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┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 概論 1.1乘客門的類型 乘客門是客車的重要組成部分，是乘客上下車的通道，對客車的整體造型也起著重要的協(xié)調(diào)作用?？蛙囃庑问怯绊懣蛙囆阅艿囊粋€重要因素。乘客門是車身外形的一個組成部分，它不僅與客車的動力性、經(jīng)濟性密切相關，而且直接影響客車外形的美觀與動感。隨著車速的不斷提高，客車的空氣動力性問題越來越突出。過去我國采用較多的是折疊式車門，由于車門內(nèi)陷而增加了汽車的空氣阻力，產(chǎn)生風流噪聲，而且由于車門縫隙大，密封困難，在形式中產(chǎn)生強烈的振動噪聲和漏塵，從而嚴重影響乘坐舒適性。導槽滾輪式乘客門雖然無內(nèi)陷，但是在車身側壁有導槽。因此，在國外的許多旅游客車和長途客車上出現(xiàn)了一種使車身表面平整光滑的乘客門，這就是外擺式乘客門。近年來，內(nèi)擺門和外擺門已經(jīng)在我國客車生產(chǎn)中得到廣泛應用。 1.1.1乘客門的主要結構形式 客車乘客門的結構形式主要有3種：折疊式、外擺式、內(nèi)擺式。 1.折疊式乘客門 打開時呈折疊形式，是各種客車普遍采用的傳統(tǒng)形式的乘客門。具有單軸2頁和雙軸4頁2種形式。 2.外擺式乘客門 又稱外開平移式乘客門。外擺式乘客門在關閉時，其外側與車身外側面平齊，密封效果、美觀性好，近年來不僅在中、高檔城間客車上普遍采用，且在城市客車上也得以推廣應用。具有單擺和雙擺2種形式。 3.內(nèi)擺式乘客門 又稱內(nèi)開回移式乘客門。內(nèi)擺式乘客門是乘客門中開啟后凈開度最大的一種，方便乘客上下車，尤其適用于城市客車。也具有單擺和雙擺2種形式。 1.1.2 外擺門的優(yōu)缺點 在本題目中要求的長途車中選用外擺門，它與折疊式乘客門相比的優(yōu)點有： 1． 開度大，可以開啟到門框?qū)挾龋行Ю瞄T框空間，保證乘客上下車方便。 2． 具有良好的密封性，密封結構簡單。 3． 開關方便、安全，操縱靈巧。 4． 剛性較好、不易變形下沉，行車時不易產(chǎn)生振動噪聲。外形與整車協(xié)調(diào)，無凹陷，行車時空氣阻力小，造型美觀。 5． 由于外擺式車門驅(qū)動機構和鎖止機構復雜,成本高;開啟過程中外擺的幅度較大,有可能傷及等車的乘客。 1.2.CAD技術的發(fā)展 CAD 技術首先在航空、航天領域得到廣泛應用，而后開始逐漸應用于汽 車領域。1959 年 GM 汽車公司的 DAC-1（Design Augmented Computer）項目 標志著 CAD 技術在汽車行業(yè)應用的開始。CAD 技術給使用者帶來了巨大的 好處及頗豐的收益，汽車工業(yè)開始大量采用 CAD 技術。80 年代初，幾乎全 世界所有的汽車工業(yè)和航空工業(yè)都購買過相當數(shù)量的 AutoCAD，其結果是AutoCAD 躍居制造業(yè) CAD 軟件榜首，并且保持了許多年。 第二章 國內(nèi)外發(fā)展情況比較 乘客門和艙門均是客車車身的重要附件。 2.1客車附件工業(yè)的特點 　 客車車身附件是客車的重要和必不可少的組成部分，它們的優(yōu)劣直接關系著客車的舒適性、安全性、可觀性等，對客車的舒適、豪華起著極為重要的作用。其客車附件工業(yè)的特點是： 　　1.品種繁多。除大型附件如車用空調(diào)系統(tǒng)，車用暖風機，組合儀表，防眩目前大燈及其它燈具，組合音響，后視電視系統(tǒng)等外，還有大量的較小附件，如乘客座椅，駕駛員座椅，儀表臺，客車自動門，玻璃，密封膠條，鋁型材或塑料型材，裝飾面料，刮水器，后視鏡，密封膠，行李艙門，內(nèi)行李艙門，安全門，駕駛員門，后置發(fā)動機艙門及其相應的鉸鏈機構，鎖止機構，冷暖風道及出口，內(nèi)裝飾件等。 　 2.不論大小，大多數(shù)附件都包含有多方面學科的內(nèi)容。