中型客車車門(mén)總成設(shè)計(jì)
中型客車車門(mén)總成設(shè)計(jì),中型客車車門(mén)總成設(shè)計(jì),中型,客車,車門(mén),總成,設(shè)計(jì)
二 ○ ○ 七 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
中型客車乘客門(mén)和行李艙門(mén)設(shè)計(jì)
學(xué) 院:汽車學(xué)院
專 業(yè):車輛工程
姓 名:鐘 海
學(xué) 號(hào):2201030219
指導(dǎo)教師:郭應(yīng)時(shí)
完成時(shí)間:2007.06.
二〇〇七年六月
長(zhǎng)安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告表
課題名稱
中型客車車門(mén)總成設(shè)計(jì)
課題來(lái)源
自己選定
課題類型
造型設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
郭應(yīng)時(shí)(老師)
學(xué)生姓名
鐘 海
學(xué) 號(hào)
2201030219
專 業(yè)
車輛工程
(內(nèi)容包括:課題的意義,國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,本課題的研究?jī)?nèi)容、方法、手段及預(yù)期成果,任務(wù)完成的階段安排及時(shí)間安排,完成任務(wù)所具備的條件因素等。)
一.課題的意義
乘客門(mén)是客車的重要組成部分,是乘客上下車的通道,對(duì)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€(gè)重要因素。乘客門(mén)是車身外形的一個(gè)組成部分,它不僅與客車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān),而且直接影響客車外形的美觀與動(dòng)感。
二.國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
外擺式乘客門(mén)有無(wú)軌道移出式車門(mén)和有軌道式車門(mén),目前主要使用的是一種無(wú)軌道的移出車門(mén),門(mén)扇靠回轉(zhuǎn)臂支撐,依靠轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)門(mén)扇作近似于平行移動(dòng)的運(yùn)動(dòng),因而也稱為平移門(mén)。它主要由門(mén)扇、支臂、 導(dǎo)向拉桿、 鎖止機(jī)構(gòu)等組成。
車門(mén)門(mén)體采用輕質(zhì)鋁合金材料。門(mén)體骨架由鋁合金型材經(jīng)氬弧焊組焊而成,門(mén)體的內(nèi)外蒙皮采用1.0mm的薄鋁板,使整個(gè)門(mén)體重量大大減輕。車門(mén)采用雙層密封,雙向的,鑲嵌在鋁型材槽中的車門(mén)密封條很好的保證了車門(mén)的密封。車門(mén)開(kāi)度大,開(kāi)關(guān)輕便、靈巧、安全,車門(mén)關(guān)閉后,門(mén)體與整車外觀協(xié)調(diào),使整車的外表面平整,整車造型更加美觀,既減小了空氣阻力,又防止了高速行駛產(chǎn)生較大的風(fēng)流噪聲。
轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)臂、下拉桿與車門(mén)體相連接,不但起到支撐門(mén)體的作用,還利用四連桿機(jī)構(gòu)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)車門(mén)的無(wú)軌道平移。轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)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(mén)的運(yùn)動(dòng),各傳動(dòng)桿件的鉸接點(diǎn)均設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu),在安裝中可通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以保證車門(mén)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。
鎖止機(jī)構(gòu)是由裝在門(mén)體兩側(cè)的鎖止塊與安裝在前后門(mén)框上的鎖止塊組成。當(dāng)車門(mén)完全關(guān)閉后,由門(mén)泵轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)車門(mén)向上移動(dòng),鎖止塊相互鍥合進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)。
隨著國(guó)內(nèi)客車行業(yè)迅速發(fā)展,中、高檔次客車需求的不斷增加,中、高檔豪華客車的開(kāi)發(fā)成為各客車生產(chǎn)廠家的熱點(diǎn)。為了不斷提高客車的豪華程度,大客車外擺門(mén)成為眾多客車生產(chǎn)廠家關(guān)注的重點(diǎn),豪華型大客車采用外擺門(mén)成為一種趨勢(shì)。它與折疊式乘客門(mén)相比有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 外擺式車門(mén)是把車門(mén)整體旋轉(zhuǎn)外移,車門(mén)開(kāi)度大,可以開(kāi)啟到門(mén)框?qū)挾?,有效利用門(mén)框空間,使踏步寬敞,保證乘客上下車方便。
2. 外擺門(mén)采用雙層密封,具有良好的密封性,密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
3. 車門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作柔和,運(yùn)動(dòng)平順,且設(shè)有防夾裝置,開(kāi)關(guān)方便、安全,操縱靈巧。
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(wú)凹陷,克服了凹陷于車身內(nèi)的折疊式車門(mén)的空氣渦流,改善了客車的空氣動(dòng)力學(xué)性能,行車時(shí)空氣阻力小,風(fēng)噪小,且造型美觀,在客車高速運(yùn)行時(shí)可以提高客車的經(jīng)濟(jì)性和功率利用率。
以前國(guó)產(chǎn)的大中型及輕型的客車上用得最多的是折疊式乘客門(mén),但這種車門(mén)由于其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)限制了其門(mén)扇的形狀只能是平板形的,而且其轉(zhuǎn)軸必須垂直于地板。因此裝上車身后,必然凹陷于車身內(nèi),無(wú)法與車身外形保持平齊。這樣不僅從造型上顯得不協(xié)調(diào)不美觀,而且在行使時(shí)氣流在凹陷處形成漩渦,影響整車的空氣動(dòng)力性,增加行駛阻力,產(chǎn)生風(fēng)噪。而外擺門(mén)克服了這些缺點(diǎn),它的這些優(yōu)點(diǎn)使得它在各種客車上的應(yīng)用更加廣泛,在客車技術(shù)高速發(fā)展的今天,可以說(shuō)代表著客車乘客門(mén)技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。
三.設(shè)計(jì)內(nèi)容
依據(jù)底盤(pán)總布置方案,在與車身總布置設(shè)計(jì)充分協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類車型的造型特征和相關(guān)結(jié)構(gòu),結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)的工藝特點(diǎn),確定所設(shè)計(jì)的車門(mén)、行李倉(cāng)門(mén)的主要結(jié)構(gòu)形式和布置方式。
四.設(shè)計(jì)方法及手段
使用AutoCAD設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行中型客車車門(mén)總成及行李倉(cāng)門(mén)造型設(shè)計(jì)。
五.預(yù)期成果
在總布置設(shè)計(jì)的前提下完成中型客車車門(mén)總成造型設(shè)計(jì),并在時(shí)間充裕的條件下對(duì)車門(mén)及行李倉(cāng)門(mén)進(jìn)行造型設(shè)計(jì),進(jìn)一步改善門(mén)安全性和合理性。
六.任務(wù)完成的階段安排及時(shí)間安排
序號(hào) 設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱 日期(教學(xué)周)
1. 調(diào)研,資料收集與整理 4.9-4.20 (6、7)
2. 方案設(shè)計(jì)與可行性論證 4.23-5.11 (7-8)
3. 軟件學(xué)習(xí)、造型設(shè)計(jì) 5.14-6.15 (11-15)
4. 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5.12-5.13 (15)
5. 設(shè)計(jì)及論文修改,評(píng)審,答辯 6.18-6.22 (16)
七.完成任務(wù)所需要的資料
設(shè)計(jì)原始資料:總布置相關(guān)數(shù)據(jù)資料 。
同類型客車的有關(guān)設(shè)計(jì)文件。
主要參考資料:
1. 黃天澤主編, 汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì), 機(jī)械工業(yè)出版社
2. 黃天澤, 大客車車身, 湖南大學(xué)出版社
