客車車門設(shè)計

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1、- 一緒 論 1.1客車乘客門類型選擇 乘客門是客車的重要組成局部，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局部，它不僅與客車的動力性、經(jīng)濟性密切相關(guān)，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。過去我用較多的是折疊式車門，由于車門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(dǎo)槽滾輪式乘客門雖然無陷，但是在車身側(cè)壁有導(dǎo)槽。因此，在的許多高檔旅游客車和長途豪華客車上出現(xiàn)了一種使車身外表

2、平整光滑的乘客門，外擺門成為代表乘客門開展的一種趨勢。近年來，伴隨著出城鄉(xiāng)人民群眾生活水平的不斷提高和高速公路建立的完善，我國中、高檔客車取得了長足的開展，外擺門已經(jīng)在我國客車生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 客車乘客門主要構(gòu)造形式 客車乘客門的構(gòu)造形式主要有3種：折疊式、外擺式、擺式。 1.折疊式乘客門：翻開時呈折疊形式，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(guān)閉時，其外側(cè)與車身外側(cè)面平齊，密封效果、美觀性好，占用車空間小，使得踏步空間大更好布置，便于乘客上下車，也便于和車身曲線配合，以降低風阻，減小風噪，

3、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(yīng)用，具有很好的實用性。外擺門具有單擺和雙擺2種形式，單擺式的較常見。 3.擺式乘客門：又稱開回移式乘客門。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。擺式乘客門的門扇在開啟后會占用車空間，這也使得它在高檔豪華客車上的應(yīng)用受到限制，較常見于城市客車中，外擺式乘客門也具有單擺和雙擺2種形式。 外擺門的優(yōu)點 在此題目中要求的中型客車中選用外擺門，它與折疊式乘客門相比有以下優(yōu)點： 1． 外擺式車門是把車門整體旋轉(zhuǎn)外移，車門開度大，可以開啟到門框?qū)挾?，有效利用門框空間，使踏步寬闊，保證乘客上下

4、車方便。 2． 外擺門采用雙層密封，具有良好的密封性，密封構(gòu)造簡單。 3． 車門開啟和關(guān)閉的動作柔和，運動平順，且設(shè)有防夾裝置，開關(guān)方便、平安，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。 5． 外形與整車協(xié)調(diào)，無凹陷，抑制了凹陷于車身的折疊式車門的空氣渦流，改善了客車的空氣動力學(xué)性能，行車時空氣阻力小，風噪小，且造型美觀，在客車高速運行時可以提高客車的經(jīng)濟性和功率利用率。 1.2CAD 技術(shù)在汽車開發(fā)中的應(yīng)用 CAD技術(shù)的開展 CAD即計算機輔助設(shè)計，CAD技術(shù)首先在航空、航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而后開場逐漸應(yīng)用于汽車等機械制造領(lǐng)域。1959年GM 汽車公司

5、的 DAC-1〔DesignAugmented puter〕工程標志著CAD技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用的開場。CAD技術(shù)給使用者帶來了巨大的好處及頗豐的收益，大大減少了設(shè)計人員的工作量和工作強度，便于設(shè)計者隨時修改圖紙，它使得汽車設(shè)計的時間周期縮短，汽車工業(yè)開場大量采用CAD技術(shù)。CAD成為機械設(shè)計領(lǐng)域使用最為廣泛的技術(shù)，80年代初，幾乎全世界所有的汽車工業(yè)和航空工業(yè)都購置過相當數(shù)量的 CATIA，其結(jié)果是CATIA躍居制造業(yè)CAD軟件榜首，并且保持了許多年。AUTOCAD也是汽車工業(yè)常用的軟件，最初畫二維圖的首選，后來開展了三維實體功能之后，應(yīng)用也更加廣泛了。 二國外開展情況比較 2.1客車工業(yè)