如客車自動門就包含有工業(yè)造型、機械、電子、流體傳動等方面的學科內(nèi)容；聚氨酯軟化儀表臺也包含有工業(yè)造型、機械、化工等方面的學科內(nèi)容；車用空調(diào)系統(tǒng)及其管道和出風口就包含有機械、電子、流體傳動、化工、工業(yè)造型等方面的學科內(nèi)容。 　 3.與客車工業(yè)的整體水平休戚相關。也就是說裝在客車上的附件要與該客車的水平一致，風格一致，達到與整車的統(tǒng)一和和諧，給人以整體美、規(guī)格美和強烈的時代感。 　　因此，客車附件的生產(chǎn)是一門多品種，有多種學科內(nèi)容的工業(yè)，它不但依賴于客車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，而且依賴于整個工業(yè)水平的發(fā)展而發(fā)展。 2.2 目前國內(nèi)客車車身附件的狀況及與國外發(fā)達國家之間的差距 由于客車車身附件品種繁多，大部分附件又都包含有多門學科內(nèi)容。在一些發(fā)達國家中不但大部分附件是由專業(yè)廠生產(chǎn)，而且各專業(yè)生產(chǎn)廠家都有自己的研究開發(fā)和試驗中心。能完全獨立自主地根據(jù)客車廠的要求生產(chǎn)出合格、滿意的產(chǎn)品提供給客車廠使用；或者各附件生產(chǎn)廠家根據(jù)市場的要求或根據(jù)政府職能部門規(guī)定的標準和型譜要求開發(fā)出各種規(guī)格的系列化產(chǎn)品，供客車廠選用。這樣，一方面可以使客車廠把自己的精力全部投入到客車的性能、外形和車身結構等整車的研究、設計、試驗和制造方面，減少了人員，提高了效率，同時也利于提高整車的性能和水平；另一方面，由于各附件廠也是專業(yè)化生產(chǎn)，為了自身的生存和發(fā)展，也會加大投入，對關系本附件性能、功能和可靠性方面的問題進行研究，有利于各附件廠本身的提高。如發(fā)達國家的座椅廠，一般都有自己的研究和試驗中心，擁有強度試驗、疲勞試驗、體壓分布試驗和座椅上最后乘坐姿式試驗的設備、儀器和其它試驗條件；同時為了適應人們價值觀念的變化，適應人們對客車的個性和高質(zhì)量的追求，特別注重市場信息和情報的搜集。既在座椅的結構、外觀質(zhì)量、功能和輕量化方面作了大量的工作；也在座墊、靠背的減振材料和懸掛系統(tǒng)的性能，它們之間匹配和在提高駕駛人員和乘客的被動安全性方面進行了深入的研究。從而使這些國家生產(chǎn)出來的座椅不僅能極大地提高客車內(nèi)裝飾的質(zhì)量，增強豪華感；而且質(zhì)量輕，能滿足不同類型的客車(如長途旅游車等)對其座椅提出的要求，有較好的乘坐舒適性、可靠性和安全性。又如自動門也有專業(yè)生產(chǎn)廠，各專業(yè)廠也有自己的研究和試驗中心，也擁有強度試驗、疲勞試驗、流體傳動試驗、安全保障試驗和光電遙控試驗等的設備、儀器和其它試驗條件。這樣既可對現(xiàn)有產(chǎn)品進行改進和定期檢查，保證其質(zhì)量和可靠性；也可在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，采用新結構、新工藝和新材料，使產(chǎn)品在達到質(zhì)量輕、性能好、壽命長、可靠性好等方面要求的同時，還可根據(jù)不同乘客的需求，具有越來越多的安全保障系統(tǒng)和越來越好的整體性能。其它為行李艙門及鉸鏈機構，行李艙門和乘客門門鎖機構、軟化儀表臺、冷風和暖風管道及出風口，內(nèi)行李艙、艙門及鎖止機構、前轉向燈、后組合燈及車內(nèi)燈具，整車的內(nèi)飾材料、內(nèi)裝飾件及其連接結構、全套側窗玻璃總成，組合電子顯示屏，后視電視系統(tǒng)，組合儀表板等車身附件都是一樣?？傊?，在國外發(fā)達國家中，絕大部分車身附件都在專業(yè)廠生產(chǎn)，有系列化產(chǎn)品供客車廠選用。即使客車廠對某些附件有新的要求，也能及時研制，生產(chǎn)出滿意、合格的產(chǎn)品，滿足客車廠的要求。因此，國外發(fā)達國家生產(chǎn)的客車不論其檔次的高低，車內(nèi)和車外看起來都很簡潔、流暢，很少有湊合的感覺。