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汽車車門部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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汽車車門部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

汽車車門部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)汽車門部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概 述車門是汽車車身的主要部件之一,它不僅為司乘人員上下車提供方便的條件,而且與整車動(dòng)力性(空氣動(dòng)力性)、舒適性(風(fēng)流噪聲、密封等)和使用性能(開啟方便靈活)等有著密切的關(guān)系,同時(shí)對(duì)整車造型起著協(xié)調(diào)作用,并直接影響車身外形的美觀。一、車門的結(jié)構(gòu)型式分類現(xiàn)代汽車的車門結(jié)構(gòu)型式很多,一般可按下述幾種方式進(jìn)行分類: 1按運(yùn)動(dòng)形式,分為:旋轉(zhuǎn)式向上旋轉(zhuǎn)開啟的車門。近年轎車上出現(xiàn)的一種c)翼開式前方旋轉(zhuǎn)的車門;近年轎車上出現(xiàn)的向上b)垂直旋轉(zhuǎn)式、內(nèi)擺門等;常見的司機(jī)門、折疊門a)水平旋轉(zhuǎn)式? 平移式拉門、外擺式車門(外移門)等。 2按結(jié)構(gòu),分為: 無骨架式車門由內(nèi)外兩部分沖壓鈑件組焊而成,大部分司機(jī)門、 折疊門均采用此結(jié)構(gòu);有骨架式車門內(nèi)外蒙皮焊接在骨架上外擺式乘客門。 3按門葉的數(shù)目,分為:單葉式(單扇門)如司機(jī)門、安全門、單葉乘客門等;平移式旋轉(zhuǎn)式雙葉式乘客門 )雙葉外移門(一前一后平移式旋轉(zhuǎn)折疊(兩葉一組)折疊式旋轉(zhuǎn)式 四葉式四葉式折疊門(兩葉一組),主要用于城市客車。 各類車型的駕駛員用門,貨車及轎車車門多為旋轉(zhuǎn)式,開門方向可以向前(順開),或往后(逆開)。順開門在行車時(shí)較為安全。 平移門(外移門)主要用于客車的乘客門。 4按有無運(yùn)動(dòng)軌道,分為: 有軌式、無軌式二、對(duì)車門設(shè)計(jì)的要求 1具有必要的開度,并能使車門停在最大開度上,以保證上、下車方便;2安全可靠。關(guān)閉時(shí)能鎖住,行車或撞車時(shí)不會(huì)自動(dòng)打開;3開關(guān)方便,操縱方便升降玻璃,鎖止等,或在低氣壓下(0.3MPa)也能開啟靈活;4.具有良好的密封性涉及密封膠條特性、設(shè)計(jì)精度、間隙大小、配合精度等;5具有足夠的剛度,不易變形下沉,行車時(shí)不振響;6制造工藝好,易于沖壓成形,便于安裝附件和維護(hù)調(diào)整;7.外形上與整車協(xié)調(diào);8操縱機(jī)構(gòu)必須易于接近,便于調(diào)整保養(yǎng)。外擺式車門設(shè)計(jì)近年來,隨著客車技術(shù)的發(fā)展和造型技術(shù)的進(jìn)步,以及對(duì)客車乘坐舒適性要求的不斷提高,在長途和旅游客車上,外擺式車門逐漸代替了傳統(tǒng)的折疊式車門。相對(duì)于折疊式車門,外擺式車門具有以下優(yōu)點(diǎn):1.開度大,保證上下車方便;2.具有良好的密封性,且密封簡單;3.開關(guān)方便、靈巧,操縱方便;4.剛性較好、不易變形下沉, 行車時(shí)不易產(chǎn)生振動(dòng)噪聲;5.外形與整車協(xié)調(diào), 無凹陷, 行車時(shí)空氣阻力小, 造型美觀;6.制造工藝好,便于沖壓成型。