《轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)》—設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 李凱

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1、 中華人民共和國(guó)教育部 東北林業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 李 凱 指導(dǎo)教師：

2、 李宏剛 講師 學(xué) 院： 交通學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 交通運(yùn)輸類(lèi)(車(chē)輛工程)2005級(jí)2班 2009年4月 東北林業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 設(shè)計(jì)題目 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 李宏剛 講師 專(zhuān) 業(yè) 交通運(yùn)輸類(lèi)（車(chē)輛工程）2005級(jí)2班

3、 學(xué) 生 李 凱 2009年1月3日 題目名稱(chēng)：轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 任務(wù)內(nèi)容（包括內(nèi)容、計(jì)劃、時(shí)間安排、完成工作量與水平具體要求） 首先要求對(duì)轎車(chē)前車(chē)門(mén)的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)進(jìn)行分析，并根據(jù)轎車(chē)前車(chē)門(mén)的位置及功能特點(diǎn)選擇前車(chē)門(mén)的具體結(jié)構(gòu)形式，并按照車(chē)門(mén)的有關(guān)設(shè)計(jì)要求具體設(shè)計(jì)一轎車(chē)前車(chē)門(mén)，完成車(chē)門(mén)具體尺寸的計(jì)算和相關(guān)校核，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并按要求繪制相關(guān)零件圖和裝配圖。要求設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊。 時(shí)間安排： 2009年1月1日~2009年3月1日：調(diào)研、查閱參考資料，了解轎車(chē)前

4、車(chē)門(mén)的功能、主要結(jié)構(gòu)形式。確定研究方法，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容自找相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，填寫(xiě)《實(shí)習(xí)日志》。 2009年3月16日~2009年3月20日：開(kāi)題。上交《實(shí)習(xí)報(bào)告》、《實(shí)習(xí)日志》。 2009年3月21日~2009年4月10日：查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料或手冊(cè)，分析并確定轎車(chē)前車(chē)門(mén)的具體結(jié)構(gòu)形式，主要零部件及相互位置關(guān)系，繪制轎車(chē)前車(chē)門(mén)的結(jié)構(gòu)草圖。 2009年4月11日~2009年4月19 日：根據(jù)選定的設(shè)計(jì)參數(shù)，按照車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)的有關(guān)要求和順序進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的計(jì)算及其他有關(guān)參數(shù)的選配，繪制部分零件圖及總成草圖。 要求設(shè)計(jì)完整正確，圖紙能夠完整表達(dá)所設(shè)計(jì)總成或零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2

5、009年4月20日~2009年4月25日：接受中期檢查。 2009年4月26日~2009年5月15日：對(duì)設(shè)計(jì)草圖進(jìn)行修改，進(jìn)行相關(guān)校核，完成設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明書(shū)初稿。 2009年5月16日~2009年5月25日：說(shuō)明書(shū)及圖紙送審，根據(jù)審閱老師意見(jiàn)進(jìn)行修改。準(zhǔn)備預(yù)答辯。 2009年5月25日~2009年5月31日：預(yù)答辯 2009年6月1日~2009年6月7日：修改預(yù)答辯中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，包括圖紙、說(shuō)明書(shū)格式、中英文摘要等。要求完全符合學(xué)校制定的撰寫(xiě)規(guī)范。準(zhǔn)備答辯。 其中： 參考文獻(xiàn)篇數(shù)：10篇以上（其中，外文文獻(xiàn)3篇以上） 圖 紙 張 數(shù)：折合0# 圖紙3張以上，其中至少含1張0# 圖

6、紙 說(shuō)明書(shū)字?jǐn)?shù)：6000字以上 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人意見(jiàn) 簽名： 年 月 日 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 摘 要 車(chē)門(mén)作為一個(gè)綜合的轉(zhuǎn)動(dòng)部件和車(chē)廂一起構(gòu)成了乘員艙的空間界面，設(shè)計(jì)的車(chē)門(mén)應(yīng)具有足夠大的強(qiáng)度、剛度和良好的振動(dòng)特性，以滿(mǎn)足車(chē)門(mén)閉合時(shí)耐沖擊性及與側(cè)碰時(shí)的耐撞性等各項(xiàng)性能的要求。本設(shè)計(jì)在參考了多種車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，具體設(shè)計(jì)了一個(gè)分體式前車(chē)門(mén)。 關(guān)鍵詞：分體式；轎車(chē)前車(chē)門(mén)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Design of car’s front door Abstract The car’s front doors as integrat

