城际客车外摆式自动门承载系统设计.doc
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1、 毕业设计(论文)报告纸城际客车外摆式自动门承载系统设计摘 要分析外摆式乘客门的结构、工作原理及确定四连杆机构的方法, 掌握产品设计的基本方法。分析外摆式乘客门承载机构的结构及其工作原理。了解所学专业课程在产品设计过程中的使用方法。掌握单外摆式汽车门的工作原理。掌握车门的重量是以质点的形式约束到车体上的。掌握车门的调整方法。整车门之前,先对其综合的关闭情况、门手柄的动态、及前后松动等不良情形进行状态的检查。检查时,把门关上,检查门前后的间隙是否相等,门与车身线是否平等,从车门的侧面观察门是否有凹凸的现象等。掌握驱动系统在接通气源后,在气缸活塞杆、三头滚道螺杆、滚道螺母的作用下,车门的开启与关闭
2、情况。对车门的运动进行分析和设计,并对车门的运动干涉作检查。对外摆式乘客门承载机构运动进行分析及设计,并对车门的承载系统进行计算。了解常用工具书的使用。了解外购件的选取方法。了解产品与用户之间的技术衔接关系。了解生产企业技术工作的过程。运用已掌握的知识解决工程实践中的具体问题。关键词: 外摆式乘客门,结构,运动机理,设计,应用Tilting automatic door in the intercity bus carrier systems designAbstractThe passenger door is analyzed the structure, working principl
3、e and determine the four bar linkage methods, and master the basic method of product design. We learn professional course in product design method of using process. Master single external swinging the working principle of the car door. Master of the weight of the door in the form of a particle is bo
4、und to the body. Master the adjusting method. Before the door, the first comprehensive close status, door handles, and the dynamic and loose and other bad situation inspection of the state. When the examination, shut the door, switch of inspection door before and after the gap is the same, door and
5、body line is equal, from the door of the side door whether there is a bump observe such phenomena. Master drive system in air through in cylinder piston, three head groove screw, nut groove, under the action of the opened and closed the door. The movement of the door are analyzed, and the movement o
6、f the interference of the door for inspection. On the door of the bearing system to calculate. Understand the use of common reference books. Understand the method of choosing related. Understand the product and user of the relationship between technical cohesion. Understand the production enterprise
7、 technical work process. Use have mastered knowledge solution engineering practice in the specific problem. Keywords: Tilting outside the passenger door, structure, motion mechanism, design, application目 录摘 要.Abstract.ii第一章 绪 论.11.1 概述.11.2 乘客门的主要形式.11.3 外摆乘客门的优缺点.2第二章 外摆式乘客门的结构及运动机理.32.1 外摆式乘客门的结构.