一、外擺門的設(shè)計(jì)要求外擺門設(shè)計(jì)除了要滿足客車車門設(shè)計(jì)的一般要求外,還須滿足以下要求:啟閉靈活、平穩(wěn),開關(guān)速度適中,接近關(guān)閉時(shí)應(yīng)緩沖,行駛中能有效鎖止;乘客門可由駕駛員、售票員單獨(dú)控制或共同控制,但必須設(shè)有表示乘客門所處狀態(tài)的信號(hào)裝置;在可能夾住乘客的乘客門邊緣,應(yīng)在其每扇門的全長上安裝寬度至少為mm的橡膠密封條;除城市客車外,其余客車都應(yīng)安裝門鎖;車門所用的密封膠條應(yīng)無漏光、無脫空等明顯的裝配缺陷;車門無開裂和銹蝕,不得有可能使人至傷的尖銳突出物;內(nèi)、外裝飾材料應(yīng)具有阻燃性;必須使用安全玻璃(一般為鋼化玻璃),且符合GB9656的要求;門窗不允許張貼遮陽膜之類的妨礙駕駛員視野的裝飾物或附加物。二、外擺門的結(jié)構(gòu)外擺式乘客門的門扇靠回轉(zhuǎn)臂支撐, 依靠轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)門扇作近似于平行移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。右圖為該類車門的結(jié)構(gòu)簡圖。門體通過兩個(gè)銷軸與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的兩轉(zhuǎn)臂連接, 兩轉(zhuǎn)臂焊接在轉(zhuǎn)軸上, 轉(zhuǎn)軸底端裝在軸承座的推力軸承內(nèi), 軸承座固定在地板骨架上, 轉(zhuǎn)軸上端靠軸套支架固定于門框上。在門體的下部設(shè)置一導(dǎo)向桿, 它的一端用球鉸與門體相連, 另一端用球鉸固定在門踏步骨架的下部。三、外擺門的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1.外擺式乘客門的結(jié)構(gòu)參數(shù)模型外擺式乘客門的結(jié)構(gòu)參數(shù)模型L:門框的寬度; O:轉(zhuǎn)軸中心;D:下拉桿的活動(dòng)鉸支點(diǎn); E:下拉桿的固定鉸支點(diǎn);F:主動(dòng)臂活動(dòng)鉸支點(diǎn);F :門扇處于開啟位置時(shí)的主動(dòng)臂活動(dòng)鉸支點(diǎn)。2.外擺式乘客門的運(yùn)動(dòng)原理外擺式乘客門的運(yùn)動(dòng)原理即四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),簡化如下圖。當(dāng)桿c繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),桿a也按桿c同一方向運(yùn)動(dòng),而桿b則作平行移動(dòng)。如果將桿b作成門體,桿c作為主動(dòng)臂,桿a作為下拉桿(約束桿),桿d作為車體,則此機(jī)構(gòu)即構(gòu)成外擺式平移乘客門的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。外擺式乘客門運(yùn)動(dòng)原理圖3.外擺式乘客門的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方法運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)具體就是確定:轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)O的位置;主動(dòng)臂活動(dòng)鉸支點(diǎn)F的位置;下拉桿的活動(dòng)鉸支點(diǎn)D及下拉桿的固定鉸支點(diǎn)E的位置。轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)O的位置、主動(dòng)臂(彎臂)活動(dòng)鉸支點(diǎn)F的置的確定主動(dòng)臂帶動(dòng)乘客門運(yùn)動(dòng),它的長短和位置將會(huì)直接影響乘客門的運(yùn)動(dòng)、開度和位置,確定O點(diǎn)、F點(diǎn)的方法有作圖法和計(jì)算法。采用作圖法確定O點(diǎn)和F點(diǎn)的位置時(shí),先定其中一點(diǎn),通過作圖法求作另一點(diǎn)。