7、ed compartment of the rotating parts and constitute the crew of the space module interface together, the design of the door should have sufficient strength, stiffness and good vibration characteristics, to meet the impact resistance when the door closed and with the side met resistance at the time o

8、f into the performance of such requirements. The design of the door in reference to a variety of structures based on the specific design of a split before the door. Key words：split; car’s front door; structural design 目 錄 1 緒 論 1 2 轎車(chē)前車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn) 2 3 轎車(chē)前車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3.1 結(jié)構(gòu)形式及組成 4 3.2 鉸鏈設(shè)計(jì) 4 3.3

9、限位器設(shè)計(jì) 5 3.4 后視鏡設(shè)計(jì) 6 3.5 外板設(shè)計(jì) 7 3.6 內(nèi)板設(shè)計(jì) 7 3.7 門(mén)鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.8 門(mén)玻璃設(shè)計(jì) 9 3.9 玻璃升降器設(shè)計(jì) 9 3.9.1 車(chē)門(mén)窗玻璃升降器操縱手柄位置 9 3.9.2 平面圖布置 11 3.10 防撞梁設(shè)計(jì) 11 3.11 密封設(shè)計(jì) 12 4 結(jié) 論 13 參考文獻(xiàn) 致 謝 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 1 緒 論 車(chē)門(mén)是轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)中十分重要而又相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)部件，其質(zhì)量直接關(guān)系到整車(chē)的舒適性和安全性，其性能直接影響著車(chē)身結(jié)構(gòu)性能的好壞[1]。它是車(chē)身中工藝最復(fù)雜的部件，涉及到

10、零件沖壓、零件焊接、零部件裝配、總成組裝等工序，尺寸配合和工藝技術(shù)等要求都非常嚴(yán)格。因此，車(chē)門(mén)要求密封性好、防塵、防水、隔音，如果車(chē)門(mén)的質(zhì)量差，時(shí)間久了容易產(chǎn)生車(chē)門(mén)卡死、關(guān)閉不嚴(yán)等現(xiàn)象，隨之帶來(lái)的噪聲和振動(dòng)不但降低乘坐舒適性，而且容易造成汽車(chē)零部件的損壞。 過(guò)去的車(chē)型主要以整體式車(chē)門(mén)為主，如桑塔納、富康、賽歐、派力奧等等，只有在部分高端車(chē)型上才使用分體式車(chē)門(mén)；從不同車(chē)系來(lái)看，日韓車(chē)系更多的采用分體式車(chē)門(mén)，而一些歐美車(chē)型依然沿用整體式車(chē)門(mén)的結(jié)構(gòu)；從車(chē)門(mén)內(nèi)部構(gòu)件來(lái)看，防撞梁由鈑金件代替過(guò)去的管梁結(jié)構(gòu)，限位器由凸輪機(jī)構(gòu)式替代了傳統(tǒng)形式的拉桿式，玻璃升降器由雙導(dǎo)軌繩輪式結(jié)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的齒輪式結(jié)構(gòu)等等

11、。 由于分體式車(chē)門(mén)顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)，而其缺點(diǎn)也可以通過(guò)一些工藝手段輕易的解決，越來(lái)越多的車(chē)型上開(kāi)始采用分體式車(chē)門(mén)，目前幾乎所有檔次的車(chē)型都開(kāi)始采用。而一些老車(chē)型在進(jìn)行換代開(kāi)發(fā)時(shí)也開(kāi)始用分體式取代原來(lái)的整體式車(chē)門(mén)，如：老款的蒙迪歐和新款蒙迪歐、老款的馬自達(dá)323和新款的馬自達(dá)3等。 21世紀(jì)以來(lái)，“安全、環(huán)保、節(jié)能”的造車(chē)?yán)砟钜鸦敬_立。隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括車(chē)門(mén)的輕量化設(shè)計(jì)都成為研究的重點(diǎn)，其中逆向設(shè)計(jì)技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。然而，從每年交通事故比例看，側(cè)撞要占1/3左右，其致死率僅次于正面碰撞，而致傷率則居第一位。2006年7月1日起正式實(shí)施的側(cè)撞法規(guī)主要要求的是車(chē)輛側(cè)門(mén)結(jié)構(gòu)