而且各附件的功能較全，能滿足不同要求客車的需要；性能優(yōu)良；工作可靠，有不同規(guī)格、不同尺寸的系列化產(chǎn)品，可供不同車型、不同用途的客車選用。 　　國內(nèi)客車車身附件的情況就完全不是這樣。除一些結構復雜或?qū)I(yè)性要求較強的附件(如車用空調(diào)系統(tǒng)、暖風機、燈具、儀表、膠條、玻璃、后視鏡、刮水器、主體聲音響、后視電視系統(tǒng)等)為一些專業(yè)廠生產(chǎn)外，其它一些附件(如整套座椅、自動門、駕駛員門、行李艙門、后置發(fā)動機艙門及其鉸鏈機構、鎖止機構；儀表臺；側窗總成；冷風及暖風管道和出風口；內(nèi)行李艙、艙門及鎖止機構；內(nèi)飾等)一般都由各客車廠自行生產(chǎn)。由于各客車廠的任務是整車生產(chǎn)，不能為這些附件花費較多的人力物力；而這些附件都或多或少地包含有多方面的學科內(nèi)容，每一樣附件的改進和提高都需要有較大的投入。如為了提高JT6120客車座椅的舒適性和檔次，該課題組4人前后共花了將近4年的時間，光研制費就投入了將近20萬元的資金，才有了一個較好的結果。這樣的投入對許多客車廠來說雖然是不愿也不可能的。因此，現(xiàn)有附件與國外發(fā)達國家相比有著較大的差距。其主要表現(xiàn)為： 　 1.功能不全。國內(nèi)現(xiàn)有的一些附件只有一種或很少幾種功能，很難滿足不同檔次、不同類型的客車對其提出的要求，特別是很難滿足隨著時代的發(fā)展，人民生活水平的提高而提出的安全性、舒適性、方便性等諸方面的要求。如自動門，國內(nèi)生產(chǎn)的自動門一般只具備有由駕駛人員或售票人員操縱的門開閉功能，缺乏完善的防夾功能；停車才能開閉的功能；乘客可貯存開關要求，且直接操縱停車信號的功能；直接操縱門開關下車和停車功能；在門口進出頻繁的情況下，使用電子裝置延長門的開啟時間的功能等。 　 2.性能較差。國內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的大部分附件由于缺少必要的研究和試驗，都不同程度的存在性能不好問題。如國內(nèi)生產(chǎn)的座椅，由于減振材料的固有頻率和相對阻尼系數(shù)不能很好地同客車懸掛系數(shù)相匹配，一般都存在著起不到降低傳到人體振動加速度的作用，有些甚至還有放大作用。 　 3.可靠性不高。國內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的大部分附件的可靠性都不甚好，有些附件由于早期失靈而影響到整車的運行。如JT6120客車的外擺式乘客門的門泵由于未進行必要的研究和試驗，致使有的門泵早期失靈、在車輛運行中門被風吹開，碰壞了門和側圍，迫使該車只能停止運行。 　　4.國內(nèi)生產(chǎn)的車身附件的規(guī)格、品種嚴重不全。使得各客車廠在選擇時很不方便，即使勉強裝上也有湊合之感，達不到與整車的統(tǒng)一、和諧；或者由客車廠自行用簡單的方法制作，裝上車后同樣達不到流暢、和諧、統(tǒng)一的整體效果。 　　總之，國內(nèi)現(xiàn)有的客車車身附件的狀況嚴重影響到國內(nèi)客車整體水平，是制約我國客車發(fā)展的瓶頸，是到了改變此落后狀況的時候了。 2.3對客車附件的發(fā)展建議 　 1.建立客車車身附件的標準和公認的型譜，貫徹“三化”的原則，提高車身附件在客車上的通用化、系列化程度。 　　過去，由于客車布點分散，加之條塊分割和部門所有制等因素的影響，以致長期都未建立完善的客車車身附件的標準和公認的型譜，“三化”工作也難以貫徹。設計上缺乏規(guī)范可循，從而給用戶帶來很大的困難和不便，也給附件的專業(yè)化生產(chǎn)帶來很多難以解決的問題。因此，各客車廠應該清醒地認識到開發(fā)新產(chǎn)品，不能過分強調(diào)造型風格的獨特，而必須遵守統(tǒng)一的客車技術標準和規(guī)范，堅決貫徹“三化”原則，盡量根據(jù)各種附件的標準和型譜選用附件，嚴把產(chǎn)品和協(xié)作件的品質(zhì)關，這樣才能生產(chǎn)出價廉物美、用戶信得過的產(chǎn)品；也才能達到占領市場的目的。