6、的特點乘客門、行倉門和發(fā)動機倉門均是客車車身的重要，對客車的各種性能均有影響。它們是車身造型的重要組成局部，對車身空氣動力學(xué)、車身外觀尤為重要。 客車車身是客車的重要和必不可少的組成局部，它們的優(yōu)劣直接關(guān)系著客車的舒適性、平安性、可觀性等，對客車的舒適、豪華起著極為重要的作用。其客車工業(yè)的特點是： 　　1.品種繁多。除大型如車用空調(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，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，行倉門，行倉門，平安門，駕駛員門，后置發(fā)動機倉門及其

7、相應(yīng)的鉸鏈機構(gòu)，鎖止機構(gòu)，冷暖風道及出口，裝飾件等。 　2.不管大小，大多數(shù)都包含有多方面學(xué)科的容。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(xué)科容；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(xué)科容；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(xué)科容。 　3.與客車工業(yè)的整體水平休戚相關(guān)。也就是說裝在客車上的要與該客車的水平一致，風格一致，到達與整車的統(tǒng)一和和諧，給人以整體美、規(guī)格美和強烈的時代感。 　　因此，客車的生產(chǎn)是一門多品種，有多種學(xué)科容的工業(yè)，它不但依賴于客車工業(yè)的開展而開展，而且依賴于整個工業(yè)水平的開展而開展，

8、也反映出一個國家整個工業(yè)水平。 2.2 目前國客車車身的狀況及與國外興旺國家之間的差距 由于客車車身品種繁多，大局部又都包含有多門學(xué)科容。在一些興旺國家中不但大局部是由專業(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、外形和車身構(gòu)造等整車的研究、設(shè)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，由于各廠也

9、是專業(yè)化生產(chǎn)，為了自身的生存和開展，也會加大投入，對關(guān)系本性能、功能和可靠性方面的問題進展研究，有利于各廠本身的提高。如興旺國家的座椅廠，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(shè)備、儀器和其它試驗條件；同時為了適應(yīng)人們價值觀念的變化，適應(yīng)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。既在座椅的構(gòu)造、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?cè)藛T和乘客的被動平安性方面進展了深入的研究。從而使這些國家生產(chǎn)出來的座椅不僅能極提高客車裝飾的質(zhì)量，增強豪華感；而且質(zhì)量輕

10、，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、可靠性和平安性。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、平安保障試驗和光電遙控試驗等的設(shè)備、儀器和其它試驗條件。這樣既可對現(xiàn)有產(chǎn)品進展改進和定期檢查，保證其質(zhì)量和可靠性；也可在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，采用新構(gòu)造、新工藝和新材料，使產(chǎn)品在到達質(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，具有越來越多的平安保障系統(tǒng)和越來越好的整體性能。其它為行倉門及鉸鏈機構(gòu)，行倉門和乘客門門鎖機構(gòu)、軟化儀表臺、冷風和暖風管道及出風口，行倉、倉門及鎖止機

11、構(gòu)、前轉(zhuǎn)向燈、后組合燈及車燈具，整車的飾材料、裝飾件及其連接構(gòu)造、全套側(cè)窗玻璃總成，組合電子顯示屏，后視電視系統(tǒng)，組合儀表板等車身都是一樣?？傊?，在國外興旺國家中，絕大局部車身都在專業(yè)廠生產(chǎn)，有系列化產(chǎn)品供客車廠選用。即使客車廠對*些有新的要求，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，國外興旺國家生產(chǎn)的客車不管其檔次的上下，車和車外看起來都很簡潔、流暢，很少有湊合的感覺。而且各的功能較全，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。 　　國客車車身的情況就完全不是這樣。除一些構(gòu)造復(fù)雜或?qū)I(yè)性要求較強

12、的(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(如整套座椅、自動門、駕駛員門、行倉門、后置發(fā)動機倉門及其鉸鏈機構(gòu)、鎖止機構(gòu)；儀表臺；側(cè)窗總成；冷風及暖風管道和出風口；行倉、倉門及鎖止機構(gòu)；飾等)一般都由各客車廠自行生產(chǎn)。由于各客車廠的任務(wù)是整車生產(chǎn)，不能為這些花費較多的人力物力；而這些都或多或少地包含有多方面的學(xué)科容，每一樣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(jié)果。這樣的投入對許多客車廠