8、32.2 门体的运动机理分析.5第三章 外摆式乘客门的承载机构结构及工作原理.83.1 外摆式乘客门承载机构的结构组成.83.2 外摆式乘客门承载机构的工作原理.9第四章 外摆式乘客门承载机构运动分析及设计.114.1 基本参数的确定.114.2 车门的运动设计与分析.114.2.1 四连杆机构尺寸的确定.124.2.2 主动臂-弯臂与立轴连接的中心点O和与车门铰接中心点A的确定.124.2.3 约束杆两端铰接中心点D和E的确定.154.3 外摆式乘客门运动轨迹的计算.17第五章 外摆式乘客门承载系统在使用中的问题及解决措施.225.1 车门重量的传递.225.2 车门的调整方法.225.3
9、驱动系统的运动传递.225.4 门下降后打不开.235.5 当应急阀打开放气后,手动开、关门时,门推不动或推动比较费力.235.6 门夹住人后不能及时自动打开.23第六章 总结与展望.24参考文献.25致谢.26- 26 - 第一章 绪 论1.1 概述随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的日益提高,人们对客车内、外饰质量及舒适性的要求也越来越高。乘客门是客车的重要组成部分,是乘客xxxxx的通道,对客车的整体造型也起着重要的协调作用。客车外形是影响客车性能的一个重要因素。乘客门是车身外形的一个组成部分,xxxxxxxxxxxxxx性、经济性密切相关,而且直接影响客车外形的美观与动感。随着车速的
10、不断提高,客车的空气动力性问题越来越突出。过去我国采用较多的是折叠式车门,由于车门内陷而增加了汽车的空气阻力,产生风流噪声,而且由于车门缝隙大,密封困难,在形式中产xxxxxxxxxxx和漏尘,从而严重影响乘坐舒适性。导槽滚轮式乘客门虽然无内陷,但是在车身侧壁有导槽。因此,在国外的许多旅游客车和长途客车上出现了一种使车身表面平整光滑的乘客门,这就是外摆式乘客门。早期的客车都是使用手动门,自动门xxxxxxxxxxxxxxxxxx使用的。我国的自动门使用时间还稍迟一些。上世纪60年代我国从前苏联引入客车自动门技术,并在国内逐步推广使用。70年代初我国已有专门的厂家xxxxxxxxxxxxxxxx
11、xx机构,80年代,我国改革开放的速度加快,我国的车门行业的得到了较快的发展。车门的水平与国际先进水平的差距也越来越小。近年来,内摆门和外摆门已经在我国客车生产中得到广泛应用。1.2 乘客门的主要形式客车乘客门的结构形式主要有3种:折叠式、外摆式、内摆式。折叠式乘客门打开时呈折叠形式,是各种客车普遍采用的传统形式的乘客门。具有单轴2页和双轴4页2种形式。外摆式乘客门又称外开平移式乘客门。外摆xxxxxxxxxxxxxx闭时,其外侧与车身外侧面平齐,密封效果、美观性好,近年来不仅在中、高档城间客车上普遍采用,且在城市客车上也得以推广应用。具有单摆和双摆2种形式。内摆式乘客门又称内开回移式乘客门。
12、内摆式乘xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx后净开度最大的一种,方便乘客上下车,尤其适用于城市客车。也具有单摆和双摆2种形式。1.3 外摆乘客门的优缺点外摆乘客门与折叠式乘客门相比的优点有:1开度大,可以xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx空间,保证乘客上下车方便。2具有良好的密封性,密封结构简单。3开关方便、安全,操纵灵巧。4刚性较好、不易变形下沉,行xxxxxxxxxxx动噪声。外形与整车协调,无凹陷,行车时空气阻力小,造型美观。缺点:由于外摆式车门驱动机构和锁止xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx中外摆的幅度较大,有可能伤及等车的乘客。第二章 外摆式乘客
13、门的结构及运动机理2.1 外摆式乘客门的结构客车车门的种类很多,大致包括翻转门、折叠门、平移门、内摆门和外摆门,其中折叠门、内摆门和外摆xxxxxxx的区别。在这些种类中,翻转门主要用作客车的司机门和乘客安全门;单(双)扇折叠门和单(双)扇内摆门在城市客车中应用较为广泛,平移门与双外摆门的应用主要出现在国外的一些城市客车中;城间xxxxxxxx扇折叠门和单扇外摆门,但在客车技术日新月异人们对城间客车的密封性和外观造型的美观性要求越来越高的今天,由于传统的折叠式车门,车门凹陷于车身,不仅增加行车的空气阻力,影响整车的外形美观,而且由于车门缝隙大,密封困难,在行使xxxxxxxxx和漏尘,从而严重