12、的安全性。因此，在概念設(shè)計(jì)階段完成好車(chē)門(mén)的布置設(shè)計(jì)是轎車(chē)前車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中相當(dāng)關(guān)鍵的一環(huán), 可以為以后的詳細(xì)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)將依據(jù)轎車(chē)前車(chē)門(mén)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀做進(jìn)一步改進(jìn)，充分考慮影響車(chē)門(mén)開(kāi)度的各種因素（H點(diǎn)、人體模型尺寸、頭部間隙、高寬度、A柱視野障礙角等），采用Y型防撞梁、三道密封條等設(shè)計(jì)，優(yōu)化門(mén)鉸鏈、門(mén)鎖及門(mén)窗附件等的布置，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與逆向造型設(shè)計(jì)在汽車(chē)車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行及車(chē)門(mén)各附件的功能、結(jié)構(gòu)等的分析、計(jì)算和校核，總成及零部件的布置，車(chē)門(mén)密封、通風(fēng)設(shè)計(jì)等，最后應(yīng)用Auto CAD等軟件進(jìn)行繪圖。 2 轎車(chē)前車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn) 車(chē)門(mén)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型多種多樣，按開(kāi)啟方式可分為

13、旋轉(zhuǎn)門(mén)、拉門(mén)、折疊門(mén)和外擺式車(chē)門(mén)；按車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)可分為整體式車(chē)門(mén)和分開(kāi)式車(chē)門(mén)；按有無(wú)窗框可分為有窗框和無(wú)窗框式車(chē)門(mén)；按旋轉(zhuǎn)方向可分為順開(kāi)門(mén)、逆開(kāi)門(mén)和上開(kāi)門(mén)[2]。 對(duì)于不同類(lèi)型的車(chē)門(mén)又可分為車(chē)門(mén)本體、車(chē)門(mén)附件兩部分。車(chē)門(mén)本體包括車(chē)門(mén)內(nèi)外板、加強(qiáng)板和窗框等，如圖2-1所示，是一個(gè)整體涂漆、未裝備狀態(tài)的鈑金焊接總成，是實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)整體造型效果、強(qiáng)度、剛度及附件安裝的基礎(chǔ)框架。而附件則是為滿(mǎn)足車(chē)門(mén)的各項(xiàng)功能要求，在車(chē)門(mén)本體或其它相鄰結(jié)構(gòu)件上裝配的零件及總成。 車(chē)門(mén)作為一個(gè)綜合的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，和車(chē)廂一起構(gòu)成乘員的周?chē)臻g范圍，車(chē)門(mén)具有足夠大的強(qiáng)度、剛度和良好的振動(dòng)特性，以滿(mǎn)足車(chē)門(mén)閉合時(shí)耐沖擊性及與側(cè)碰時(shí)的耐撞

14、性等各項(xiàng)性能的要求。前車(chē)門(mén)以安裝于車(chē)門(mén)前側(cè)的鉸鏈為旋轉(zhuǎn)軸來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)閉。承擔(dān)載荷的部件有外門(mén)板、內(nèi)門(mén)板、上加強(qiáng)板、下加強(qiáng)板、門(mén)鎖加強(qiáng)板、鉸鏈加強(qiáng)板和鉸鏈，由薄板沖壓成型并通過(guò)焊接連成一個(gè)整體的受力結(jié)構(gòu)。 a）有窗框車(chē)門(mén)（獨(dú)立窗框） b）有窗框車(chē)門(mén)（整體窗框） c）無(wú)窗框車(chē)門(mén) 圖 2-1 車(chē)門(mén)及窗框結(jié)構(gòu)形式 按車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)形式的不同，車(chē)門(mén)可分為整體式車(chē)門(mén)和分體式車(chē)門(mén)。兩種形式各有優(yōu)缺點(diǎn)： （1）整體式車(chē)門(mén)的整體剛度好，密封容易保證，裝配尺寸公差易保證，維修時(shí)拆裝簡(jiǎn)單；但缺點(diǎn)在于沖壓工藝中窗口位置要產(chǎn)生大面積廢料，而且外部門(mén)框一般寬大且不均勻，外觀(guān)效果較差，門(mén)框占據(jù)了側(cè)圍上邊