13、來說雖然是不愿也不可能的。因此，現(xiàn)有與國外興旺國家相比有著較大的差距。其主要表現(xiàn)為： 　1.功能不全。國現(xiàn)有的一些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開展，人民生活水平的提高而提出的平安性、舒適性、方便性等諸方面的要求。如自動門，國生產(chǎn)的自動門一般只具備有由駕駛?cè)藛T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(guān)要求，且直接操縱停車信號的功能；直接操縱門開關(guān)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。國現(xiàn)生產(chǎn)的大局部由于缺少必要的研究和試驗，

14、都不同程度的存在性能不好問題。如國生產(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。國現(xiàn)生產(chǎn)的大局部的可靠性都不甚好，有些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展必要的研究和試驗，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(cè)圍，迫使該車只能停頓運行。 　　4.國生產(chǎn)的車身的規(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

15、同樣達不到流暢、和諧、統(tǒng)一的整體效果。 　　總之，國現(xiàn)有的客車車身的狀況嚴重影響到國客車整體水平，是制約我國客車開展的瓶頸，是到了改變此落后狀況的時候了。 2.3開展建議1.建立客車車身的標準和公認的型譜，貫徹“三化〞的原則，提高車身在客車上的通用化、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的標準和公認的型譜，“三化〞工作也難以貫徹。設(shè)計上缺乏規(guī)可循，從而給用戶帶來很大的困難和不便，也給的專業(yè)化生產(chǎn)帶來很多難以解決的問題。因此，各客車廠應(yīng)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

16、技術(shù)標準和規(guī)，堅決貫徹“三化〞原則，盡量根據(jù)各種的標準和型譜選用，嚴把產(chǎn)品和協(xié)作件的品質(zhì)關(guān)，這樣才能生產(chǎn)出價廉物美、用戶信得過的產(chǎn)品；也才能到達占領(lǐng)市場的目的。同時，政府職能部門也應(yīng)及早抓緊修訂和完善客車及客車的各項標準和型譜，并積極加以貫徹執(zhí)行。這也是使客車的專業(yè)化生產(chǎn)得到開展和提高的重要前提。 　　2.在的研制、生產(chǎn)中實行科研院所、大專院校與生產(chǎn)廠家的聯(lián)合。 　　由于很多都包含有多種學(xué)科容，其造形和含都同整車的檔次、布置、統(tǒng)一和和諧有著嚴密的聯(lián)系。要想使各類在功能、性能、可靠性、造形尺寸和系列化上都有長足的開展和提高，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，各專業(yè)廠(一些大

17、型廠除外)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(guān)的科研單位或大專院校聯(lián)合，借用它們的技術(shù)力量和試驗手段，進展產(chǎn)品的研究、開發(fā)和試驗，到達事半功倍的目的。 　　3.以大型(或特大型)客車廠為龍頭，和有關(guān)的廠、科研院所和大專院校組成聯(lián)合集團。這樣各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(yīng)的系列化產(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(shù)水平得到更快的開展和提高。實踐說明，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的落后狀況的重要途徑。 　　4.認真總結(jié)國客車研制中的

18、經(jīng)歷教訓(xùn)，在今后的國家、部和幾個廠聯(lián)合開發(fā)整車的工程中，必須相應(yīng)提出研制*些關(guān)鍵，使之逐步形成能適合各類客車的系列化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，以提高國客車的整體水平。 　　總之，面對我國客車車身的落后狀況，是應(yīng)該引起有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)和客車行業(yè)的高度重視，找出問題的所在，提出解決的方法，以便較快地解決長期困擾我國客車開展的車身問題。 第三章外擺式乘客門設(shè)計 3.1 外擺式乘客門的構(gòu)造及開展狀況 外擺式乘客門有無軌道移出式車門和有軌道式車門，目前主要使用的是一種無軌道的移出車門，門扇靠回轉(zhuǎn)臂支撐，依靠轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)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為該類車門的構(gòu)造簡圖，它主要