同時，政府職能部門也應及早抓緊修訂和完善客車及客車附件的各項標準和型譜，并積極加以貫徹執(zhí)行。這也是使客車附件的專業(yè)化生產(chǎn)得到發(fā)展和提高的重要前提。 　　2.在附件的研制、生產(chǎn)中實行科研院所、大專院校與生產(chǎn)廠家的聯(lián)合。 　　由于很多附件都包含有多種學科內(nèi)容，其造形和內(nèi)含都同整車的檔次、布置、統(tǒng)一和和諧有著緊密的聯(lián)系。要想使各類附件在功能、性能、可靠性、造形尺寸和系列化上都有長足的發(fā)展和提高，必須有各自的研究開發(fā)中心和試驗中心。但就目前情況看，各附件專業(yè)廠(一些大型附件廠除外)由于受到各種條件的限制，要具有上述條件的可能性很小。因此可采取與有關的科研單位或大專院校聯(lián)合，借用它們的技術力量和試驗手段，進行產(chǎn)品的研究、開發(fā)和試驗，達到事半功倍的目的。 　　3.以大型(或特大型)客車廠為龍頭，和有關的附件廠、科研院所和大專院校組成聯(lián)合集團。這樣各附件廠就可在科研單位和大專院校的協(xié)助下，以這大型客車廠的系列化客車產(chǎn)品為依據(jù)，研究、開發(fā)相應的系列化附件產(chǎn)品。這樣，就可發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同促使我國客車的整體技術水平得到更快的發(fā)展和提高。實踐表明，必須由具有很強競爭力的大型客車集團全面考慮組織協(xié)作，是妥善解決目前我國客車附件的落后狀況的重要途徑。 　　4.認真總結“JT6120客車”研制中的經(jīng)驗教訓，在今后的國家、部和幾個廠聯(lián)合開發(fā)整車的項目中，必須相應提出研制某些關鍵附件，使之逐步形成能適合各類客車的附件系列化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，以提高國內(nèi)客車的整體水平。 　　總之，面對我國客車車身附件的落后狀況，是應該引起有關部門的領導和客車行業(yè)的高度重視，找出問題的所在，提出解決的辦法，以便較快地解決長期困擾我國客車發(fā)展的車身附件問題。 第三章 外擺式乘客門設計 3.1 外擺式乘客門的結構 外擺式乘客門是一種無軌道的移出車門，門扇靠回轉臂支撐，依靠轉軸的轉動帶動門扇作近似于平行移動的運動，因而也稱為平移門。 圖1為該類車門的總成圖，它主要由車門玻璃1、門體總成2、車門門鎖總成3、門軸上裝飾罩4、外擺門泵及機構總成5等組成。 根據(jù)總布置選定尺寸我設計了高2000mm,上寬699mm，下寬850mm的門板。由于需要密封故需要安裝異形止口和橡膠密封條，其寬為36mm。車門開啟后凈開度可達到710mm符合單扇門凈開度不小于650mm的規(guī)范。 門體采用輕質(zhì)鋁合金材料。門體骨架由鋁合金型材經(jīng)氬弧焊組焊而成，門體的內(nèi)外蒙皮均采用1.0mm的薄鋁板，使整個門體重量大大減輕。雙向的，鑲嵌在鋁型材槽中的車門密封條保證了車門的密封。車門關閉后，門體與整車外觀協(xié)調(diào)，使車的外表面平整，整車造型更加美觀，既減小了空氣阻力，又防止了高速駛產(chǎn)生較大的風流噪聲. 圖1 典型的外擺式乘客門外形如圖所示： 圖2 轉軸、轉臂、下拉桿與車門體相連接，不但起到支撐門體的作用，還利用四連桿機構原理來實現(xiàn)車門的無軌道平移。轉軸與轉臂均采用優(yōu)質(zhì)鋼管，表面噴塑處理，使之與車內(nèi)飾相協(xié)調(diào)。為了防止裝配誤差影響車門的運動，各傳動桿件的鉸接點均設計為可調(diào)節(jié)的結構，在安裝中可通過適當?shù)恼{(diào)整，以保證車門運動的準確性。 鎖止機構是由裝在門體兩側的鎖止塊與安裝在前后門框上的鎖止塊組成。當車門關閉后，由轉軸帶動車門向上移動，鎖止塊相互鍥合進入鎖止狀態(tài)。例如 圖3 3.2乘客門泵選型 乘客門泵是外擺式乘客門的重要組成部分，是門體運動的動力來源?！? 