15、梁的部分區(qū)域，使上邊梁主斷面面積受到影響； （2）分體式車(chē)門(mén)的門(mén)框細(xì)而均勻，甚至可做成無(wú)窗框效果，提供更大范圍的視野，如果配合窗口周圈裝飾亮條的使用可達(dá)到前后車(chē)窗的整體化效果，美觀(guān)實(shí)用，同時(shí)有利于提供上邊梁主斷面更大的截面面積，大量使用滾壓成形，降低模具難度和成本，極大提高材料利用率；但缺點(diǎn)是裝配工藝復(fù)雜，尺寸公差尤其是外部公差保證的難度加大，整體剛性差，密封困難。 3 轎車(chē)前車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 結(jié)構(gòu)形式及組成 本設(shè)計(jì)采用分體式車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)，外板上集成窗框，內(nèi)板與車(chē)門(mén)框架集成一體，外、內(nèi)板之間焊接連接。車(chē)門(mén)附件均參照現(xiàn)有成熟結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的具體部件包括：鉸鏈、限位器、后視鏡、外板、內(nèi)

16、板、門(mén)鎖、門(mén)玻璃、玻璃升降器、防撞梁及密封等。 3.2 鉸鏈設(shè)計(jì) 鉸鏈?zhǔn)擒?chē)門(mén)與車(chē)身連接的關(guān)鍵部件[3]，同時(shí)也是車(chē)門(mén)上一個(gè)重要的活動(dòng)部件。通常車(chē)門(mén)鉸鏈采用強(qiáng)度適當(dāng)、沖壓性能好的鋼板材料（通常厚度為4 mm）沖壓而成，并使用螺栓緊固。車(chē)門(mén)鉸鏈的設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工作可靠、成本低。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單也是鉸鏈設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。 圖3-1為鉸鏈的受力分析圖，其中R為手柄上的力沿豎直方向的分力，P為車(chē)門(mén)重力，S、Q為鉸鏈處的受力沿豎直和水平兩個(gè)方向的分力[2]。 圖3-1 鉸鏈的受力分析圖 本設(shè)計(jì)中選用的設(shè)計(jì)參數(shù)分別為：b = 400 mm d = 880 mm 鉸鏈軸線(xiàn)：后傾角=

17、0° 內(nèi)傾角=2° 緊固件：M 10 × 2 & M 8 × 2 由車(chē)門(mén)受力關(guān)系可得： S= （3-1） Q= （3-2） 見(jiàn)斷面B—B, ，由材料力學(xué)理論可知，本結(jié)構(gòu)中的剪應(yīng)力可以忽略（即忽略S的作用），則下鉸鏈處的應(yīng)力可表示為： σ1=== （3-3） 已知：g=10 N/kg P=260 N R=0 N（掀拉式外手柄受力水平向上） 則： （3-4） σ下鉸鏈=== 鉸鏈的具體結(jié)構(gòu)尺寸為：鉸鏈軸長(zhǎng)為46 mm，固定葉板長(zhǎng)74