19、由門扇1、支臂5、7，導(dǎo)向拉桿3、 鎖止機構(gòu)〔未畫出〕等組成。 車門門體采用輕質(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，門體的外蒙皮采用1.0mm的薄鋁板，使整個門體重量大大減輕。車門采用雙層密封，雙向的，鑲嵌在鋁型材槽中的車門密封條很好的保證了車門的密封。車門開度大，開關(guān)輕便、靈巧、平安，車門關(guān)閉后，門體與整車外觀協(xié)調(diào)，使整車的外外表平整，整車造型更加美觀，既減小了空氣阻力，又防止了高速行駛產(chǎn)生較大的風流噪聲。 圖3.1 轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)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(gòu)原理來實現(xiàn)車門的無軌道平移。轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)臂均采用優(yōu)質(zhì)鋼管，外表噴塑處理，使之與車飾相協(xié)

20、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(shè)計為可調(diào)節(jié)的構(gòu)造，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(gòu)是由裝在門體兩側(cè)的鎖止塊與安裝在前后門框上的鎖止塊組成。當車門完全關(guān)閉后，由門泵轉(zhuǎn)軸帶動車門向上移動，鎖止塊相互鍥合進入鎖止狀態(tài)。 3.2乘客門泵選型 金湖汽車配件廠MB-QZ1外擺門泵以壓縮空氣為動力源通過電磁閥控制氣源，推動氣缸活塞作往復(fù)直線運動，活塞桿通過螺旋軸及螺旋套作用，將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動并帶動車門軸轉(zhuǎn)動，使車門作平行移動，從而實現(xiàn)車門的啟閉，車門關(guān)緊后，通過氣缸活塞的作用，車門隨門軸上升一段行程，使門框邊上的楔塊結(jié)合，從而實現(xiàn)車門的自鎖

21、；在車門關(guān)閉過程中，如遇到障礙〔如夾住人或物〕防夾行程開關(guān)使車門自動翻開，實現(xiàn)防夾功能。車門的開關(guān)動作由瞬間通電的二位五通電磁閥來實現(xiàn)。車門的開啟、關(guān)閉速度，可通過調(diào)節(jié)進〔排〕氣口的進〔排〕氣量的大小來控制。在緊急情況下，可通過應(yīng)急閥切斷氣源，翻開車門。 ????????MB-QZ1外擺門泵是新近引進國外產(chǎn)品技術(shù)研制開發(fā)的一種新型門泵產(chǎn)品。其功能完備，構(gòu)造合理，安裝使用方便，具有防夾功能。適用于有壓縮空氣氣源的大中型客車。如圖，3.2 圖3.2 門泵主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)： ????1、控制電壓：12V、24V ????2、工作氣壓：0.4-0.8MPa ????3、外形尺寸：

22、500×170×120 ????4、最大上升高度：20mm ????5、氣缸推力：當氣壓為0.6Mpa時理論推力為4700N ????6、旋轉(zhuǎn)角：＞135° 7、耐久性: 1×105次 8、構(gòu)造型式: 前置式、后置式 ?MB-QZ1車門氣動旋轉(zhuǎn)機構(gòu)分門泵總成、轉(zhuǎn)臂總成及兩大局部，氣動旋轉(zhuǎn)門泵總成安裝于車門下方，門軸置于門泵上，轉(zhuǎn)臂聯(lián)接門泵與車門。 ????在安裝時，先將門泵總成裝好，再將回轉(zhuǎn)軸固定好，將上、下轉(zhuǎn)臂裝在適當?shù)奈恢蒙?，稍加緊固。再使轉(zhuǎn)臂處于開門位置，調(diào)整凸輪位置，并固定。接能氣路和電源、操作按鈕，檢查轉(zhuǎn)臂的開關(guān)位置是否適宜，并調(diào)試開關(guān)門速度。 門泵安裝與