江都市佳偉汽車配件有限公司結合目前國內(nèi)市場應用旋轉式門泵進行質(zhì)量難以穩(wěn)定的情況，引進國外先進技術，采用全新工藝方式和新材料，以確保新產(chǎn)品使用的穩(wěn)定性和大幅延長其使用壽命，設計精巧，結構緊湊，該機構的原理是通過氣動旋轉緊置實現(xiàn)的，使上、下線性運動轉換成旋轉運動來完成客車車門的閉啟。 　　●　設計合理：利用最小的空間，根據(jù)客戶所提供的要求，設計出適應各種客車的機構 　　●　防夾裝置：在閉門過程中如遇人體或物體時，該裝置即重新啟動開門。 　　●　防解鎖功能：運行途中沒有氣源的情況下，門不會自行解鎖來保證乘客的安全。 　　●　緩沖功能：在閉啟門機構的最初和最末階段，該功能可確保客車門的平穩(wěn)緩慢，可有效提高其安全性和使用壽命。 　　●　自鎖功能：當客車門關閉后，氣泵的活塞上升，使車門舉升，實行自鎖。 　　●　維修方便：安全可靠，當內(nèi)有存氣釋放后，門可手動閉啟，去除外罩殼后可對各部件進行維修。?? 技術參數(shù) 　　工作氣壓： 0.4-0.8MPa 　　旋轉方向：左、右 　　旋 轉 角：140°（最大） 　　舉升高度：20mm（最大） 　　控制電壓：DV12-24V 　　負載能力：≤1000N 　　工作溫度： -40℃到-80℃3.2.2 圖4 乘客門泵的結構如下圖所示，其原理是利用大導程絲杠4不自鎖特性，將絲杠4與驅(qū)動氣缸活塞桿6直接連接，把活塞的直線運動變?yōu)槁菽?的旋轉運動，從而帶動門軸，支臂旋轉，使乘客門關閉。當門關閉時，螺母3受阻無法繼續(xù)旋轉，此時絲杠4，螺母3和門軸2受活塞推力的作用，克服門軸上方彈簧1的壓力而上升，使門上的限位鎖塊與門框上限位鎖扣相互嚙合，形成乘客門鎖止功能。 圖5 3.21門泵安裝與調(diào)試 1、將門泵的罩殼取下，通過泵體上的三個安裝長孔把泵體安裝于車體側立面上。 2、將轉軸套在泵體輸出軸上，并旋緊鎖緊螺母，在轉軸上端孔里順次放入壓縮彈簧、支承軸，同時把轉軸支承總成上的頂絲壓入支承軸孔內(nèi)。 3、在保證轉軸處于自由垂直狀態(tài)下，將轉軸支承總成安裝于門框內(nèi)側，旋緊頂絲，把支承軸壓至刻線位置。 4、將上下彎臂總成裝在轉軸上，并使上下彎臂總成在最大開門狀態(tài)下擰緊卡箍螺釘。擰緊前應同時考慮其高度。 5、把門上、下支承按要求裝在車門上后，將車門懸掛到上、下彎臂總成上，預緊各緊固件。（為了安裝方便，使用在骨架上加墊板從蒙皮外攻絲再以螺栓固定的方式，如圖） 圖6 6、用手扳動車門進行啟閉，觀測車門兩側及上端間隙是否合適，如不合適，精調(diào)至合適位置，擰緊各相應螺釘。 ?? 7、將平衡桿調(diào)整到設計長度，連接車門與車體。在手動狀況下啟閉車門，觀察車門在開閉兩極限位置時，車門與車體是否平行，如不平行，調(diào)整平衡桿長度以達到要求。 8、在車門兩側與門框兩側安裝調(diào)整定位塊和定位撞塊，兩對應鎖塊頂點間隙控制在3-4mm左右。 9、接通氣源與電源，先調(diào)試車門開、關速度;如開門速度太快或太慢，則調(diào)節(jié)泵體下蓋調(diào)速接頭的通氣量;如關門速度太快或太慢，則調(diào)節(jié)泵體上蓋調(diào)速接頭的通氣量。還需同時觀測開門與關門即將到位時車門是否有明顯的速度減慢(慢動現(xiàn)象)，若否，則分別調(diào)節(jié)泵體下蓋與上蓋的慢動調(diào)節(jié)螺釘以達到理想的動作。 10、再調(diào)試電器功能是否齊全。當車門打開時，踏步燈應亮;門關閉提升到位后，踏步燈滅，在車門關閉過程中，車門遇到障礙或夾住人時，應能自動打開，若不能實現(xiàn)該功能，則可以調(diào)節(jié)凸輪角度來實現(xiàn)防夾功能。 11、調(diào)試合適后，安裝泵體罩殼，緊固鎖緊螺母和其它各緊固件。 3.3運動機構設計及校核 運動機構的設計主要是確定支撐臂和約束桿的長度及其安裝位置，以保證車門的正常運動。在設計時一般用作圖法分析外擺式乘客門的運動軌跡，從而確定四連桿機構及各固定鉸和活動鉸的位置，并作模型驗證其是否與門框等部件發(fā)生干涉。 