3. 余志生主編, 汽車?yán)碚摚? 機(jī)械工業(yè)出版社
4. 張洪欣主編, 汽車設(shè)計(jì), 機(jī)械工業(yè)出版社
5. 陳士俊主編, 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)原理與方法,天津大學(xué)出版社
6. 相關(guān)文獻(xiàn)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)
7. 相關(guān)產(chǎn)品樣本
指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議:
指導(dǎo)教師簽名:
年 月 日
注:1、課題來(lái)源分為:國(guó)家重點(diǎn)、省部級(jí)重點(diǎn)、學(xué)??蒲小⑿M鈪f(xié)作、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和自選項(xiàng)目;課題類型分為:工程設(shè)計(jì)、專題研究、文獻(xiàn)綜述、綜合實(shí)驗(yàn)。
2、此表由學(xué)生填寫(xiě),交指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)后方可開(kāi)題。
摘 要
乘客門(mén)是客車的重要組成部分,是乘客上下車的通道,對(duì)客車的整體造型也起著重要的協(xié)調(diào)作用。隨著我國(guó)汽車技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)汽車廠家已普遍采用了優(yōu)勢(shì)突出的外擺式乘客門(mén)。外擺式乘客門(mén)是一種無(wú)軌道的移出車門(mén),門(mén)扇靠回轉(zhuǎn)臂支撐,依靠轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)門(mén)扇作近似于平行移動(dòng)的運(yùn)動(dòng),因而也稱為平移門(mén)。
本文為中型客車的外擺式乘客門(mén)和行李艙門(mén)的設(shè)計(jì)。分析了外擺式乘客門(mén)和行李艙門(mén)的結(jié)構(gòu)和工作原理,確定其各部分的尺寸及主要零部件的選型及安裝。討論了國(guó)內(nèi)外汽車附件工業(yè)發(fā)展的情況比較。AUTOCAD軟件是當(dāng)今世界上一種主流的設(shè)計(jì)軟件之一。在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用了AUTOCAD軟件制作乘客門(mén)和行李艙門(mén)。
關(guān)鍵詞: 外擺門(mén),行李艙門(mén), 安全,AUTOCAD。
Abstract
Passenger door is the important department of the coach, is the route way for the passengers. And assort with the whole coach sculpt. With the development of our vehicle technology, the domestic vehicle factory has already adopted the outer turning service door. It has much more predominance. The outer turning service door is the door which has no tram road and parallel move out of the coach, the door was supported by the circumrotate arm. By the rotation of the circumrotate axes, the door is moving close to the parallel move. Thus this door is called translation door.
This paper introduces the design of the medium passenger train coach’s outer turning service door and the engine hatch door. Analyzed the structure and operating principles of the outer turning service door and the engine hatch door, determined the size of its parts and major components of the models and installation. Discussed the development of the vehicle annex industry. AUTOCAD software is one of a mainstream in the world of design software. During the design, the AUTOCAD software has been sued to product passenger door and baggage compartment door.
KEY WORDS: outer turning service door, baggage compartment door, safe, AUTOCAD。
目 錄
第一章 緒論························································1
1.1 乘客門(mén)類型選擇················································1
1.1.1乘客門(mén)主要結(jié)構(gòu)形式·········································1
1.1.2 外擺門(mén)的優(yōu)點(diǎn)··············································2
1.2 CAD 技術(shù)在汽車開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用····································2
1.2.1CAD技術(shù)的發(fā)展············································2
第二章 國(guó)內(nèi)外外發(fā)展情況比較·······································3
2.1客車附件工業(yè)的特點(diǎn)···········································3
2.2 目前國(guó)內(nèi)客車車身附件的狀況及與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距·········3
2.3發(fā)展建議·····················································6
第三章 外擺式乘客門(mén)設(shè)計(jì)···········································7
3.1 外擺式乘客門(mén)的結(jié)構(gòu)···········································7
3.2乘客門(mén)泵選型··················································8
3.2.1 門(mén)泵主要技術(shù)參數(shù)··········································9
3.2.2 門(mén)泵安裝與調(diào)試············································10
3.3運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核···········································10
3.3.1用作圖法確定車門(mén)的運(yùn)動(dòng)軌跡·······························10
3.3.2運(yùn)動(dòng)校核··················································13
3.4 外擺門(mén)的密封·················································14
3.4.1幾種典型外擺式乘客門(mén)密封結(jié)構(gòu)·····························14
3.4.2改進(jìn)型密封結(jié)構(gòu)···········································16
3.4.3密封結(jié)構(gòu)選定 ···········································17
3.5 外擺式乘客門(mén)的制作···········································18
3.5.1制作工藝·················································18
3.5.2預(yù)裝與調(diào)試················································18
第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)艙門(mén)設(shè)計(jì)·············································18
4.1艙門(mén)結(jié)構(gòu)組成·················································18
4.2零部件選型····················································18