以下介紹利用作圖法先確定O點(diǎn),再確定F點(diǎn)的方法。作兩條與門體內(nèi)蒙皮相平行且距離為e的直線(c值已經(jīng)確定);初定a1=1/2*l,初定x值;以O(shè)點(diǎn)為圓心,OF1為半徑畫圓,交q線于F1;x1為a值取a1時(shí)對(duì)應(yīng)的殘留量,比較x1與x的大小,當(dāng)x1在x 所允許的變化范圍內(nèi)時(shí)即可確定F1的位置就是F點(diǎn)的位置;當(dāng)x1不能滿足條件時(shí),加大或減小a ,同樣方法,給a取值a2,重復(fù),直到滿足條件為止。但是有一點(diǎn),a的值不能太小,即F點(diǎn)不能離門寬中心太遠(yuǎn)。否則就要考慮O點(diǎn)位置的調(diào)整。下拉桿兩端的鉸接中心點(diǎn)D、E位置的確定為了車門在運(yùn)動(dòng)過程中盡可能的平穩(wěn),約束桿與車門的鉸接點(diǎn)應(yīng)盡量布置在車門的靠近前邊緣的地方,且應(yīng)盡量位于門體厚度方向的中央,這樣下拉桿(約束桿)的活動(dòng)鉸支點(diǎn)D就確定了。下拉桿(約束桿)的固定鉸支點(diǎn)E的確定:a.連接D和D1,并作其垂直平分線,那么E點(diǎn)必位于垂直平分線上;b.作直線DE平行于OF,交DD1的垂直平分線于E點(diǎn),則OFDE為平行四邊形,此時(shí)門體必能做平移運(yùn)動(dòng);c.分析用上述方法作出的E點(diǎn)是否符合要求。外擺式乘客門的運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算(即特征點(diǎn)T的軌跡)說明:X軸與車身縱向平行,且指向車后方,Y軸與車身橫向平行,且指向車外,轉(zhuǎn)軸中心O與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合。1, 2, 3, 4, 5分別為L1,L2,L3,L4,L5與OX方向的夾角。通過車門的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),即O、F、D、E點(diǎn)的確定過程可知,在具體確定固定鉸接點(diǎn)的過程中,我們首先應(yīng)考慮采用完全的平行四連桿機(jī)構(gòu),以保證車門的平動(dòng)特性,并在客觀允許的條件下盡可能的將D、E點(diǎn)外移,以使該平行四連桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)鉸接點(diǎn)位于同一直線上。同時(shí)盡量縮短下拉桿和彎臂的長度,這樣可以保證車門開啟瞬間T點(diǎn)的速度方向與車身橫向的夾角很小,接近于垂直,從而保證車門與門框的間隙可以很小,又保證了車門的完全平動(dòng)的特性。四、外擺門的提升量的確定原則:門體提升量的大小必須與:門框和門體的密封膠條尺寸、形狀;限位鎖止塊的尺寸、形狀;這四方面相協(xié)調(diào)。門泵所允許的提升量;門框及門體鋁型材的尺寸、形狀。Z:門體的提升量;Z1:由限位鎖止塊所決定的門體的最小提升量;Z2:門框上部與門框密封膠條1的短部下平面之間的距離;Z3:兩膠條根部頂平面之間的距離;Z4:門框密封膠條1的長部的長度;Z5:門框密封膠條1的短部下平面與門體密封膠條2的根部頂平面之間的距離。五、外擺門的密封乘客門是灰塵、雨水、噪聲進(jìn)入客車內(nèi)的主要通道之一,乘客門密封性的好壞關(guān)系到客車的乘坐舒適性。良好的密封不僅可以防塵防雨,還可以起到隔絕車外噪音的作用。防雨密封限值防塵密封限值車門屬于活動(dòng)部件,只能采用密封膠條來進(jìn)行密封。乘客門的密封包括門體前、后邊框密封,門體上邊框密封,門體下部密封。1.門體前、后邊框密封門體的前、后邊框采用右圖所示的雙密封結(jié)構(gòu)可以獲得良好的密封效果。2.門體上邊框密封門體前、后邊框密封門體上邊框密封3.門體下部的密封此處的密封應(yīng)根據(jù)門扇與踏步處的結(jié)構(gòu)形式,密封形式采取右圖的密封結(jié)構(gòu)。膠條被門扇上提時(shí)壓縮,形成良好的密封。