18、 mm、寬80 mm，活動(dòng)頁(yè)板長(zhǎng)116 mm、寬32 mm，鉸鏈軸直徑8 mm，活頁(yè)鋼板厚度4 mm、寬度12 mm。 鉸鏈的強(qiáng)度校核 （1） 校核鉸鏈軸的剪切強(qiáng)度：Fs=Q=325 N；鋼板的許用正應(yīng)力為160 MP；鉸鏈軸與鋼板的許用擠壓應(yīng)力為200 MP；鉸鏈軸許用剪應(yīng)力為80 MP。 （3-5） 鉸鏈軸的剪切強(qiáng)度足夠； （2） 校核鉸鏈軸與鋼板的擠壓強(qiáng)度：擠壓力Fbs=325 N （3-6） 鉸鏈軸與鋼板的擠壓強(qiáng)度足夠； （3） 校核鋼板的拉伸強(qiáng)度：活頁(yè)上鉸鏈軸截面拉伸鋼板時(shí)最危險(xiǎn)截面，其軸力N=325 N （3-7） 鋼板的

19、拉伸強(qiáng)度足夠； 故所設(shè)計(jì)的車(chē)門(mén)鉸鏈滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度要求。 3.3 限位器設(shè)計(jì) 車(chē)門(mén)的開(kāi)度限位器用以限制車(chē)門(mén)的最大開(kāi)度，防止車(chē)門(mén)外板與車(chē)體相碰，還必須能使車(chē)門(mén)停留在最大開(kāi)度，起著防止車(chē)門(mén)自動(dòng)關(guān)閉的作用。目前應(yīng)用的限位器類(lèi)型有兩種：拉桿式限位器（傳統(tǒng)形式）和凸輪機(jī)構(gòu)式限位器（與鉸鏈一體）。本設(shè)計(jì)采用拉帶式限位器，由于彈簧力作用，滾輪壓在限位桿，當(dāng)門(mén)的開(kāi)度到滾輪被拉過(guò)限位桿上的凸起時(shí)，由于限位桿端頭的橡膠緩沖塊與限位盒殼相碰而使門(mén)限制在最大開(kāi)度[4]。 圖3-2 限位器結(jié)構(gòu)圖 限位器的具體結(jié)構(gòu)尺寸：限位拉桿長(zhǎng)280 mm、寬12 mm、厚10 mm，滾輪D=15 mm×2。 限

20、位器的拉伸強(qiáng)度校核 由于限位拉桿圓孔對(duì)桿的截面面積的削弱，所以要對(duì)桿進(jìn)行拉斷校核。為此，先將拉桿端部截開(kāi)，在截開(kāi)的截面上有拉應(yīng)力σ，假定它是均勻分布的，其合力為N1，由平衡條件可知：N1 = P 根據(jù)軸向拉伸強(qiáng)度校核公式： （3-8） 式中A是被切開(kāi)桿的橫截面積的凈面積，為 （3-9） 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入得： （3-10） 故所設(shè)計(jì)的限位桿滿(mǎn)足拉伸強(qiáng)度要求。 3.4 后視鏡設(shè)計(jì) 后視鏡是汽車(chē)必有的安全件之一，駕駛員在行車(chē)過(guò)程中，通過(guò)后視鏡來(lái)獲取汽車(chē)后方、側(cè)方和下方的外部信息

21、。后視鏡按照鏡面形狀不同，可以分為平面鏡、球面鏡和雙曲率鏡。后視鏡按照鏡面反射材料不同，可以分為鋁鏡、鉻鏡、銀鏡和藍(lán)鏡。后視鏡由主體結(jié)構(gòu)和安裝附件構(gòu)成。如圖3-3所示，主體結(jié)構(gòu)包括鏡片、殼體、萬(wàn)向球頭、壓板等件，安裝附件包括安裝座和安裝螺釘。外后視鏡鏡片在殼體加熱后卡入殼內(nèi)，壓板通過(guò)兩個(gè)螺釘緊緊壓在球頭銷(xiāo)上，用來(lái)防止行車(chē)時(shí)后視鏡自行轉(zhuǎn)動(dòng)，后視鏡總成通過(guò)球頭銷(xiāo)桿部螺紋與支桿連接，支桿則固定在車(chē)身上[5]。 圖3-3 后視鏡剖面圖 3.5 外板設(shè)計(jì) 圖3-4 外板的剛度加強(qiáng) 如圖3-4所示，車(chē)門(mén)外板采用強(qiáng)度適當(dāng)、沖壓性能好的薄鋼板材料（厚度為1 mm）經(jīng)沖壓、輥壓等工藝制成。