4.2.1鎖 具 的 選 擇················································18
4.2.2氣彈簧支撐機(jī)構(gòu)·············································20
4.3鉸鏈設(shè)計(jì)·····················································21
設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)分析····················································23
致 謝··························································24
參考文獻(xiàn)··························································25
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙
一 緒 論
1.1客車乘客門(mén)類型選擇
乘客門(mén)是客車的重要組成部分,是乘客上下車的通道,對(duì)客車的整體造型也起著重要的協(xié)調(diào)作用。客車外形是影響客車性能的一個(gè)重要因素。乘客門(mén)是車身外形的一個(gè)組成部分,它不僅與客車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān),而且直接影響客車外形的美觀與動(dòng)感。隨著車速的不斷提高,客車的空氣動(dòng)力性問(wèn)題越來(lái)越突出。過(guò)去我國(guó)采用較多的是折疊式車門(mén),由于車門(mén)內(nèi)陷而增加了汽車的空氣阻力,產(chǎn)生風(fēng)流噪聲,而且由于車門(mén)縫隙大,密封困難,在形式中產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)噪聲和漏塵,從而嚴(yán)重影響乘坐舒適性。導(dǎo)槽滾輪式乘客門(mén)雖然無(wú)內(nèi)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(zhǎng)途豪華客車上出現(xiàn)了一種使車身表面平整光滑的乘客門(mén),外擺門(mén)成為代表乘客門(mén)發(fā)展的一種趨勢(shì)。近年來(lái),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設(shè)的完善,我國(guó)中、高檔客車取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,外擺門(mén)已經(jīng)在我國(guó)客車生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
1.1.1客車乘客門(mén)主要結(jié)構(gòu)形式
客車乘客門(mén)的結(jié)構(gòu)形式主要有3種:折疊式、外擺式、內(nèi)擺式。
1.折疊式乘客門(mén):打開(kāi)時(shí)呈折疊形式,是各種客車普遍采用的傳統(tǒng)形式的乘客門(mén)。具有單軸2頁(yè)和雙軸4頁(yè)2種形式。
2.外擺式乘客門(mén): 又稱外開(kāi)平移式乘客門(mén)。外擺式乘客門(mén)在關(guān)閉時(shí),其外側(cè)與車身外側(cè)面平齊,密封效果、美觀性好,占用車內(nèi)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(fēng)阻,減小風(fēng)噪,近年來(lái)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(shí)用性。外擺門(mén)具有單擺和雙擺2種形式,單擺式的較常見(jiàn)。
3.內(nèi)擺式乘客門(mén):又稱內(nèi)開(kāi)回移式乘客門(mén)。內(nèi)擺式乘客門(mén)是乘客門(mén)中開(kāi)啟后凈開(kāi)度最大的一種,方便乘客上下車,尤其適用于城市客車。內(nèi)擺式乘客門(mén)的門(mén)扇在開(kāi)啟后會(huì)占用車內(nèi)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(jiàn)于城市客車中,外擺式乘客門(mén)也具有單擺和雙擺2種形式。
1.1.2 外擺門(mén)的優(yōu)點(diǎn)
在本題目中要求的中型客車中選用外擺門(mén),它與折疊式乘客門(mén)相比有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 外擺式車門(mén)是把車門(mén)整體旋轉(zhuǎn)外移,車門(mén)開(kāi)度大,可以開(kāi)啟到門(mén)框?qū)挾?,有效利用門(mén)框空間,使踏步寬敞,保證乘客上下車方便。
2. 外擺門(mén)采用雙層密封,具有良好的密封性,密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
3. 車門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作柔和,運(yùn)動(dòng)平順,且設(shè)有防夾裝置,開(kāi)關(guān)方便、安全,操縱靈巧。
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(wú)凹陷,克服了凹陷于車身內(nèi)的折疊式車門(mén)的空氣渦流,改善了客車的空氣動(dòng)力學(xué)性能,行車時(shí)空氣阻力小,風(fēng)噪小,且造型美觀,在客車高速運(yùn)行時(shí)可以提高客車的經(jīng)濟(jì)性和功率利用率。
1.2 CAD 技術(shù)在汽車開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用
1.2.1CAD技術(shù)的發(fā)展
CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),CAD技術(shù)首先在航空、航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,而后開(kāi)始逐漸應(yīng)用于汽車等機(jī)械制造領(lǐng)域。1959 年 GM 汽車公司的 DAC-1(Design Augmented Computer)項(xiàng)目 標(biāo)志著 CAD 技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用的開(kāi)始。CAD 技術(shù)給使用者帶來(lái)了巨大的好處及頗豐的收益,大大減少了設(shè)計(jì)人員的工作量和工作強(qiáng)度,便于設(shè)計(jì)者隨時(shí)修改圖紙,它使得汽車設(shè)計(jì)的時(shí)間周期縮短,汽車工業(yè)開(kāi)始大量采用 CAD 技術(shù)。CAD成為機(jī)械設(shè)計(jì)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(gòu)買過(guò)相當(dāng)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(huà)二維圖的首選,后來(lái)發(fā)展了三維實(shí)體功能之后,應(yīng)用也更加廣泛了。
二 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況比較
2.1客車附件工業(yè)的特點(diǎn)
乘客門(mén)、行李倉(cāng)門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)門(mén)均是客車車身的重要附件,對(duì)客車的各種性能均有影響。它們是車身造型的重要組成部分,對(duì)車身空氣動(dòng)力學(xué)、車身外觀尤為重要。
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(guān)系著客車的舒適性、安全性、可觀性等,對(duì)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(diǎn)是:
1. 品種繁多。除大型附件如車用空調(diào)系統(tǒng),車用暖風(fēng)機(jī),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(tái),客車自動(dòng)門(mén),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,行李倉(cāng)門(mén),內(nèi)行李倉(cāng)門(mén),安全門(mén),駕駛員門(mén),后置發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)門(mén)及其相應(yīng)的鉸鏈機(jī)構(gòu),鎖止機(jī)構(gòu),冷暖風(fēng)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(xué)科的內(nèi)容。如客車自動(dòng)門(mén)就包含有工業(yè)造型、機(jī)械、電子、流體傳動(dòng)等方面的學(xué)科內(nèi)容;聚氨酯軟化儀表臺(tái)也包含有工業(yè)造型、機(jī)械、化工等方面的學(xué)科內(nèi)容;車用空調(diào)系統(tǒng)及其管道和出風(fēng)口就包含有機(jī)械、電子、流體傳動(dòng)、化工、工業(yè)造型等方面的學(xué)科內(nèi)容。
3. 與客車工業(yè)的整體水平休戚相關(guān)。也就是說(shuō)裝在客車上的附件要與該客車的水平一致,風(fēng)格一致,達(dá)到與整車的統(tǒng)一和和諧,給人以整體美、規(guī)格美和強(qiáng)烈的時(shí)代感。