23、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(cè)立面上。 2、將轉(zhuǎn)軸套在泵體輸出軸上，并旋緊鎖緊螺母，在轉(zhuǎn)軸上端孔里順次放入壓縮彈簧、支承軸，同時把轉(zhuǎn)軸支承總成上的頂絲壓入支承軸孔。 3、在保證轉(zhuǎn)軸處于自由垂直狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)軸支承總成安裝于門框側(cè)，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(zhuǎn)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(yīng)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(yù)緊各緊固件。 6、用手扳動車門進展

24、啟閉，觀測車門兩側(cè)及上端間隙是否適宜，如不適宜，精調(diào)至適宜位置，擰緊各相應(yīng)螺釘。 7、將平衡桿調(diào)整到設(shè)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)整平衡桿長度以到達要求。 8、在車門兩側(cè)與門框兩側(cè)安裝調(diào)整定位塊和定位撞塊，兩對應(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)門即將到位時車門是否有明顯的速度減慢(慢動現(xiàn)象)，假設(shè)否，則分別調(diào)節(jié)泵

25、體下蓋與上蓋的慢動調(diào)節(jié)螺釘以到達理想的動作。 10、再調(diào)試電器功能是否齊全。當車門翻開時，踏步燈應(yīng)亮;門關(guān)閉提升到位后，踏步燈滅，在車門關(guān)閉過程中，車門遇到障礙或夾住人時，應(yīng)能自動翻開，假設(shè)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)試適宜后，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(gòu)設(shè)計及校核 運動機構(gòu)的設(shè)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(shè)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(gòu)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)生干預(yù)。 用作圖法確定車門的

26、運動軌跡 A為導(dǎo)向桿與門體固定鉸接點，B為轉(zhuǎn) 圖3.3 臂與門體固定鉸接點，C為導(dǎo)向桿與車身踏步處的固定鉸鏈點，D為轉(zhuǎn)臂與轉(zhuǎn)軸固定鉸接點，當車門以平行四連桿機構(gòu)ABCD按W方向移動時，車門側(cè)E點的初始速度VE與BD垂直；當E點移動到E’點并平動到門框外側(cè)時，車門在*軸方向上的位移*EE’很大。 顯然按圖3.3確定的四連桿機構(gòu)及各鉸鏈點位置，其車門移動時要求的車門與門框的間隙△*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(gòu)應(yīng)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(shè)計給定位置的近似平

27、行移動的四連桿機構(gòu)。 作圖法確定車門四連桿機構(gòu)的位置和尺寸： 圖3.4 1、 在門體上確定導(dǎo)向桿與門體固定鉸接點A及轉(zhuǎn)臂門體固定鉸接點B的位置，A，B的位置根據(jù)門體構(gòu)造確定，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(zhuǎn)軸位置確定D點的位置，D點距門扇壁115mm。 4、 BD即為轉(zhuǎn)臂長度，根據(jù)BD直線的長度，即轉(zhuǎn)臂的長度確定導(dǎo)向桿AC的長度。一般導(dǎo)向桿應(yīng)比轉(zhuǎn)臂稍長AC約為1.1-1.2BD。確定A

28、C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(dǎo)向桿固定鉸鏈點。 5、 根據(jù)門框立柱尺寸及轉(zhuǎn)軸位置，確定轉(zhuǎn)臂的形狀及尺寸，使轉(zhuǎn)臂與門框立柱不發(fā)生干預(yù)。 最終確定的運動機構(gòu)尺寸如圖3.5所示： 圖3.5 運動校核 當BD轉(zhuǎn)過一個角度n時，B點轉(zhuǎn)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(zhuǎn)過一個角度n 時，A點相應(yīng)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(yīng)得一系列位置，將E點的這些相應(yīng)得位置用光滑曲線連接起來，就得到E點隨著B