六、外擺門的骨架設(shè)計(jì)外擺門的骨架比較簡單,其骨架設(shè)計(jì)中最重要的問題及難點(diǎn)是保證車門的弧度與側(cè)圍弧度和車門立柱的配合。七、結(jié)束語以上僅就客車外擺式乘客門的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)作了一般性的介紹。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,還需根據(jù)具體車型的具體結(jié)構(gòu)不斷地調(diào)整。按上述方法作圖后, 應(yīng)按比例制作簡單的模型, 驗(yàn)證其是否與門框立柱發(fā)生干涉, 并保證車門與門框周邊間隙最小。另外, 設(shè)計(jì)中還應(yīng)校核支撐機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度, 以免由于支撐機(jī)構(gòu)強(qiáng)度不足而引起車門下垂、傾斜, 造成關(guān)閉不嚴(yán)、門鎖失靈、行駛中振響等故障。外擺式乘客門具有許多優(yōu)點(diǎn), 現(xiàn)在世界上大部分客車都采用了這種乘客門結(jié)構(gòu)。此外,也有一些廠家采用電動(dòng)外擺式乘客門。外擺式乘客門也存在一些不足, 如開啟時(shí)要求車外空間較大, 而關(guān)閉時(shí)轉(zhuǎn)臂機(jī)構(gòu)又占據(jù)了車內(nèi)較大空間。所以, 外擺式乘客門大多用于旅游客車和長途客車上。氣動(dòng)雙扇折疊門設(shè)計(jì)現(xiàn)代公交客車車門基本上都采用了雙內(nèi)擺門結(jié)構(gòu),而折疊門在我國上世紀(jì)則是車門的主導(dǎo)產(chǎn)品。傳統(tǒng)氣動(dòng)折疊門雖然在密封、噪聲等方面與內(nèi)擺門相比都處于劣式,且因結(jié)構(gòu)局限,門體難以與整車造型協(xié)調(diào)一致,故漸有淡出之勢。但由于設(shè)計(jì)、工藝簡單,在普通型客車上仍有采用。主要用于中、大型客車的乘客門。一、特點(diǎn):乘客門由兩葉門扇組成,相互用鉸鏈聯(lián)接;由氣動(dòng)門泵驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)關(guān)、閉;適用于遠(yuǎn)距離操縱。大量中低檔客車使用。優(yōu):結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,成本低;操縱方便只需駕駛員控制氣源開關(guān);開啟、關(guān)閉可靠;缺:密封性較差上、下門縫和門軸處密封困難;門開啟、關(guān)閉將占用一定的踏步空間使踏步臺(tái)階削去一塊;難以與車身外形協(xié)調(diào);門開啟、關(guān)閉過程中噪聲較大。由于上述缺點(diǎn),限制了這種門在中、高檔客車上的使用,但因結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠,目前在中、低檔大客車長途、團(tuán)體、城市客車上得到了廣泛采用。二、折疊門的結(jié)構(gòu)氣動(dòng)折疊乘客門是以客車自身氣源為動(dòng)力,依靠門泵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)門軸旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)乘客門的開關(guān)。右圖為氣動(dòng)折疊乘客門,主要由氣泵、導(dǎo)向、鎖止、限位、門體等裝置組成。門泵機(jī)構(gòu)置于門上部罩殼內(nèi),主動(dòng)門體與門軸連成一體,門軸上端靠軸套固定在門泵托盤上,并與氣泵的轉(zhuǎn)臂連接,傳遞動(dòng)力;門軸下端裝在軸承座的球軸承上,軸承座固定在地板骨架上。從動(dòng)門體通過鉸鏈與主動(dòng)門體相連,其上端裝有導(dǎo)向輪,可以在導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)動(dòng),保證乘客門關(guān)閉時(shí)在Y軸上的位置;在導(dǎo)軌兩端及從動(dòng)門體下端還分別裝有上、下限位裝置,以保證乘客門起閉時(shí)的臨界點(diǎn)和關(guān)閉時(shí)的位置。