因此,客車附件的生產(chǎn)是一門(mén)多品種,有多種學(xué)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(gè)工業(yè)水平的發(fā)展而發(fā)展,也反映出一個(gè)國(guó)家整個(gè)工業(yè)水平。
2.2 目前國(guó)內(nèi)客車車身附件的狀況及與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(mén)學(xué)科內(nèi)容。在一些發(fā)達(dá)國(guó)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(kāi)發(fā)和試驗(yàn)中心。能完全獨(dú)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(chǎng)的要求或根據(jù)政府職能部門(mén)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和型譜要求開(kāi)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(jié)構(gòu)等整車的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造方面,減少了人員,提高了效率,同時(shí)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(huì)加大投入,對(duì)關(guān)系本附件性能、功能和可靠性方面的問(wèn)題進(jìn)行研究,有利于各附件廠本身的提高。如發(fā)達(dá)國(guó)家的座椅廠,一般都有自己的研究和試驗(yàn)中心,擁有強(qiáng)度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、體壓分布試驗(yàn)和座椅上最后乘坐姿式試驗(yàn)的設(shè)備、儀器和其它試驗(yàn)條件;同時(shí)為了適應(yīng)人們價(jià)值觀念的變化,適應(yīng)人們對(duì)客車的個(gè)性和高質(zhì)量的追求,特別注重市場(chǎng)信息和情報(bào)的搜集。既在座椅的結(jié)構(gòu)、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(dòng)安全性方面進(jìn)行了深入的研究。從而使這些國(guó)家生產(chǎn)出來(lái)的座椅不僅能極大地提高客車內(nèi)裝飾的質(zhì)量,增強(qiáng)豪華感;而且質(zhì)量輕,能滿足不同類型的客車(如長(zhǎng)途旅游車等)對(duì)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(dòng)門(mén)也有專業(yè)生產(chǎn)廠,各專業(yè)廠也有自己的研究和試驗(yàn)中心,也擁有強(qiáng)度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、流體傳動(dòng)試驗(yàn)、安全保障試驗(yàn)和光電遙控試驗(yàn)等的設(shè)備、儀器和其它試驗(yàn)條件。這樣既可對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)和定期檢查,保證其質(zhì)量和可靠性;也可在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,采用新結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料,使產(chǎn)品在達(dá)到質(zhì)量輕、性能好、壽命長(zhǎng)、可靠性好等方面要求的同時(shí),還可根據(jù)不同乘客的需求,具有越來(lái)越多的安全保障系統(tǒng)和越來(lái)越好的整體性能。其它為行李倉(cāng)門(mén)及鉸鏈機(jī)構(gòu),行李倉(cāng)門(mén)和乘客門(mén)門(mén)鎖機(jī)構(gòu)、軟化儀表臺(tái)、冷風(fēng)和暖風(fēng)管道及出風(fēng)口,內(nèi)行李倉(cāng)、倉(cāng)門(mén)及鎖止機(jī)構(gòu)、前轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、全套側(cè)窗玻璃總成,組合電子顯示屏,后視電視系統(tǒng),組合儀表板等車身附件都是一樣??傊?,在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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(duì)某些附件有新的要求,也能及時(shí)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(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的客車不論其檔次的高低,車內(nèi)和車外看起來(lái)都很簡(jiǎn)潔、流暢,很少有湊合的感覺(jué)。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(guó)內(nèi)客車車身附件的情況就完全不是這樣。除一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜或?qū)I(yè)性要求較強(qiáng)的附件(如車用空調(diào)系統(tǒng)、暖風(fēng)機(jī)、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(dòng)門(mén)、駕駛員門(mén)、行李倉(cāng)門(mén)、后置發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)門(mén)及其鉸鏈機(jī)構(gòu)、鎖止機(jī)構(gòu);儀表臺(tái);側(cè)窗總成;冷風(fēng)及暖風(fēng)管道和出風(fēng)口;內(nèi)行李倉(cāng)、倉(cāng)門(mén)及鎖止機(jī)構(gòu);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(wù)是整車生產(chǎn),不能為這些附件花費(fèi)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(xué)科內(nèi)容,每一樣附件的改進(jìn)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(shí)間,光研制費(fèi)就投入了將近20萬(wàn)元的資金,才有了一個(gè)較好的結(jié)果。這樣的投入對(duì)許多客車廠來(lái)說(shuō)雖然是不愿也不可能的。因此,現(xiàn)有附件與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比有著較大的差距。其主要表現(xiàn)為:
1.功能不全。國(guó)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(duì)其提出的要求,特別是很難滿足隨著時(shí)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(dòng)門(mén),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自動(dòng)門(mén)一般只具備有由駕駛?cè)藛T或售票人員操縱的門(mén)開(kāi)閉功能,缺乏完善的防夾功能;停車才能開(kāi)閉的功能;乘客可貯存開(kāi)關(guān)要求,且直接操縱停車信號(hào)的功能;直接操縱門(mén)開(kāi)關(guān)下車和停車功能;在門(mén)口進(jìn)出頻繁的情況下,使用電子裝置延長(zhǎng)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間的功能等。
2.性能較差。國(guó)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(yàn),都不同程度的存在性能不好問(wèn)題。如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的座椅,由于減振材料的固有頻率和相對(duì)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(dòng)加速度的作用,有些甚至還有放大作用。
3.可靠性不高。國(guó)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(yùn)行。如JT6120客車的外擺式乘客門(mén)的門(mén)泵由于未進(jìn)行必要的研究和試驗(yàn),致使有的門(mén)泵早期失靈、在車輛運(yùn)行中門(mén)被風(fēng)吹開(kāi),碰壞了門(mén)和側(cè)圍,迫使該車只能停止運(yùn)行。
4.國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的車身附件的規(guī)格、品種嚴(yán)重不全。使得各客車廠在選擇時(shí)很不方便,即使勉強(qiáng)裝上也有湊合之感,達(dá)不到與整車的統(tǒng)一、和諧;或者由客車廠自行用簡(jiǎn)單的方法制作,裝上車后同樣達(dá)不到流暢、和諧、統(tǒng)一的整體效果。
總之,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的客車車身附件的狀況嚴(yán)重影響到國(guó)內(nèi)客車整體水平,是制約我國(guó)客車發(fā)展的瓶頸,是到了改變此落后狀況的時(shí)候了。
2.3發(fā)展建議
