвески для программ NEV.

4. Крепления аккумулятора к автомобилю

Крепления аккумулятора к автомобилю Это болты и шпильки, которые крепят корпус батареи к конструкции пола автомобиля. Это наиболее важная с точки зрения безопасности группа крепежных элементов в электромобиле. Разрыв корпуса во время аварии или сильной вибрации приводит к катастрофическому разрушению.

Укажите защиту от коррозии, рассчитанную на 1000+ часов работы в солевом тумане (ISO 9227). Фиксаторы резьбы (зубчатые фланцы или резьба с клеевым покрытием) предотвращают ослабление под воздействием шумовых и вибрационных нагрузок. Материал крепежа должен компенсировать термическое расширение алюминиевых корпусов (КТР ≈ 23 мкм/м·°C) без потери зажимной нагрузки в течение 10+ лет эксплуатации.

Мы поставляем крепления аккумулятора к автомобилю В комплект входят винты с шестигранной головкой от M8 до M16 и болты с шестигранным фланцем. Эти компоненты имеют специальные системы покрытия, разработанные специально для применения в днищах аккумуляторных батарей электромобилей.

Заключение

Каждый болт, штифт и втулка в шасси электромобиля несут в себе обязательство по обеспечению безопасности. крепежные элементы шасси электромобиля должны соответствовать механическим, коррозионным и усталостным характеристикам, которые редко четко указываются в стандартных каталогах крепежных изделий.

Компания RL Fasteners производит и экспортирует конструкционные болты, крепежные элементы подвески, болты для соединения шасси, автомобильные штифты и втулки, а также крепежные детали для крепления аккумуляторов в соответствии со спецификациями OEM-производителей.

Наше непосредственное участие в программе создания шасси для электромобилей Audi дает нам ценный опыт в области прикладного проектирования, который большинство дистрибьюторов не могут предложить.

Наши крепежные изделия сертифицированы по стандарту IATF 16949:2016 (система управления качеством в автомобильной промышленности) и ISO 9001:2015. Мы проводим собственные испытания на солевое распыление в соответствии со стандартом ISO 9227. Наше предприятие также проводит испытания на растяжение и прочность на разрыв в соответствии со стандартом ISO 898-1 и оценку водородного охрупчивания в соответствии со стандартом ASTM F519.

Часто задаваемые вопросы

В1: Как компания RL Fasteners решила проблемы, связанные с разбросом крутящего момента, в рамках программы по изготовлению болтов для подрамника электромобиля?

В рамках проекта по созданию подрамника для электромобиля мы выявили непостоянные коэффициенты трения, вызывающие разброс крутящего момента ±22%. Мы перешли на систему смазки на основе цинка, никеля и воска. Разброс снизился до ±8%, что соответствует требованию производителя к технологической пригодности Cp ≥ 1,67 в течение двух производственных партий.

В2: Какие характеристики покрытия вы рекомендуете для крепежных элементов днища аккумуляторных батарей в условиях высокой влажности?

Для рынков с высоким уровнем воздействия соли мы используем покрытие Geomet 500B. Это покрытие предотвращает водородное охрупчивание и выдерживает 1440 часов воздействия солевого тумана в соответствии со стандартом ISO 9227.

В3: Может ли компания RL Fasteners поставлять автомобильные штифтовые и втулочные узлы с нестандартными допусками по геометрии подвески?

Да. Мы изготовили закаленные стальные штифты, отшлифованные в соответствии с допуском ISO 286-1 h5, для проекта шасси Audi NEV. Эти штифты оснащены втулками на резиновой связке, соответствующими целевому показателю жесткости на кручение OEM-производителя в 18 Н·м/° при 25°C.