3.3.1用作圖法確定車門的運動軌跡 A為導向桿與門體固定鉸接點，B為轉 圖7 臂與門體固定鉸接點，C為導向桿與車身踏步處的固定鉸鏈點，D為轉臂與轉軸固定鉸接點，當車門以平行四連桿機構ABCD按W方向移動時，車門內(nèi)側E點的初始速度VEBD垂直；當E點移動到E’點并平動 到門框外側時，車門在X軸方向上的位移XEE’很大。 顯然按圖 確定的四連桿機構及各鉸鏈點位置，其車門移動時要求的車門與門框的間隙△X很大，這樣大的間隙密封困難，因此是不合理的。所以理想的外擺式車門四連桿機構應是既能在合理的車門間隙條件下不與門框相碰，又能滿足完全開啟后到達設計給定位置的近似平行移動的四連桿機構。 作圖法確定車門四連桿機構的位置和尺寸： 1、 在門體上確定導向桿與門體固定鉸接點A及轉臂門體固定鉸接點B 的位置，A，B 的位置根據(jù)門體結構確定，一 般B點選擇門體中間為宜，而 A 點則盡量靠邊緣。 2、 確定門開啟所處的位置，一般宜平行車身， 并盡量靠近車身。此外，要保證車門的開度要求。 3、 連接BB’作其垂直平分線，根據(jù)轉軸位置確定D點的位置，D點距門扇內(nèi)壁115mm。 4、 BD即為轉臂長度，根據(jù)BD直線的長度，即轉臂的長度確定導 向桿AC的長度。一般導向桿應比轉臂稍長AC 約為1.1-1.2BD。確定AC 長度以后，分別以AA‘ 點為圓心AC長為半徑畫圓交于點C則C 點即為 導向桿固定鉸鏈點。 5、 根據(jù)門框立柱尺寸及轉軸位置，確定轉臂的形狀及尺寸，使轉臂與門框立柱不發(fā)生干涉。 最終確定的運動機構尺寸如圖所示： 圖8 3.3.2運動校核 圖7中當BD轉過一個角度n時，B點轉至“B”點，以B”點為圓心、BA長度為半徑作圓，與以C點為圓心，AC為半徑作的圓交于A”點，這是當BD轉過一個角度n 時，A點相應得位置。以A”點為圓心，AE長為半徑作圓，與以B”點為圓心，B”E為半徑所作的圓相交于E1。取不同的n 值， 就會得到E點相應得一系列位置，將E點的這些相應得位置用光滑曲線連接起來，就得到E點隨著BD的主動，E點的運動軌跡。如圖所示： 圖9 由圖中可以得知門扇內(nèi)側點E與門框不會發(fā)生干涉，因此門在開啟時不會與門框發(fā)生碰撞。 3.4 外擺門的密封 相對折疊門而言，外擺式乘客門 因外形曲線與車身外形完全吻合，使客車外形美觀 大方，空氣動力性好，同時車門開啟平穩(wěn)可靠、占用 空間小，因此越來越廣泛地應用于各種客車上。 由于外擺式乘客門車門本身是個曲面體，使得 門扇與門框之間難以密封，而此處密封性的好壞直 接影響著整車的密封性和乘坐舒適性，所以它一直 困擾著客車制造廠家。 根據(jù)實用性和經(jīng)濟性協(xié)調(diào)，我選擇了較為經(jīng)典的大截面膠條雙面扣壓結構。 大截面膠條雙面扣壓結構如圖 9所示。 圖 10 該結構是通過在門扇周邊安裝異型鋁型材，再在其凹槽內(nèi)嵌入大截面扣壓式橡膠條來形成門與車身間的密封。該結構密封簡便，而且雙面密封能起到較好的密封效果及隔音減噪效果。該結構采用鋁型材和大截面扣壓式橡膠條，成本也不是很高。該結構的工藝簡單，安裝方便. 3.5外擺式乘客門的制作 3.5.1制作工藝 乘客門門扇由門扇骨架，內(nèi)外蒙皮組成，門骨架一般采用異型截面的型材以簡化制作工藝。另外由于門扇需要安裝密封膠條，因此四周邊骨架零件常采用帶有止口的型材。為了減輕門扇的重量，以利于門泵的工作。門扇通常采用鋁型材和鋁板制作。 由于外擺式乘客門關閉時與車身貼合，因此車身曲線要體現(xiàn)在門扇上以及與其相關的門骨架零件上， 門骨架零件壓制彎形后，與其他構件一起在門骨架組焊模上組焊。門扇內(nèi)外蒙皮采用1mm鋁板制作，直接按蒙皮展開尺寸下料，然后在胚料上切割出門窗孔、門鎖孔，最后沿骨架止口包邊制作成形。 經(jīng)過內(nèi)外蒙皮與骨架組裝工藝后，裝配安裝密封膠條的鋁型材，轉配完工的乘客門門扇的質(zhì)量檢驗項目主要有 1、 蒙皮與骨架貼合，不得有鼓動聲。 2、 外形曲線用樣板檢驗，不貼合間隙不大于1mm。 3.5.2預裝與調(diào)試 在車身進行噴涂工序之前，對乘客門進行預裝調(diào)試，以確定門驅(qū)動支撐機構的位置，同時，檢驗車門在車身上的安裝的狀況。外擺門預裝調(diào)試的工藝流程為： 門泵安裝——支座預裝——支臂與轉軸組合——轉軸合件預裝——門扇預裝——調(diào)試——修整——檢驗。 