1.建立客車車身附件的標(biāo)準(zhǔn)和公認(rèn)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(guò)去,由于客車布點(diǎn)分散,加之條塊分割和部門(mén)所有制等因素的影響,以致長(zhǎng)期都未建立完善的客車車身附件的標(biāo)準(zhǔn)和公認(rèn)的型譜,“三化”工作也難以貫徹。設(shè)計(jì)上缺乏規(guī)范可循,從而給用戶帶來(lái)很大的困難和不便,也給附件的專業(yè)化生產(chǎn)帶來(lái)很多難以解決的問(wèn)題。因此,各客車廠應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)造型風(fēng)格的獨(dú)特,而必須遵守統(tǒng)一的客車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,堅(jiān)決貫徹“三化”原則,盡量根據(jù)各種附件的標(biāo)準(zhǔn)和型譜選用附件,嚴(yán)把產(chǎn)品和協(xié)作件的品質(zhì)關(guān),這樣才能生產(chǎn)出價(jià)廉物美、用戶信得過(guò)的產(chǎn)品;也才能達(dá)到占領(lǐng)市場(chǎng)的目的。同時(shí),政府職能部門(mén)也應(yīng)及早抓緊修訂和完善客車及客車附件的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(xué)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(zhǎng)足的發(fā)展和提高,必須有各自的研究開(kāi)發(fā)中心和試驗(yàn)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(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(yàn)手段,進(jìn)行產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)和試驗(yàn),達(dá)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(guān)的附件廠、科研院所和大專院校組成聯(lián)合集團(tuán)。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(kāi)發(fā)相應(yīng)的系列化附件產(chǎn)品。這樣,就可發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),共同促使我國(guó)客車的整體技術(shù)水平得到更快的發(fā)展和提高。實(shí)踐表明,必須由具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的大型客車集團(tuán)全面考慮組織協(xié)作,是妥善解決目前我國(guó)客車附件的落后狀況的重要途徑。
4.認(rèn)真總結(jié)國(guó)內(nèi)客車研制中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在今后的國(guó)家、部和幾個(gè)廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)整車的項(xiàng)目中,必須相應(yīng)提出研制某些關(guān)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(guó)內(nèi)客車的整體水平。
總之,面對(duì)我國(guó)客車車身附件的落后狀況,是應(yīng)該引起有關(guān)部門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)和客車行業(yè)的高度重視,找出問(wèn)題的所在,提出解決的辦法,以便較快地解決長(zhǎng)期困擾我國(guó)客車發(fā)展的車身附件問(wèn)題。
第三章 外擺式乘客門(mén)設(shè)計(jì)
3.1 外擺式乘客門(mén)的結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r
外擺式乘客門(mén)有無(wú)軌道移出式車門(mén)和有軌道式車門(mén),目前主要使用的是一種無(wú)軌道的移出車門(mén),門(mén)扇靠回轉(zhuǎn)臂支撐,依靠轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)門(mén)扇作近似于平行移動(dòng)的運(yùn)動(dòng),因而也稱為平移門(mén)。
圖1為該類車門(mén)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,它主要由門(mén)扇1、支臂5、7, 導(dǎo)向拉桿3、 鎖止機(jī)構(gòu)(未畫(huà)出)等組成。
車門(mén)門(mén)體采用輕質(zhì)鋁合金材料。門(mén)體骨架由鋁合金型材經(jīng)氬弧焊組焊而成,門(mén)體的內(nèi)外蒙皮采用1.0mm的薄鋁板,使整個(gè)門(mén)體重量大大減輕。車門(mén)采用雙層密封,雙向的,鑲嵌在鋁型材槽中的車門(mén)密封條很好的保證了車門(mén)的密封。車門(mén)開(kāi)度大,開(kāi)關(guān)輕便、靈巧、安全,車門(mén)關(guān)閉后,門(mén)體與整車外觀協(xié)調(diào),使整車的外表面平整,整車造型更加美觀,既減小了空氣阻力,又防止了高速行駛產(chǎn)生較大的風(fēng)流噪聲。
圖3.1
轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)臂、下拉桿與車門(mén)體相連接,不但起到支撐門(mén)體的作用,還利用四連桿機(jī)構(gòu)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)車門(mén)的無(wú)軌道平移。轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)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(mén)的運(yùn)動(dòng),各傳動(dòng)桿件的鉸接點(diǎn)均設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu),在安裝中可通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以保證車門(mén)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。
鎖止機(jī)構(gòu)是由裝在門(mén)體兩側(cè)的鎖止塊與安裝在前后門(mén)框上的鎖止塊組成。當(dāng)車門(mén)完全關(guān)閉后,由門(mén)泵轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)車門(mén)向上移動(dòng),鎖止塊相互鍥合進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)。
3.2乘客門(mén)泵選型
? 江蘇金湖汽車配件廠MB-QZ1外擺門(mén)泵以壓縮空氣為動(dòng)力源通過(guò)電磁閥控制氣源,推動(dòng)氣缸活塞作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),活塞桿通過(guò)螺旋軸及螺旋套作用,將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)車門(mén)軸轉(zhuǎn)動(dòng),使車門(mén)作平行移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)車門(mén)的啟閉,車門(mén)關(guān)緊后,通過(guò)氣缸活塞的作用,車門(mén)隨門(mén)軸上升一段行程,使門(mén)框邊上的楔塊結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)車門(mén)的自鎖;在車門(mén)關(guān)閉過(guò)程中,如遇到障礙(如夾住人或物)防夾行程開(kāi)關(guān)使車門(mén)自動(dòng)打開(kāi),實(shí)現(xiàn)防夾功能。車門(mén)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由瞬間通電的二位五通電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。車門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉速度,可通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)(排)氣口的進(jìn)(排)氣量的大小來(lái)控制。在緊急情況下,可通過(guò)應(yīng)急閥切斷氣源,打開(kāi)車門(mén)。
????????MB-QZ1外擺門(mén)泵是新近引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品技術(shù)研制開(kāi)發(fā)的一種新型門(mén)泵產(chǎn)品。其功能完備,結(jié)構(gòu)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
3.2.1 門(mén)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:500×170×120
????4、最大上升高度:20mm
????5、氣缸推力:當(dāng)氣壓為0.6Mpa時(shí)理論推力為4700N
????6、旋轉(zhuǎn)角:>135°
7、耐久性: 1×105次??????????????????