14、乘坐舒适性。近年,我国厂家已大量使用外摆式乘客门,外摆式乘客门与折叠式乘客门比较,具有以下一些优点:a 开度大,可以开起到门框宽度,有效利用门框空间,保证乘客上下车方便。b 具有良好的密封性,密封机构简单。c 开关方便,安全,操纵灵巧。d 刚性较好,不易变形下沉,行车时不易产生振动噪声。e 外形与整车协调,无凹陷,行车时空气阻力小,造型美观。外摆式乘客门是一种无轨道的移出车门,门扇靠回转臂支撑,依靠转轴的转动带动 门扇作近似于平行移动的运动, 因而也称平移门。图2.1为该类车门的结构简图,它主要由门体1、导向杆2、回转机构3及门锁(未画出)等组成。门体通过两个销轴与回转机构的两转臂连接, 两转
15、臂焊接在转轴上, 转轴xxxxxxxx内, 轴承座固定在地板骨架上, 转轴上端靠轴套支架固定于门框上。在门体的下部设置一导向杆,它的一端用球铰与门体相连, 另一端用球铰固定在门踏步骨架的下部。导向杆的长度可调节,装配时适当调节其长度,保证开启到位、自如。图2.1 外摆式乘客门的结构简图1-门体 2-导向杆 3-回转机构(1)工作原理外摆式乘客门是利用平行四杆机构的原理,在驱动的作用下,整体平行移动。关闭时和客车外侧曲线一致,开启后平稳在车身外侧。驱动四连杆的动力来源于门泵,通过活塞的往复运动,带滚珠的xxxxxx转运动和使车门关闭后锁止的垂直运动。上、下支撑臂连接驱动部分并与门扇、拉杆,共同完
16、成一定的运动轨迹,它由上、下支撑臂、转轴、拉杆及门柱支座组成。锁止机构在车门关闭后,将门锁止和定位。(2)特点和其他形式汽车门相比,外摆式汽车门的断面形状可与车身侧围完全相同,从而使客车外形美观大方,空气阻力和风流噪声小,密封性能好,车门开启幅度大,占用空间小,并且在驱动机构和锁止机构控制下,实现xxxxxx止定位。在开启过程中,通过门泵驱动机构可实现防夹功能,开门速度可以调整,但是这种外摆式汽车门驱动机构和锁止机构复杂,可靠性差,目前在国内技术还不成熟,没有折叠门可靠。 (3)应用 由于外摆式乘客门外形整齐美观,开启平稳可靠,且布置方便,因此国外的许多高级空调车、长途客车等都采用。国内豪华旅
17、游客车也都采用这种类型的乘客门,但在长途运输客车中用得比较少。这是由于国内运xxxxxxxxxxxx差,人多车少状况比较严重,乘客上车容易挤、压门扇及杆件,造成杆件和门扇变形。这种门抗挤压程度比折叠门差得多。所以限制了它在普通中的档车上的应用。2.2 门体的运动机理分析在设计时,一般用作图法分析外摆式乘客门的运动轨迹,从而确定四连杆机构及各固定铰和活动铰的位置,并作模型验证其是否与门框等部件发生干涉,然后确定车门与门框的周边间隙。图2.2是用作图法确定车门的运动轨迹。图2.2(a)是简单平动的轨迹图。当车门以四连杆机构ABCD按W方向移动时,车门内侧E点的初始速度与BD垂直;当E点移动到E点并
18、平动到门框外侧时,车门在X轴xxxxxxxxx很大。显然,按图2.2确定的四连杆机构及各铰链点位置,其车门移动时要求的车门与门框的间隙X很大,这样大的间隙密封困难,因此是不合理的。图2.2(b)是在图2.2(a)动铰AB两xxxxxxxxxxxxxx,得到新的四连杆机构ABCD。当车门以新四连杆机构ABCD按W方向移动时,四连杆AB与BD的延长线交于点A,所以A点是整个车门初始移动的瞬心。此时,因整个车门绕瞬心点A转动, 则E点的初始速度方向与AE的连线垂直。随着车门的开启,在位置时瞬心为m, 位置时瞬心为n由此可见,在车门开启的初始阶段,E点在Y 轴方向的位移较大,而X 轴方xxxxxxxx
19、xxxx较小,从而使得车门与门框的间隙较小。随着车门的开启,瞬心位置迅速外移,即由Amn因此,车门很快进入接近平行移动方式的运动,满足了车门的设计要求。(a)简单平动的轨迹图(b)改进后的四连杆机构图2.2 用作图法确定门体的运动轨迹图如图2.3 所示,车门的运动是在驱动系统的作用下,通过驱动系统提供给转轴在竖直方向的推力,带动转轴向上运动,从而带动车门整体向上移动,又在驱动系统水平驱动的作用下使车门在向上提升后,接着左右平行移动,实现了车门的开关运动。在这个运动过程中,转轴支撑3是始终固定在车体上的,可以通过螺母2来调整车门的高度,之后可以通过螺帽1来锁紧此机构。在图中机构中通过螺母2、调整
20、顶丝4、支撑轴5、转轴6、压缩弹簧7来观察车门的运动,当拧动螺母2时,调整顶丝4上下移动,从而使得支撑轴5与转轴6产生相对移动,以实现提升运动;再通过驱动系统在水平方向的驱动力的作用下推动车门产生旋转运动。合理的运用了平行四边形机构的工作原理,实现了车门的开关运动。图2.3 门体的运动机理图1-螺帽 2-螺母M20 3-转轴支撑 4-调整顶丝5-支撑轴 6-转轴 7-压缩弹簧第三章 外摆式乘客门的承载机构结构及工作原理3.1 外摆式乘客门承载机构的结构组成如图3.1所示,乘客门承载机构是由转轴4、上弯臂3、下弯臂5和门转臂1组成的,门扇通、过转轴支撑在上、下弯臂上,转轴下xxxxxxxxxxx
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