為了減少空氣阻力以及車門的美觀，車門玻璃用粘貼劑固定與門上。但要注意玻璃裝配前務必要保持玻璃表面清潔。 乘客門安裝后保證固定，轉動自如，無異響阻滯卡死現(xiàn)象，機構靈活。門安裝后保證中心垂直向下，軸上下同心。密封條裝配后平整，無扭曲，接縫嚴密。門在安裝后應調(diào)整軌跡，保證門在關閉，打開時與側圍平行。檢查氣管無曲折，保證氣路暢通，并于安裝后通氣調(diào)節(jié)流閥，至速度適中，開關平穩(wěn)。 3.6車門玻璃的安裝 為了減少汽車的行駛阻力以及使車門的外形更美觀，車門玻璃我選擇粘貼形式固定與車門上。 圖11 第四章 發(fā)動機艙門設計 4.1艙門結構組成 圖12 如圖11所示，發(fā)動機艙門由蒙皮，鉸鏈，門鎖，空氣彈簧支撐桿等組成。根據(jù)總布置確定的后圍尺寸我設計了寬1600mm，高1150mm后艙門。艙門的外板由鐵皮制作。 4.2零部件選型 4.2.1鎖 具 的 選 擇 一 是 看 具 體 艙 門 的 長 度 及 密 封 形式，二是與整車協(xié)調(diào)。 如整車以曲線表達豐滿圓潤 為主，則選用橢圓形或圓形鎖，如整車以方形表達沉 穩(wěn)大方為主，則選用方形鎖。 顏色符合整車審美觀 念，或黑或白或尼龍或鍍鉻等。 鎖具在安裝過程中 應轉 動 靈 活，安 裝 方 便，使 用 可 靠，盡 量 統(tǒng) 一 鎖 芯。 在設計圖紙時應事先和鎖廠聯(lián)系，選用什么鎖，什 么安裝方式，取得鎖具的具體尺寸及安裝方法后在 電腦上校核，正式投入生產(chǎn)之前應給鎖廠所需鎖桿 長度等有關 數(shù) 據(jù)，使 鎖 廠 供 給 的 鎖 桿 適 度，方 便 安 裝。 另外，不同車的鎖的鎖碰長 度有可能不同，最好事先確定，以減輕工作量，加快 生產(chǎn)進度。 對于鎖的基本要求是打開、關閉時門鎖 裝置具有對車門的導向和定位作用（不僅在開門方 向,而且上下也要定位），當車門處于全鎖緊狀態(tài)時，車門鎖能經(jīng)受一定的縱向載荷、橫向載荷和沖擊慣 性力的作用，從而不因汽車碰撞、翻車、顛簸而使門 鎖失靈。 門鎖應具有兩檔鎖緊位置，全鎖緊和半鎖 緊，以防止汽車行駛時車門突然打開，起安全保險作 用。 現(xiàn)在客車類的鎖具品種比較單一，可以借鑒轎車鎖具多種多樣的型式。 還有一些附加功能可以讓鎖廠供給:如艙門鎖帶有自動報警裝置等，也可以算 得上是整車的一個亮點。 有時鎖的選用還會影響到 車門的整體結構。 本艙門選鎖如圖15： 圖13 為上海中汽客車所據(jù)有限公司生產(chǎn)的184型艙門鎖。 4.2.2氣彈簧支撐機構 空氣彈簧的公稱力應根據(jù)門的材質(zhì)來選取，奇彈簧的伸長量及總長應根據(jù)所選的鉸鏈確定適當值，滿足舉升高度、自鎖、開關艙門力適當?shù)纫?。一般來說，在門打開15·-30·左右時，門就要自動開始舉升，到伸長2/3左右時，到達氣彈簧的液力阻尼段，緩慢升到最高點。用AUTOCAD校驗普通鉸鏈即可。校完氣彈簧總長及伸長量之后，還要注意校核出來的氣彈簧能否生產(chǎn) 得出來，因為校核的只是一個理論值。 一般來說，伸 長量*2+（廠家給定的一個長度）≤ 氣彈簧總長（廠家給定的一個長度是指氣彈簧完全壓縮后伸出桿與 導向桿之間的最小距離，廠家不同，距離不同，技術 水平越高，這個數(shù)值就越?。?。舉個例子來說，如果校核一個側艙門所需氣彈簧的參數(shù)為YQ10/20-200-450-***N，假如廠家給定的長度為120mm，根據(jù)公式：200*2+120=520〉450，那么這個氣彈簧是做不出來的，需要進一步校核。 圖14 氣彈簧公稱力可由門的重力轉矩和氣彈簧的上 升轉矩的平衡求解出來。 活塞桿直徑和缸筒外徑的 選用：當公稱力小于400N 時，選用F8/F18；當公稱力大于400N、小于650N時，選用F10/F22；當公稱力大于650N、小于1200N時，選用F14/F28。氣彈簧上支座的固定位置和下支座的高度也要注意，盡可能地讓氣彈簧保持在豎直線上，不要在水 平方向上有大的距離，如果那樣橫向分力會過大，將 導致門體表面出現(xiàn)漆痕，甚至油漆掉裂等情況。 