8、結(jié)構(gòu)型式: 前置式、后置式
? ?MB-QZ1車門(mén)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分門(mén)泵總成、轉(zhuǎn)臂總成及附件兩大部分,氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)泵總成安裝于車門(mén)下方,門(mén)軸置于門(mén)泵上,轉(zhuǎn)臂聯(lián)接門(mén)泵與車門(mén)。
????在安裝時(shí),先將門(mén)泵總成裝好,再將回轉(zhuǎn)軸固定好,將上、下轉(zhuǎn)臂裝在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?,稍加緊固。再使轉(zhuǎn)臂處于開(kāi)門(mén)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(kāi)關(guān)位置是否合適,并調(diào)試開(kāi)關(guān)門(mén)速度。
3.2.2 門(mén)泵安裝與調(diào)試
1、將門(mén)泵的罩殼取下,通過(guò)泵體上的三個(gè)安裝長(zhǎng)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(shí)把轉(zhuǎn)軸支承總成上的頂絲壓入支承軸孔內(nèi)。
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(mén)框內(nèi)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(kāi)門(mén)狀態(tài)下擰緊卡箍螺釘。擰緊前應(yīng)同時(shí)考慮其高度。
5、把門(mén)上、下支承按要求裝在車門(mén)上后,將車門(mén)懸掛到上、下彎臂總成上,預(yù)緊各緊固件。
6、用手扳動(dòng)車門(mén)進(jìn)行啟閉,觀測(cè)車門(mén)兩側(cè)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(yīng)螺釘。
?? 7、將平衡桿調(diào)整到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,連接車門(mén)與車體。在手動(dòng)狀況下啟閉車門(mén),觀察車門(mén)在開(kāi)閉兩極限位置時(shí),車門(mén)與車體是否平行,如不平行,調(diào)整平衡桿長(zhǎng)度以達(dá)到要求。
8、在車門(mén)兩側(cè)與門(mén)框兩側(cè)安裝調(diào)整定位塊和定位撞塊,兩對(duì)應(yīng)鎖塊頂點(diǎn)間隙控制在3-4mm左右。
9、接通氣源與電源,先調(diào)試車門(mén)開(kāi)、關(guān)速度;如開(kāi)門(mén)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(mén)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(shí)觀測(cè)開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)即將到位時(shí)車門(mén)是否有明顯的速度減慢(慢動(dòng)現(xiàn)象),若否,則分別調(diào)節(jié)泵體下蓋與上蓋的慢動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘以達(dá)到理想的動(dòng)作。
10、再調(diào)試電器功能是否齊全。當(dāng)車門(mén)打開(kāi)時(shí),踏步燈應(yīng)亮;門(mén)關(guān)閉提升到位后,踏步燈滅,在車門(mén)關(guān)閉過(guò)程中,車門(mén)遇到障礙或夾住人時(shí),應(yīng)能自動(dòng)打開(kāi),若不能實(shí)現(xiàn)該功能,則可以調(diào)節(jié)凸輪角度來(lái)實(shí)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核
運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是確定支撐臂和約束桿的長(zhǎng)度及其安裝位置,以保證車門(mén)的正常運(yùn)動(dòng)。在設(shè)計(jì)時(shí)一般用作圖法分析外擺式乘客門(mén)的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而確定四連桿機(jī)構(gòu)及各固定鉸和活動(dòng)鉸的位置,并作模型驗(yàn)證其是否與門(mén)框等部件發(fā)生干涉。
3.3.1用作圖法確定車門(mén)的運(yùn)動(dòng)軌跡
A為導(dǎo)向桿與門(mén)體固定鉸接點(diǎn),B為轉(zhuǎn)
圖3.3
臂與門(mén)體固定鉸接點(diǎn),C為導(dǎo)向桿與車身踏步處的固定鉸鏈點(diǎn),D為轉(zhuǎn)臂與轉(zhuǎn)軸固定鉸接點(diǎn),當(dāng)車門(mén)以平行四連桿機(jī)構(gòu)ABCD按W方向移動(dòng)時(shí),車門(mén)內(nèi)側(cè)E點(diǎn)的初始速度VEBD垂直;當(dāng)E點(diǎn)移動(dòng)到E’點(diǎn)并平動(dòng) 到門(mén)框外側(cè)時(shí),車門(mén)在X軸方向上的位移XEE’很大。 顯然按圖 確定的四連桿機(jī)構(gòu)及各鉸鏈點(diǎn)位置,其車門(mén)移動(dòng)時(shí)要求的車門(mén)與門(mén)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(mén)四連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)是既能在合理的車門(mén)間隙條件下不與門(mén)框相碰,又能滿足完全開(kāi)啟后到達(dá)設(shè)計(jì)給定位置的近似平行移動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)。
作圖法確定車門(mén)四連桿機(jī)構(gòu)的位置和尺寸:
圖3.4
1、 在門(mén)體上確定導(dǎo)向桿與門(mén)體固定鉸接點(diǎn)A及轉(zhuǎn)臂門(mén)體固定鉸接點(diǎn)B 的位置,A,B 的位置根據(jù)門(mén)體結(jié)構(gòu)確定,一 般B點(diǎn)選擇門(mén)體中間為宜,而 A 點(diǎn)則盡量靠邊緣。
2、 確定門(mén)開(kāi)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(mén)的開(kāi)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(diǎn)的位置,D點(diǎn)距門(mén)扇內(nèi)壁115mm。
4、 BD即為轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度,根據(jù)BD直線的長(zhǎng)度,即轉(zhuǎn)臂的長(zhǎng)度確定導(dǎo) 向桿AC的長(zhǎng)度。一般導(dǎo)向桿應(yīng)比轉(zhuǎn)臂稍長(zhǎng)AC 約為1.1-1.2BD。確定AC 長(zhǎng)度以后,分別以AA‘ 點(diǎn)為圓心AC長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓交于點(diǎn)C則C 點(diǎn)即為 導(dǎo)向桿固定鉸鏈點(diǎn)。
5、 根據(jù)門(mén)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(mén)框立柱不發(fā)生干涉。
最終確定的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸如圖3.5所示:
圖3.5
3.3.2運(yùn)動(dòng)校核
當(dāng)BD轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度n時(shí),B點(diǎn)轉(zhuǎn)至“B”點(diǎn),以B”點(diǎn)為圓心、BA長(zhǎng)度為半徑作圓,與以C點(diǎn)為圓心,AC為半徑作的圓交于A”點(diǎn),這是當(dāng)BD轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度n 時(shí),A點(diǎn)相應(yīng)得位置。以A”點(diǎn)為圓心,AE長(zhǎng)為半徑作圓,與以B”點(diǎn)為圓心,B”E為半徑所作的圓相交于E1。取不同的n 值, 就會(huì)得到E點(diǎn)相應(yīng)得一系列位置,將E點(diǎn)的這些相應(yīng)得位置用光滑曲線連接起來(lái),就得到E點(diǎn)隨著B(niǎo)D的主動(dòng),E點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖所示:
由圖中可以得知門(mén)扇內(nèi)側(cè)點(diǎn)E與門(mén)框不會(huì)發(fā)生干涉。
3.4 外擺門(mén)的密封
相對(duì)折疊門(mén)而言,外擺式乘客門(mén)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(dòng)力性好,同時(shí)車門(mén)開(kāi)啟平穩(wěn)可靠、占用空間小,因此越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種客車上。