22、因車(chē)門(mén)外板是車(chē)身外表面件，中部不應(yīng)該有焊點(diǎn)，以免影響外觀(guān)質(zhì)量，這樣外板中部剛度就差，行車(chē)時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)噪音，因此必須對(duì)外板剛度進(jìn)行加強(qiáng)，采取的措施有：在外板內(nèi)側(cè)粘貼磁性瀝青板；設(shè)計(jì)加強(qiáng)梁，與外板柔性粘接[6]。 3.6 內(nèi)板設(shè)計(jì) 內(nèi)板是車(chē)門(mén)附件主要的安裝機(jī)體，許多主要受力件均安裝在內(nèi)板上，如圖3-5所示，如鉸鏈、限位器、門(mén)鎖等，為增加連接部位強(qiáng)度和剛度，使附件正常工作，須在連接部位設(shè)置加強(qiáng)板[6]。 外后視鏡 限位器 限位塊 音 響 門(mén) 鎖 內(nèi)手柄 門(mén)鉸鏈 圖3-5 桑塔納轎車(chē)內(nèi)板 3.7 門(mén)鎖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一個(gè)完整的汽車(chē)門(mén)鎖系統(tǒng)必須能實(shí)現(xiàn)內(nèi)開(kāi)啟、外開(kāi)啟、內(nèi)鎖止保險(xiǎn)、

23、外鎖止保險(xiǎn)及鎖緊車(chē)門(mén)的功能，因此汽車(chē)門(mén)鎖是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能要求多的組合系統(tǒng)[7]。門(mén)鎖看成是由多個(gè)構(gòu)件組成的運(yùn)動(dòng)鏈系統(tǒng)，應(yīng)用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖測(cè)繪法畫(huà)出在鎖緊狀態(tài)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖3-6、3-7所示，從而為機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析及力分析提供依據(jù)。 圖3-6 鉤簧鎖結(jié)構(gòu)圖 外開(kāi)啟機(jī)構(gòu) 鎖體機(jī)構(gòu) 內(nèi)開(kāi)啟機(jī)構(gòu) 鎖緊機(jī)構(gòu) 圖3-7 門(mén)鎖系統(tǒng)組成原理框圖 從圖3-6中可以清楚地看出整個(gè)車(chē)門(mén)鎖有如下幾部分機(jī)構(gòu)組成：(1) 鎖緊機(jī)構(gòu)部分，即圖中鎖鉤20、擋塊兒組成的機(jī)構(gòu)，當(dāng)關(guān)閉車(chē)門(mén)時(shí)，鎖鉤從擋塊兒的開(kāi)口方向進(jìn)入帶動(dòng)鎖鉤擺動(dòng)至圖示的嚙合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)鎖緊動(dòng)作；(2) 外開(kāi)啟機(jī)構(gòu)部分為外拉式手

24、柄，是一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件是外開(kāi)啟手柄；(3) 內(nèi)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)部分，由構(gòu)件11等機(jī)架組成，為一空間四桿機(jī)構(gòu)，內(nèi)開(kāi)啟手柄與擺桿的運(yùn)動(dòng)處在兩個(gè)相互垂直的平面內(nèi)，原動(dòng)件是內(nèi)開(kāi)啟手柄。 3.8 門(mén)玻璃設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的柱面汽車(chē)車(chē)門(mén)玻璃（調(diào)質(zhì)玻璃，曲率 R=1210 mm）配合柱面導(dǎo)軌，其導(dǎo)軌為單一半徑圓弧，前后導(dǎo)軌為柱面上的等距線(xiàn)；其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)校核方便。 3.9 玻璃升降器設(shè)計(jì) 玻璃升降器是車(chē)門(mén)上主要附件之一，它帶動(dòng)玻璃上下運(yùn)動(dòng)占據(jù)門(mén)內(nèi)大量空間，在選擇玻璃升降器時(shí)應(yīng)考慮以下因素：車(chē)門(mén)造型特點(diǎn)、車(chē)窗開(kāi)口大小、玻璃形狀和安裝方式等。大致有以下幾種類(lèi)型：繩輪式、齒輪叉臂式、齒輪式和軟軸式等。 本設(shè)計(jì)