在 門關上后，氣彈簧的下支點應在上支點以外，這樣才 會產(chǎn)生自鎖力，避免門自開隱患，距離也不要太大，大了門難開啟。另 外，當 一 個 企 業(yè) 生 產(chǎn) 的 車 輛 類 型 較多，而所用鉸鏈的類型不多時，要考慮氣彈簧的通用性。 相同的鉸鏈其實所選用氣彈簧的伸長量是差不多的，能借用的就借用，樣方便生產(chǎn)和采購。本艙門氣彈簧撐桿選用江蘇省江都市新萬達氣動件有限公司產(chǎn)品，其技術參數(shù)如下： 型號 活塞桿徑 mm 中心距范圍 mm 行程范圍 mm 舉力范圍 kgf QD25B φ14 600-900 220-350 70-150 表1 4.3鉸鏈設計 客車艙門鉸鏈機構有合葉式，彎臂式、組合式、滑槽式、平移式、及平擺四連桿式等。 常用的艙門鉸鏈為合頁式鉸鏈機構，隨著整個汽車工業(yè)的發(fā)展，這幾年大客車的發(fā)展突飛猛進，艙門鉸鏈在原先簡單的合頁式機構的設計思路上由了較大的改進，廣泛的采用了不銹鋼薄板合頁式鉸鏈，組合式鉸鏈、平擺四連桿式機構和橡膠鉸鏈等，以適應高檔客車的要求。 本艙門選用組合式鉸鏈，如圖15 .16. 17所示： 圖15 圖16 圖17 艙門開啟時，門體先繞下轉軸旋轉，然后繞上轉軸旋轉，可增加門的開啟角度。由于開啟過程中門向鉸鏈槽中旋轉，故門不會與門框發(fā)生干涉， 該艙門的最大開度可達到110°。同時，這種鉸鏈可安裝于艙體上方骨架內(nèi)，安裝空間要求很小。 圖18 注意事項： 可選用三種結構成形鉸鏈:鑄鋼結構、鋼板沖壓結構和焊接結構。考慮到剛度和韌性的綜合性能，最好采用鑄鋼結構。 設計評價分析 畢業(yè)設計作為我們大學生涯中離校前最后一次較系統(tǒng)的整體學習，使我們把四年來所學的基礎課知識及專業(yè)課知識系統(tǒng)地貫穿起來，做了一次全面的總復習。同時還使我們把從理論上所學的知識和實踐結合起來。整個設計過程，我獲得了寶貴的經(jīng)驗，為我以后的工作和學習積累了寶貴的經(jīng)驗。 在兩個月的設計過程中，我深深體會到了作為一名合格的設計人員應該具備的基本素質(zhì)，那就是工作要一絲不茍，能吃苦耐勞，責任心強，還要有團隊合作的精神。要有大局觀，把握設計中可能出現(xiàn)錯誤的每一個細節(jié)。要有克服困難的勇氣和決心。因為設計過程是一個不斷完善的過程，我們必須在滿足一定技術和標準的基礎上使其更加完善以達到最優(yōu)設計。 客車車門總成的設計細節(jié)多，需要考慮到設計對象的實用性和制造工藝問題。保證設計產(chǎn)品的實用性和加工制造的可行性。對長途車外擺門的設計來說，運動機構的設計和門扇的密封是其設計的重點和難點，在參考了大量的資料后，本文給出了較為合理的布置方案。解決了平行四連桿機構門扇和門框間隙過大密封困難的問題。在眾多形式密封機構中選擇了較為合理的密封方案。對發(fā)動機艙門鉸鏈和空氣彈簧支撐桿做出了合理的設計。 設計結束后，發(fā)現(xiàn)其實在設計過程中走了很多彎路，一些本來可以很容易就解決的問題，反而花了好多功夫才解決。還有一些在前期遇到的小錯誤，沒有及時的發(fā)現(xiàn)，結果給后面的工作造成了很大的困難。這些都是在以后的工作和學習中需要加以注意和改進的地方。 參考文獻 [1] 耿紅靜，盧彥溫.外擺式乘客門的設計 [J] . 客車技術與研究 2003，25（3） [2] 陳永軍，于偉. 外擺式乘客門密封結構淺析 [J] .客車技術與研究 2004，26（2） [3] 文光南.氣彈簧撐桿的安裝研究 [J] .客車技術與研究 2005 4 [4] 余志生.汽車理論 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 1981.01 [5] 張洪欣.汽車設計 [M].北京：機械工業(yè)出版社 1989.06 [6] 黃天澤,黃金陵. 汽車車身結構與設計 [M].北京:機械工業(yè)出版社 1992.10 [7] 《汽車工程手冊》編輯委員會.汽車工程手冊（設計篇）[M]. 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