由于外擺式乘客門(mén)車門(mén)本身是個(gè)曲面體,使得門(mén)扇與門(mén)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(jiǎn)要介紹幾種當(dāng)前客車外擺式乘客門(mén)常用的密封結(jié)構(gòu),并綜合分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
3.4.1幾種典型外擺式乘客門(mén)密封結(jié)構(gòu)
1、 大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu)大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu)如圖 3.6所示。
圖 3.6 大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu)
該結(jié)構(gòu)是通過(guò)在門(mén)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(lái)形成門(mén)與車身間的密封。由于車門(mén)本身的弧度會(huì)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(mén)框周邊安裝膠條來(lái)反扣壓在門(mén)扇上,形成雙層密封。該結(jié)構(gòu)由于采用鋁型材和大截面扣壓式橡膠條,所以成本比較高。
2、 大截面膠條單面扣壓結(jié)構(gòu)
為了降低上述 1中結(jié)構(gòu)的成本,大截面膠條單 面扣壓結(jié)構(gòu)取消了門(mén)框上的鋁型材和膠條,而是在門(mén)框上焊接鐵皮止口,再在其上裝夾龍骨膠條來(lái)與 車門(mén)密封,如圖3.7所示。這種結(jié)構(gòu)使 1.中結(jié)構(gòu)的鋁型材和膠條用量減少了一半,成本較低,曾較長(zhǎng)時(shí)間地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各個(gè)廠家的客車上。
圖 3.7 大截面膠條單面扣壓結(jié)構(gòu)
3、 改進(jìn)型大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu) 近年來(lái),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結(jié)構(gòu)在車門(mén)前方的迎風(fēng)側(cè),橡膠葉片在車速較高時(shí)經(jīng)常被氣流吹得張開(kāi),致使密封性下降,同時(shí)形成氣動(dòng)噪聲和阻力。為此在1結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),形成如圖3.8所示的結(jié)構(gòu),即在門(mén)框鋁型材上加設(shè)一個(gè)凸起折邊,起遮風(fēng)擋水的作用,但這同時(shí)又增加了成本。
圖3.8 改進(jìn)型大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu)
3.4.2改進(jìn)型密封結(jié)構(gòu)
為了從根本上解決上述三種結(jié)構(gòu)的缺陷,許多客車制造企業(yè),特別是在進(jìn)口客車上近來(lái)又推出了一種新型的密封結(jié)構(gòu),如圖3.9所示。該結(jié)構(gòu)是通過(guò)在門(mén)框上焊接止口,在止口上裝配兩道密封膠條來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)扇與門(mén)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(bǔ)門(mén)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部分和起夾緊于門(mén)框內(nèi)止口作用的夾持部分組成,該密封條具有的非線性彈性特性使關(guān)門(mén)時(shí)消耗的能量小而且密封效果好。
圖3.9 改進(jìn)型密封結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)不僅制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉,而且密封效果好,裝配以后門(mén)扇與門(mén)框之間僅留下一條狹小的縫隙,車門(mén)與車身曲線完全吻合,表面渾然一 體。目前已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各種客車上。
3.4.3密封結(jié)構(gòu)選定
本車采用了改進(jìn)型大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu),丹陽(yáng)市鵬凌塑業(yè)有限公司生產(chǎn)的PB022型密封膠條,如下圖所示:
3.5外擺式乘客門(mén)的制作
3.5.1制作工藝
乘客門(mén)門(mén)扇由門(mén)扇骨架,內(nèi)外蒙皮組成,門(mén)骨架一般采用異型截面的型材以簡(jiǎn)化制作工藝。另外由于門(mén)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(mén)扇的重量,以利于門(mén)泵的工作。門(mén)扇通常采用鋁型材和鋁板制作。
由于外擺式乘客門(mén)關(guān)閉時(shí)與車身貼合,因此車身曲線要體現(xiàn)在門(mén)扇上以及與其相關(guān)的門(mén)骨架零件上, 門(mén)骨架零件壓制彎形后,與其他構(gòu)件一起在門(mén)骨架組焊模上組焊。門(mén)扇內(nèi)外蒙皮采用1mm鋁板制作,直接按蒙皮展開(kāi)尺寸下料,然后在胚料上切割出門(mén)窗孔、門(mén)鎖孔,最后沿骨架止口包邊制作成形。 經(jīng)過(guò)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(zhuǎn)配完工的乘客門(mén)門(mén)扇的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有
1、 蒙皮與骨架貼合,不得有鼓動(dòng)聲。
2、 外形曲線用樣板檢驗(yàn),不貼合間隙不大于1mm。
3.5.2預(yù)裝與調(diào)試
在車身進(jìn)行噴涂工序之前,對(duì)乘客門(mén)進(jìn)行預(yù)裝調(diào)試,以確定門(mén)驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)的位置,同時(shí),檢驗(yàn)車門(mén)在車身上的安裝的狀況。外擺門(mén)預(yù)裝調(diào)試的工藝流程為:
門(mén)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(mén)扇預(yù)裝——調(diào)試——修整——檢驗(yàn)。
第四章 行李倉(cāng)門(mén)設(shè)計(jì)
4.1行李倉(cāng)門(mén)結(jié)構(gòu)組成
行李倉(cāng)門(mén)有倉(cāng)門(mén)骨架,蒙皮,鉸鏈,門(mén)鎖,空氣彈簧支撐桿等組成。
4.2零部件選型
4.2.1鎖 具 的 選 擇
一 是 看 具 體 倉(cāng) 門(mén) 的 長(zhǎng) 度 及 密 封 形式,二是與整車協(xié)調(diào)。 如整車以曲線表達(dá)豐滿圓潤(rùn)為主,則選用橢圓形或圓形鎖,如整車以方形表達(dá)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(guò)程中應(yīng)轉(zhuǎn) 動(dòng) 靈 活,安 裝 方 便,使 用 可 靠,盡 量 統(tǒng) 一 鎖 芯。 在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng) 度有可能不同,最好事先確定,以減輕工作量,加快 生產(chǎn)進(jìn)度。 對(duì)于鎖的基本要求是打開(kāi)、關(guān)閉時(shí)門(mén)鎖裝置具有對(duì)車門(mén)的導(dǎo)向和定位作用(不僅在開(kāi)門(mén)方 向,而且上下也要定位),當(dāng)車門(mén)處于全鎖緊狀態(tài)時(shí),車門(mén)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(mén) 鎖失靈。 門(mén)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(shí)車門(mén)突然打開(kāi),起安全保險(xiǎn)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,如倉(cāng)門(mén)鎖帶有自動(dòng)報(bào)警裝置等,也可以算 得上是整車的一個(gè)亮點(diǎn)。 有時(shí)鎖的選用還會(huì)影響到車門(mén)的整體結(jié)構(gòu)。
本倉(cāng)門(mén)選鎖如圖4.2:
圖4.2
為上海安達(dá)鎖廠生產(chǎn)的安全牌108C型倉(cāng)門(mén)鎖。
4.2.2氣彈簧支撐機(jī)構(gòu)
空氣彈簧的公稱力應(yīng)根據(jù)門(mén)的材質(zhì)來(lái)選取,奇彈簧的伸長(zhǎng)量及總長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)所選的鉸鏈確定適當(dāng)值,滿足舉升高度、自鎖、開(kāi)關(guān)倉(cāng)門(mén)力適當(dāng)?shù)纫?。一般?lái)說(shuō),在門(mén)打開(kāi)15·-30·左右時(shí),門(mén)就要自動(dòng)開(kāi)始舉升,到伸長(zhǎng)2/3左右時(shí),到達(dá)氣彈簧的液力阻尼段,緩慢升到最高點(diǎn)。用AUTOCAD校驗(yàn)普通鉸鏈即可。校完氣彈簧總長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量之后,還要注意校核出來(lái)的氣彈簧能否生產(chǎn) 得出來(lái),因?yàn)樾:说闹皇且粋€(gè)理論值。 一般來(lái)說(shuō),伸 長(zhǎng)量*2+(廠家給定的一個(gè)長(zhǎng)度)≤ 氣彈簧總長(zhǎng)(廠家給定的一個(gè)長(zhǎng)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(gè)數(shù)值就越?。Ee個(gè)例子來(lái)說(shuō),如果校核一個(gè)側(cè)倉(cāng)門(mén)所需氣彈簧的參數(shù)為YQ10/20-200-450-***N,假如廠家給定的長(zhǎng)度為120mm,根據(jù)公式:200*2+120=520〉450,那么這個(gè)氣彈簧是做不出來(lái)的,需要進(jìn)一步校核。