二、折疊門的運(yùn)動(dòng)機(jī)理一般用幾何分析法研究折疊乘客門的機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理,找出其運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)行軌跡(見右圖),從而確定導(dǎo)向輪1、鉸鏈2、從動(dòng)門體3、主動(dòng)門體4、門軸5、門泵之間的相互裝配位置,并作模型驗(yàn)證其是否與門框等部件發(fā)生干涉,然后確定乘客門與車體的周邊間隙。折疊乘客門的作圖校核:1)確定從動(dòng)門導(dǎo)向輪在車身X方向的固定點(diǎn)分析主動(dòng)門體、從動(dòng)門體的運(yùn)動(dòng)軌跡可以發(fā)現(xiàn),導(dǎo)向輪始終在滑道內(nèi)沿X 方向運(yùn)動(dòng),主動(dòng)門體、從動(dòng)門體在鉸鏈的作用下,始終與X軸構(gòu)成一等三角形,即長度b 應(yīng)與a 等長。2)折疊乘客門最小啟動(dòng)角A的設(shè)定分析主動(dòng)門體、從動(dòng)門體的運(yùn)動(dòng)軌跡和乘客門開啟時(shí)的狀態(tài)可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)啟動(dòng)角A 為0 時(shí)乘客門凈寬最大,同時(shí)保留了乘客門正常關(guān)閉的最小啟動(dòng)角度,從而確定出乘客門開啟狀態(tài)時(shí)上限位塊需固定的位置 c 值。三、車門的自鎖與摩擦角1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滑塊導(dǎo)向滑塊導(dǎo)向的折疊門簡圖如圖所示,取滑塊為分析對(duì)象:折疊門結(jié)構(gòu)簡圖滑塊受力圖驅(qū)動(dòng)作用力: Q=Q驅(qū)動(dòng)力摩擦力: F=Qsin= Qsin當(dāng)驅(qū)動(dòng)力Q足夠大且保持不變時(shí),F(xiàn)隨偏角而逐漸,F(xiàn)F max的偏角在力學(xué)上稱為摩擦角,用m表示。只要:m,則無論F怎樣大,滑塊都保持靜止?fàn)顟B(tài)自鎖現(xiàn)象。當(dāng)再增大,滑塊將沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。摩擦角m的大小與滑塊及導(dǎo)軌材料和表面狀況粗糙度、溫度、濕度等有關(guān)。常用材料的摩擦角見表:常用材料的摩擦角滾輪導(dǎo)向?qū)D中的滑塊換成滾輪,以滾動(dòng)代替滑動(dòng),可大大減少摩擦阻力。受力分析如圖。滾輪在驅(qū)動(dòng)力Q作用下臨界滾動(dòng)時(shí):=m偏角=摩擦角sinR=cos 聯(lián)解上兩式得:m=arctgR式中:R滾輪半徑;滾動(dòng)阻力系數(shù),對(duì)鋼質(zhì)導(dǎo)輪和鋼軌:=0.5。5.0則摩擦角:m=arc tgR一般,隨Rm。見下表:滾動(dòng)摩擦角(鋼輪鋼軌)折疊門不發(fā)生自鎖的條件:(不被卡死)>m偏角>摩擦角m可見,只要所選的偏角符合上述條件,即可保證折疊門不發(fā)生自鎖。因此,角的選定是折疊門設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。折疊門的死域S:S的最小值S min與摩擦角m的關(guān)系為:S min=2Lsinm式中:L折疊門單扇寬度,mm。上式表明,當(dāng)門單扇寬度確定后為克服車門自鎖所必須的最小死域S min由摩擦角m所決定。由滑動(dòng)摩擦角和滾動(dòng)摩擦角的表中數(shù)值比較可知:一般情況下:m滾所以:采用滾輪導(dǎo)向是減少車門死域S,提高車門開度的一個(gè)有效措施。車門能否自鎖僅與偏角的大小有關(guān),與驅(qū)動(dòng)力(門泵)Q 的作用位置和方向無關(guān)。