29、D的主動，E點的運動軌跡。如以下圖： 由圖中可以得知門扇側(cè)點E與門框不會發(fā)生干預(yù)。 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(yīng)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。下面簡要介紹幾種當前客車外擺式乘客門常用的密封構(gòu)造，并綜合分析各自的優(yōu)缺點。 幾種典型外擺式乘客門密封構(gòu)造 1、大截面膠條雙面扣壓構(gòu)造大截面膠條雙面扣壓構(gòu)造如圖3.6所示

30、。 圖3.6大截面膠條雙面扣壓構(gòu)造 該構(gòu)造是通過在門扇周邊安裝異型鋁型材，再在其凹槽嵌入大截面扣壓式橡膠條來形成門與車身間的密封。由于車門本身的弧度會引起膠條起皺而影響密封性，所以為保證密封效果，又以同樣的方式在門框周邊安裝膠條來反扣壓在門扇上，形成雙層密封。該構(gòu)造由于采用鋁型材和大截面扣壓式橡膠條，所以本錢比較高。 2、大截面膠條單面扣壓構(gòu)造 為了降低上述1中構(gòu)造的本錢，大截面膠條單面扣壓構(gòu)造取消了門框上的鋁型材和膠條，而是在門框上焊接鐵皮止口，再在其上裝夾龍骨膠條來與車門密封，如圖3.7所示。這種構(gòu)造使1.中構(gòu)造的鋁型材和膠條用量減少了一半，本錢較低，曾較長時間地應(yīng)用于國各個廠家的

31、客車上。 圖3.7大截面膠條單面扣壓構(gòu)造 3、改進型大截面膠條雙面扣壓構(gòu)造近年來，隨著客車車速的不斷提高，上述兩種大截面膠條扣壓式的密封構(gòu)造在車門前方的迎風側(cè)，橡膠葉片在車速較高時經(jīng)常被氣流吹得開，致使密封性下降，同時形成氣動噪聲和阻力。為此在1構(gòu)造的根底上加以改進，形成如圖3.8所示的構(gòu)造，即在門框鋁型材上加設(shè)一個凸起折邊，起遮風擋水的作用，但這同時又增加了本錢。 圖3.8 改進型大截面膠條雙面扣壓構(gòu)造 改進型密封構(gòu)造 為了從根本上解決上述三種構(gòu)造的缺陷，許多客車制造企業(yè)，特別是在進口客車上近來又推出了一種新型的密封構(gòu)造，如圖3.9所示。該構(gòu)造是通過在門框上焊接止口，在止口上裝配兩

32、道密封膠條來實現(xiàn)門扇與門框之間的密封的。其中第一道密封條采用彈性較大的海綿橡膠條，它在載荷變化不大的區(qū)段可以得到比較大的變形，因此能有效地彌補門扇與止口之間的間隙誤差。第二道密封條是用帶鋼芯的空心壓縮形密封膠條，它是由起密封作用的海綿局部和起夾緊于門框止口作用的夾持局部組成，該密封條具有的非線性彈性特性使關(guān)門時消耗的能量小而且密封效果好。 圖3.9 改進型密封構(gòu)造 這種構(gòu)造不僅制作工藝簡單、本錢低廉，而且密封效果好，裝配以后門扇與門框之間僅留下一條狹小的縫隙，車門與車身曲線完全吻合，外表渾然一體。目前已越來越廣泛地應(yīng)用于各種客車上。 密封構(gòu)造選定 本車采用了改進型大截面膠條雙面扣壓構(gòu)造

33、，丹陽市鵬凌塑業(yè)生產(chǎn)的PB022型密封膠條，如以下圖所示： 3.5外擺式乘客門的制作 制作工藝 乘客門門扇由門扇骨架，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(guān)閉時與車身貼合，因此車身曲線要表達在門扇上以及與其相關(guān)的門骨架零件上， 門骨架零件壓制彎形后，與其他構(gòu)件一起在門骨架組焊模上組焊。門扇外蒙皮采用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)過外蒙皮與