25、采用齒輪交叉臂式玻璃升降器，如圖3-8所示，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行較穩(wěn)定（雙玻璃導(dǎo)軌設(shè)計(jì)），但噪音相對(duì)較大。 圖3-8 齒輪交叉臂式 3.9.1 車(chē)門(mén)窗玻璃升降器操縱手柄位置 在確定操縱手柄時(shí)，應(yīng)從人機(jī)工程學(xué)的角度來(lái)考慮。為了使手柄布置，在方便的位置就要把手柄的位置和駕駛員的位置聯(lián)系起來(lái)。如圖3-9所示，為汽車(chē)的手柄位置確定。圖示的陰影區(qū)域是在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)汽車(chē)駕駛室車(chē)門(mén)玻璃升降器手柄三角窗框及車(chē)門(mén)扶手所限定的區(qū)域[8]。 圖3-9 汽車(chē)的手柄位置確定 圖3-10 車(chē)門(mén)升降機(jī)構(gòu)平面布置圖 1 鉸鏈中心

26、線(xiàn)；2 主動(dòng)臂擺動(dòng)中心；3 前導(dǎo)軌；4 門(mén)鎖內(nèi)手柄；5 滑槽上止點(diǎn)；6 聯(lián)動(dòng)桿；7 門(mén)鎖；8 后導(dǎo)軌；9 滑槽下止點(diǎn)；10 限位塊 3.9.2 平面圖布置 圖3-11 交叉臂式玻璃升降器簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)側(cè)視圖 如圖3-10、3-11所示為玻璃升降器的平面布置圖： （1）主動(dòng)臂擺動(dòng)中心的位置應(yīng)設(shè)在靠近玻璃升程的一半處，這樣可以保證滾輪的水平移動(dòng)量最??； （2）對(duì)于玻璃升降器從動(dòng)臂的固定導(dǎo)軌，一般來(lái)說(shuō)可以水平布置，但有時(shí)可以將它斜向布置，以減小摩擦力，不過(guò)在上下方向的位置應(yīng)該與擺動(dòng)中心的位置差不多； （3）當(dāng)主動(dòng)臂在水平位置時(shí)，應(yīng)使玻璃升降器的支撐中心與玻璃質(zhì)心相近以使升降平

27、穩(wěn)； （4）升降器底板在門(mén)內(nèi)板平面上的固定位置和角度，則決定于按人機(jī)工程學(xué)的校核區(qū)域內(nèi)手柄位置和主動(dòng)臂的擺動(dòng)中心，還要考慮齒板齒輪的嚙合范圍； （5）主動(dòng)臂的長(zhǎng)度是設(shè)計(jì)升降器時(shí)應(yīng)該考慮的因素，一般由玻璃升程和玻璃大小決定。在確定擺動(dòng)中心后（升程一半處），主動(dòng)臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則滾輪的水平移動(dòng)量越??； （6）玻璃的限位在上止點(diǎn)靠的是窗框的最上端，而在下止點(diǎn)靠的是玻璃限位塊10，它一般焊在蓋板上當(dāng)蓋板拆下后，玻璃還可沿導(dǎo)軌下滑，直到滾子可以從滑槽中脫開(kāi)為止，以便拆裝和更換玻璃。 3.10 防撞梁設(shè)計(jì) 圖3-12 Y型防撞梁結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-12為Y型側(cè)門(mén)防撞梁，采用特殊材料的鋼材

28、，大大提高了車(chē)門(mén)的抗扭性，保證了駕乘人員的安全。 3.11 密封設(shè)計(jì) 要求密封材料耐候性好、耐摩擦性好、耐熱老化性好、吸水率低、低溫時(shí)可撓性好及不受車(chē)輛的涂漆侵蝕等。為滿(mǎn)足上述性能，一般采用EPDM（三元乙丙橡膠）制海綿。另外，為提高耐摩擦性、降低與車(chē)身的摩擦聲及提高在寒冷地帶車(chē)身與密封條之間的防凍性能，一般都在密封條表面涂層。密封方式采用安裝在車(chē)門(mén)上的方式，防止車(chē)門(mén)與車(chē)身間進(jìn)入雨水、灰塵并防止上下車(chē)時(shí)弄臟成員的衣物；為防止水和灰塵進(jìn)入車(chē)門(mén)鎖內(nèi)，盡量在車(chē)門(mén)外側(cè)密封；密封質(zhì)量好，提高隔音性能[9]。圖3-13所示為空心壓縮型密封條，是由起密封作用的海綿橡膠部分和起夾緊于門(mén)框作用的夾持部分所組