可見,在設(shè)計(jì)折疊門時(shí),設(shè)置產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力Q的門泵只須從省力和具體運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)方面去考慮,而無須考慮車門的自鎖。同時(shí),采用滾輪導(dǎo)向,可以提高車門開度。三、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)折疊門的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可以采用作圖法和解析法。作圖法作圖工作量較大,誤差較大。原因:運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)構(gòu)的受力情況不斷變化,影響機(jī)構(gòu)受力情況的參數(shù)很多。此外,存在不可避免的作圖誤差。解析法可對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的一系列位置進(jìn)行分析,使設(shè)計(jì)者了解傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各參數(shù)變化時(shí)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受力情況的影響,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。缺點(diǎn):計(jì)算工作量大,必須借助計(jì)算機(jī)完成。1計(jì)算模型建立基本假設(shè):a)車門及各受力桿件均為剛性體;b)忽略各傳動(dòng)副的內(nèi)摩擦;c)不考慮制造和安裝誤差。建立數(shù)學(xué)模型:根據(jù)基本假設(shè),可把折疊門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡化為圖示平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型來進(jìn)行研究。圖中:1-主門板;2-副門板;3-氣缸;R 車門關(guān)閉度;A 、B 門泵尾部安裝尺寸; x 、c 活塞桿端部連接點(diǎn)位置尺寸; Q 門泵活塞推力;F 與乘客接觸的門板邊緣作用力1建立門泵固定端位置尺寸B 的函數(shù)關(guān)系式: 設(shè):車門全開情況下,=0m S=S 1 而:B 2=X cos +C sin B 1=S 2-(A+X sin -C cos )21/2則:B=X cos 0+ C sin 0+S 12-(A+X sin 0-C cos 0)21/2 若令:=90,即可求得關(guān)閉時(shí)的B 值,此時(shí) S=S 2。B 90=C+()222X A S +- 2建立門泵長度的函數(shù)關(guān)系式:將式展開得:S 21=A 2+B 2+C 2(sin 2+cos 2)+X 2(sin 2+cos 2) +2X (Asin -Bcos )-2C (Acos +Bsin ) 由三角函數(shù)基本關(guān)系知:sin 2+cos 2=1 S 1=A 2+B 2+C 2+X 2+2X (Asin -Bcos )-2C (Acos +Bsin )213建立力的函數(shù)關(guān)系式: 由受力圖,對(duì)0點(diǎn)取矩:T sin2L=Q cos (180-0-1)X+Q sin (180-0-1)C 展開得:2TLsin cos =-Q (cos 0cos 1-sin 0sin 1)X + Q (sin 0cos 1+cos 0cos 1)C 根據(jù)力的平衡可得:T sin =F+N f , T cos =N cos 0=22CX C + , sin 0=22C X X +由余弦定理得:而 T=T 將上面關(guān)系式代入、式,整理后可得:當(dāng)車門全部關(guān)閉時(shí),設(shè)S=S 2,由圖根據(jù)幾何原理可得: cos =2S X A +, sin =2S CB - P L=Q cos C+Qsin X =Q 2S X A +C+Q 2S CB -X 而:S 2=22)()(C B X A -+ 當(dāng)車門全部關(guān)閉時(shí),車門的鎖止力P 為:P=Q 2)()(S L C B X X A C ?