34、骨架組裝工藝后，裝配安裝密封膠條的鋁型材，轉(zhuǎn)配完工的乘客門門扇的質(zhì)量檢驗工程主要有 1、 蒙皮與骨架貼合，不得有煽動聲。 2、 外形曲線用樣板檢驗，不貼合間隙不大于1mm。 預(yù)裝與調(diào)試 在車身進展噴涂工序之前，對乘客門進展預(yù)裝調(diào)試，以確定門驅(qū)動支撐機構(gòu)的位置，同時，檢驗車門在車身上的安裝的狀況。外擺門預(yù)裝調(diào)試的工藝流程為： 門泵安裝——支座預(yù)裝——支臂與轉(zhuǎn)軸組合——轉(zhuǎn)軸合件預(yù)裝——門扇預(yù)裝——調(diào)試——修整——檢驗。 第四章 行倉門設(shè)計 4.1行倉門構(gòu)造組成 行倉門有倉門骨架，蒙皮，鉸鏈，門鎖，空氣彈簧支撐桿等組成。 4.2零部件選型 鎖具的選擇 一是看具體倉門的

35、長度及密封形式，二是與整車協(xié)調(diào)。如整車以曲線表達飽滿圓潤為主，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(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，安裝方便，使用可靠，盡量統(tǒng)一鎖芯。在設(shè)計圖紙時應(yīng)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(yīng)給鎖廠所需鎖桿長度等有關(guān)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。對于鎖的根本要翻開、關(guān)閉時門鎖裝置具有對車門的導(dǎo)向和定位作用〔不僅在開門方向，而且上下也要定位〕，當車門

36、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(yīng)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翻開，起平安保險作用?，F(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，如倉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構(gòu)造。 本倉門選鎖如圖4.2： 圖4.2 為安達鎖廠生產(chǎn)的平安牌108C型倉門鎖。 氣彈簧支撐機構(gòu) 空氣彈簧的公稱力應(yīng)根據(jù)門的材質(zhì)來選取，奇彈簧的伸長量及總長應(yīng)

37、根據(jù)所選的鉸鏈確定適當值，滿足舉升高度、自鎖、開關(guān)倉門力適當?shù)纫?。一般來說，在門翻開15·-30·左右時，門就要自動開場舉升，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(dǎo)向桿之間的最小距離，廠家不同，距離不同，技術(shù)水平越高，這個數(shù)值就越小〕。舉個例子來說，如果校核一個側(cè)倉門所需氣彈簧的參數(shù)為YQ10/20-200-450-***N，假設(shè)廠家給定的

38、長度為120mm，根據(jù)公式：200*2+120=520〉450，則這個氣彈簧是做不出來的，需要進一步校核。 圖4.3 氣彈簧公稱力可由門的重力轉(zhuǎn)矩和氣彈簧的上升轉(zhuǎn)矩的平衡求解出來?；钊麠U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(dǎo)致門體外表出現(xiàn)漆痕，甚至油漆掉裂等情況。在門關(guān)上后，氣彈

39、簧的下支點應(yīng)在上支點以外，這樣才會產(chǎn)生自鎖力，防止門自開隱患，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。一樣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。本倉門氣彈簧撐桿選用省江都市新萬達氣動件產(chǎn)品，其技術(shù)參數(shù)如下： 型號 活塞桿徑 mm 中心距圍 mm 行程圍 mm 舉力圍 kgf QD25B φ14 600-900 220-350 70-150 表4.1 4.3鉸鏈設(shè)計 客車倉門鉸鏈機構(gòu)有合葉式，彎臂式、組合式、滑槽式、平移式、及平

40、擺四連桿式等。 常用的倉門鉸鏈為合頁式鉸鏈機構(gòu)，隨著整個汽車工業(yè)的開展，這幾年大客車的開展突飛猛進，倉門鉸鏈在原先簡單的合頁式機構(gòu)的設(shè)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(gòu)和橡膠鉸鏈等，以適應(yīng)高檔客車的要求。 本倉門選用組合式鉸鏈，如圖4.4 所示： 圖4.4 1.上固定板 2.中間鉸鏈 3.下固定板 倉門開啟時，門體先繞下轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，然后繞上轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，可增加門的開啟角度。由于開啟過程中門向鉸鏈槽中旋轉(zhuǎn)，故門不會與門框發(fā)生干預(yù)，同時，這種鉸鏈可安裝于倉體上方骨架，安裝空間要求很小。 本卷須知： 1、 可選用三種構(gòu)造成形鉸鏈:

41、鑄鋼構(gòu)造、鋼板沖壓構(gòu)造和焊接構(gòu)造，最好采用鑄鋼構(gòu)造。 2、 中間鉸鏈的旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)小于90·。 設(shè)計評價分析 畢業(yè)設(shè)計作為我們大學(xué)生涯中離校前最后一次較系統(tǒng)的整體學(xué)習(xí)，使我們把四年來所學(xué)的根底課知識及專業(yè)課知識系統(tǒng)地貫穿起來，做了一次全面的總復(fù)習(xí)。同時還使我們把從理論上所學(xué)的知識和實踐結(jié)合起來。整個設(shè)計過程，我獲得了珍貴的經(jīng)歷，為我以后的工作和學(xué)習(xí)積累了珍貴的經(jīng)歷。 在兩個月的設(shè)計過程中，我深深體會到了作為一名合格的設(shè)計人員應(yīng)該具備的根本素質(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(shè)計中可能出現(xiàn)錯誤的每一個細節(jié)。要有抑制困難的勇氣和決心，因為設(shè)

42、計過程是一個不斷完善的過程，我們必須在滿足一定技術(shù)和標準的根底上使其更加完善以到達最優(yōu)設(shè)計。 客車車門總成的設(shè)計細節(jié)多，需要考慮到設(shè)計對象的實用性和制造工藝問題。保證設(shè)計產(chǎn)品的實用性和加工制造的可行性。對中型客車外擺門的設(shè)計來說，運動機構(gòu)的設(shè)計和門扇的密封是其設(shè)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(gòu)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(gòu)中選擇了較為合理的密封方案。對行倉門鉸鏈和空氣彈簧支撐桿做出了合理的設(shè)計。 本設(shè)計過程的難點是門總成的機構(gòu)設(shè)計，這期間我查閱了大量的資料，研究了各種方案，實地觀察了多種客車外擺門、行倉門的構(gòu)

43、造和特點，反復(fù)計算、畫草圖，做了大量的工作后終于確定了現(xiàn)在的設(shè)計方案。畫圖紙時，由于用AUTOCAD作為設(shè)計軟件，在二維平面上的表現(xiàn)力遠遠不如三維圖，這又需要做許多細致的剖面圖，而花費的心血也有了回報，整個圖紙看起來更加細膩準確，所有細節(jié)一目了然，讀圖更容易了。 設(shè)計完畢后，發(fā)現(xiàn)其實在設(shè)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(jié)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(xué)習(xí)中需要加以注意和改進的地方。 致 在本設(shè)計的過程中，得到了教師和同學(xué)的大力支持與幫助，在此深表感。昌利同學(xué)對我的幫助也

44、是我能順利完本錢設(shè)計的重要支持，特別是郭應(yīng)時教師給了我極大的指導(dǎo)和幫助。他認真地為我輔導(dǎo)并不斷地糾正我設(shè)計中的錯誤和存在的問題。我已深深感受到我們親愛的教師對我們認真負責的高度責任心。在此請允許學(xué)生向您一并表示深深的感。 參考文獻 [1] 耿紅靜，盧彥溫。 外擺式乘客門的設(shè)計 [J]。 客車技術(shù)與研究 2003，25〔3〕 [2] 永軍，于偉。 外擺式乘客門密封構(gòu)造淺析 [J] 。 客車技術(shù)與研究 2004，26〔2〕 [3] 文光南。 氣彈簧撐桿的安裝研究 [J] ?？蛙嚰夹g(shù)與研究 2005 .4 [4] 杰，方正。外擺式乘客門的構(gòu)造及運動設(shè)計[J]。

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