圖4.3
氣彈簧公稱力可由門(mén)的重力轉(zhuǎn)矩和氣彈簧的上 升轉(zhuǎn)矩的平衡求解出來(lái)。 活塞桿直徑和缸筒外徑的 選用:當(dāng)公稱力小于400N 時(shí),選用F8/F18;當(dāng)公稱力大于400N、小于650N時(shí),選用F10/F22;當(dāng)公稱力大于650N、小于1200N時(shí),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(huì)過(guò)大,將 導(dǎo)致門(mén)體表面出現(xiàn)漆痕,甚至油漆掉裂等情況。 在 門(mén)關(guān)上后,氣彈簧的下支點(diǎn)應(yīng)在上支點(diǎn)以外,這樣才 會(huì)產(chǎn)生自鎖力,避免門(mén)自開(kāi)隱患,距離也不要太大,大了門(mén)難開(kāi)啟。另 外,當(dāng) 一 個(gè) 企 業(yè) 生 產(chǎn) 的 車 輛 類 型 較多,而所用鉸鏈的類型不多時(shí),要考慮氣彈簧的通用性。 相同的鉸鏈其實(shí)所選用氣彈簧的伸長(zhǎng)量是差不多的,能借用的就借用,樣方便生產(chǎn)和采購(gòu)。本倉(cāng)門(mén)氣彈簧撐桿選用江蘇省江都市新萬(wàn)達(dá)氣動(dòng)件有限公司產(chǎn)品,其技術(shù)參數(shù)如下:
型號(hào)
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4.1
4.3鉸鏈設(shè)計(jì)
客車倉(cāng)門(mén)鉸鏈機(jī)構(gòu)有合葉式,彎臂式、組合式、滑槽式、平移式、及平擺四連桿式等。
常用的倉(cāng)門(mén)鉸鏈為合頁(yè)式鉸鏈機(jī)構(gòu),隨著整個(gè)汽車工業(yè)的發(fā)展,這幾年大客車的發(fā)展突飛猛進(jìn),倉(cāng)門(mén)鉸鏈在原先簡(jiǎn)單的合頁(yè)式機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路上由了較大的改進(jìn),廣泛的采用了不銹鋼薄板合頁(yè)式鉸鏈,組合式鉸鏈、平擺四連桿式機(jī)構(gòu)和橡膠鉸鏈等,以適應(yīng)高檔客車的要求。
本倉(cāng)門(mén)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(cāng)門(mén)開(kāi)啟時(shí),門(mén)體先繞下轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),然后繞上轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),可增加門(mén)的開(kāi)啟角度。由于開(kāi)啟過(guò)程中門(mén)向鉸鏈槽中旋轉(zhuǎn),故門(mén)不會(huì)與門(mén)框發(fā)生干涉,同時(shí),這種鉸鏈可安裝于倉(cāng)體上方骨架內(nèi),安裝空間要求很小。
注意事項(xiàng):
1、 可選用三種結(jié)構(gòu)成形鉸鏈:鑄鋼結(jié)構(gòu)、鋼板沖壓結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu),最好采用鑄鋼結(jié)構(gòu)。
2、 中間鉸鏈的旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)小于90·。
設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)分析
畢業(yè)設(shè)計(jì)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(lái)所學(xué)的基礎(chǔ)課知識(shí)及專業(yè)課知識(shí)系統(tǒng)地貫穿起來(lái),做了一次全面的總復(fù)習(xí)。同時(shí)還使我們把從理論上所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,我獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn),為我以后的工作和學(xué)習(xí)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
在兩個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程中,我深深體會(huì)到了作為一名合格的設(shè)計(jì)人員應(yīng)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(zé)任心強(qiáng),還要有團(tuán)隊(duì)合作的精神。要有大局觀,把握設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的每一個(gè)細(xì)節(jié)。要有克服困難的勇氣和決心,因?yàn)樵O(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)不斷完善的過(guò)程,我們必須在滿足一定技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上使其更加完善以達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。
客車車門(mén)總成的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)多,需要考慮到設(shè)計(jì)對(duì)象的實(shí)用性和制造工藝問(wèn)題。保證設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)用性和加工制造的可行性。對(duì)中型客車外擺門(mén)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和門(mén)扇的密封是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn),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(jī)構(gòu)門(mén)扇和門(mén)框間隙過(guò)大密封困難的問(wèn)題。在眾多形式密封機(jī)構(gòu)中選擇了較為合理的密封方案。對(duì)行李倉(cāng)門(mén)鉸鏈和空氣彈簧支撐桿做出了合理的設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)過(guò)程的難點(diǎn)是門(mén)總成的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),這期間我查閱了大量的資料,研究了各種方案,實(shí)地觀察了多種客車外擺門(mén)、行李倉(cāng)門(mén)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),反復(fù)計(jì)算、畫(huà)草圖,做了大量的工作后終于確定了現(xiàn)在的設(shè)計(jì)方案。畫(huà)圖紙時(shí),由于用AUTOCAD作為設(shè)計(jì)軟件,在二維平面上的表現(xiàn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如三維圖,這又需要做許多細(xì)致的剖面圖,而花費(fèi)的心血也有了回報(bào),整個(gè)圖紙看起來(lái)更加細(xì)膩精確,所有細(xì)節(jié)一目了然,讀圖更容易了。
設(shè)計(jì)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)其實(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中走了很多彎路,一些本來(lái)可以很容易就解決的問(wèn)題,反而花了好多功夫才解決。還有一些在前期遇到的小錯(cuò)誤,沒(méi)有及時(shí)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(jìn)的地方。
致 謝
在本設(shè)計(jì)的過(guò)程中,得到了老師和同學(xué)的大力支持與幫助,在此深表感謝。劉昌利同學(xué)對(duì)我的幫助也是我能順利完成本設(shè)計(jì)的重要支持,特別是郭應(yīng)時(shí)老師給了我極大的指導(dǎo)和幫助。他認(rèn)真地為我輔導(dǎo)并不斷地糾正我設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和存在的問(wèn)題。我已深深感受到我們敬愛(ài)的老師對(duì)我們認(rèn)真負(fù)責(zé)的高度責(zé)任心。在此請(qǐng)?jiān)试S學(xué)生向您一并表示深深的感謝。
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中型客車車門(mén)總成設(shè)計(jì)
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