29、成，其尺寸隨車(chē)型的不同而不同；非線(xiàn)性的彈性特性使關(guān)門(mén)時(shí)消耗能量小，密封效果也好。為降低壓縮密封條的載荷，可在密封條上加工排氣孔，孔徑一般為3~4 mm，孔距約為200 mm。 圖3-14 車(chē)門(mén)密封條安裝方式 圖3-13 密封條截面圖 4 結(jié) 論 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有轎車(chē)前車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)形式及其特點(diǎn)的分析，設(shè)計(jì)了一款轎車(chē)前車(chē)門(mén)，該車(chē)門(mén)采用分體式結(jié)構(gòu)，主要包括鉸鏈、限位器、后視鏡、外板、內(nèi)板、門(mén)鎖、門(mén)玻璃、玻璃升降器、防撞梁、密封等部件。 參考文獻(xiàn) [1] 王宏雁，徐少英。車(chē)門(mén)的輕量化設(shè)計(jì)。汽車(chē)工程，2004，3 [2] 唐建春。基于知識(shí)的車(chē)門(mén)附件布置設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文，

30、2000.9~2002.2：18~34 [3] 何若天。輕型汽車(chē)車(chē)門(mén)鉸鏈結(jié)構(gòu)與維修。汽車(chē)技術(shù)，1990，8 [4] 黃天澤、黃金陵。汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，1997.10：191~218 [5] 古正氣。轎車(chē)車(chē)身。人民交通出版社，2002.10：192~202 [6] 姜連渤，王紹春。汽車(chē)車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)·計(jì)算·研究，1999，4 [7] 李卓森，高云凱，李宇彤。中外汽車(chē)構(gòu)造圖冊(cè)。1995.1：22~28 [8] 陳華初，伍德榮。車(chē)門(mén)玻璃升降器制動(dòng)力矩的分析與計(jì)算。湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1993，3 [9] 《汽車(chē)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)。汽車(chē)工程手冊(cè)·設(shè)計(jì)篇。人民交通出版

31、社，2001.5，688~708 [10] 萬(wàn)德安、呂龍鶴、汲長(zhǎng)志。轎車(chē)車(chē)門(mén)與側(cè)圍虛擬裝配及裝配質(zhì)量的測(cè)試與分析。中國(guó)機(jī)械工程， 2004年9月下半月，第15卷第18期 [11] 崔建、昆周偉。轎車(chē)車(chē)門(mén)斷面設(shè)計(jì)的原則和方法。上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，Vol.30 No.5 [12] 楊蕾、張淑敏、李應(yīng)軍。面向最優(yōu)關(guān)門(mén)能量的轎車(chē)車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)。機(jī)械制造，2006，44卷第499期　 14 致 謝 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我這樣的鍛煉機(jī)會(huì)。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生

32、活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中的探索的艱難和成功的喜悅。雖然這個(gè)項(xiàng)目還不是很完善，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益！ 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李 凱 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 車(chē)輛工程05級(jí)2班 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ): 建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師（簽字）：

33、 年 月 日 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李 凱 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 車(chē)輛工程05級(jí)2班 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ): 建議成績(jī)： 評(píng)閱人（姓名、職稱(chēng)）:

34、 年 月 日 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)審意見(jiàn)表 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 轎車(chē)前車(chē)門(mén)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李 凱 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 車(chē)輛工程05級(jí)2班 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ): 建議成績(jī)： 評(píng)閱人（姓名、職稱(chēng)）: 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn): 答辯委員會(huì)(教師姓名、職稱(chēng))： 畢業(yè)論文成績(jī)：