-?+?222222212)(cos C X S B A S C X +-+=2222222222212)()(4sin C X S B A S C X C X S +-+-+=)(sin 22/)(Q 22222222f tg L S B A S C X C X F -?-+-+=2)(2)()(Q C B X A L XB CA -+?+ 2求解方法 約束條件1行程 門泵一旦選定,門泵尾部到活塞桿端部的長度S 的最大值S max ,最小值S min 即定。 為保證最大開度,應(yīng)使 S 1>S min ; 考慮一定余量,取:S 1=S min +5mm ; 為保證車門能完全閉合,應(yīng)使 S 2NfN F ?+,即tg 0>f 0 因此,車門處于最大開度情況下不能自鎖。根據(jù)要求,車門在氣壓0.3MPa 的情況下,應(yīng)能啟閉靈活。由于結(jié)構(gòu)和制造精度等方面的原因,考慮到一定的余量。?。?F 2N 來控制。 3乘客門安全條件的限制按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),在正常的氣壓條件(0.6MPa )下,開啟或關(guān)閉車門的力達(dá)135155N 時(shí),乘客門應(yīng)回復(fù)到初始位置。國際公共汽車研究委員會(huì)指出,把一個(gè)直徑為100mm 外裹編織物的圓柱體擠壓在關(guān)閉的門扇頁之間,用少于180N 的力能取出它。為此,規(guī)定:在:sin =(1-L50)時(shí),車門邊緣的推力F 應(yīng)小于155N 。 另外,在危險(xiǎn)情況下,應(yīng)保證乘客或救援人員在車內(nèi)和車外能強(qiáng)行打開車門。因此,門泵壓力在0.6MPa 時(shí),求得的車門鎖止力:P程序編制按以上所建數(shù)學(xué)模型,編制計(jì)算程序。 數(shù)據(jù)輸入1輸入車門開度角00的值根據(jù)車門的結(jié)構(gòu)而定。 一般:0>m 自鎖角 2輸入m =arcsin (1-L50)確定在正常氣壓0.6MPa 關(guān)閉時(shí),車門邊緣的作用力;3輸入門泵推力Q 1(氣壓0.3MPa )、Q 2(氣壓0.6Mpa ),以及門泵最小長度S min 和最大長度S max ;因?yàn)殚T泵一旦選定,在氣壓一定的情況下推力Q 一定,S min 、S max 一定。4輸入折疊門單扇寬度L 和門上門泵安裝點(diǎn)距門的距離C 。L 、C 值可根據(jù)需要確定。5為選擇滿足約束條件的X 值和A 值,將X 、A 作為循環(huán)變量輸入。 設(shè):循環(huán)變量X 的初值為X 1,終值為X 2,增量X ; 循環(huán)變量A 的初值為A 1,終值為A 2,增量A 。四、車門關(guān)閉速度分析對(duì)式求導(dǎo),可得車門運(yùn)動(dòng)速度方程,即車門速度隨開度角的變化關(guān)系。該部分的內(nèi)容由大家自學(xué)推導(dǎo)。最后可得:當(dāng)大于某值時(shí),恒有: cos B ) 即在大于某值時(shí),恒有:0d dV 門可見,當(dāng)大于某值時(shí),關(guān)門速度隨著角的增大而,滿足國際公共汽車研究委員會(huì)提出的“關(guān)門速度要適中,在最后的1/3段要逐漸減速”的要求。 五、折疊門的密封乘客門的密封結(jié)構(gòu)歷來是每一位設(shè)計(jì)師重點(diǎn)考慮的內(nèi)容,乘客門上部密封結(jié)構(gòu)見左下圖;而下密封結(jié)構(gòu)采用平膠板固定在門體上的形式;側(cè)壁的密封結(jié)構(gòu)見下圖。

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