客车外摆式行李舱门四连杆机构设计.doc

客车外摆式行李舱门四连杆机构设计

摘要：为了提高四连杆机构的设计效率，运用二

维空间运动仿真动态检验行李舱门各个部件和机构之

存干涉问题，并在检验干涉的过程中修正该四连杆机构设计参数，直到得到

合理的机构设计参数。在满足四连杆机

参数合理及满足行李舱在不同状态的要求下，通过对行李舱四连杆机构的力

学分析确定出油气弹簧合理的伸展岁

和铰支点的位置，继而计算出行李舱门开启的最小力，从而获得具有较好运

动力学特性的四连杆机构。

关键词：客车；行李舱门；四连杆机构;油气弹

簧】:?,,.,.;;

四连杆机构应用在客车行李舱门上具有开启角度

要根据总体布置确定侧围曲线以及行李舱门

大、工作可靠、结构简单、制造容易、开关效率高、速度位置，然后才能定

位出行李舱门完全开启时

快、舱门开启时占用空间相对较小及存取行李较为方在定行李舱门开启位

置时需要保证行李舱门

便等优点，因此该机构的优势在客车行李舱门上将得与关闭时的上边缘相

齐平?。

基本尺寸确定的几个要点如下：

到更有效的应用。文章采用二维空间运动

干涉检验的方法，可直接在图面上显示运动轨迹，非

定出行李舱门在舱门

关闭与完全开启

常直观地观察运动机构设计是否可行，且发现问题时支点,,

可以直接修改机构设计参数，避免了发现参数设计不连接。和：:,做它

们的垂直耳

合理需重新设计，影响设计效率的问题，这对快速检验,并在上选取一

点。在结构允许的情

四连杆机构设计参数的合理性显得十分重要。

可能靠近侧围蒙皮外表面，从而使行李舱门

时，其上边缘尽可能水平移出，以减少门缝

四连杆机构尺寸的初步确定。,过点做平行于，的平行线。

在确定外摆式行李舱门四连杆机构的尺寸时，需

基金项目：福建省科技平台：混合动力客车驱动总成的研发建设项目资助

一?

线与相交于点。即为平衡杆固定支座

与平衡杆连接轴点，连接，,则其为四连杆机构的

机架。图和图分别示出四连杆机构关键点和结构

尺寸。

:。。。??平位一墨

臣.

图四连杆机构关键点

解静.图行李舱门运动水平状态

行李舱门四连杆机构运动干涉检验

由于舱门结构零件众多，为防止初步确定参数的

图行李舱门运动结束状态

杆件与其他部件产生运动干涉，因此有必要进行

从图~图的运动过程可直接看出曲杆、直杆、

二维空间运动干涉检验。动态性的干涉检验

车体及舱门等部件之间并无干涉产生，说明该四连杆

可以更加直观地发现问题，而且出现干涉时便于直接

机构在尺寸参数设计上合理。

及时修改四连杆机构参数。

行李舱机构的受力分析

为方便动态运动检验干涉，需要定义个

检验的极限位置。四连杆机构经二维空间运动干涉检验后确定了

现定义个检验的极限位置作为检验的边界条合理的参数，则需要进一步确

定行李舱门能完全开启

件，分别为：把行李舱门关闭状态作为运动初始状和行李舱门完全关闭时

自锁力矩足够大。通过四连杆

态，如图所示；把运动到四连杆机构的铰支点机构的受力分析，可知需

要加装油气弹簧保证行李舱

和。水平位置时的状态作为运动水平状态，如图所

门关闭时能有一定的自锁力矩使得舱门锁紧。当确定

示；把运动到行李舱门完全开启时的状态作为运动需要油气弹簧，则需再

进一步确定油气弹簧的伸展力

结束状态，如图所示。

大小及铰支点的位置，同时需要保证该油气弹簧伸展

一?力能满足行李舱门完全开启。具备以上条件后，计算要使行李舱门自动

继续上移，油气弹簧伸展力。

出的行李舱门开启力才有意义。针对其受力分析，行应满足：./,即：

取

李舱机构的详细力学分析过程主要包括以下个部安全系数为.,故选的

油气弹簧。

分的内容。现在则需要进一步确定该油气弹簧的固定铰支点

.行李舱门关闭时四连杆机构的受力状况。根据做图测出油气弹簧的活

动铰支点

文章中行李舱门重力取，质心位置于点，在行李舱门关闭、,水平及行李

舱门完全开启时的

坐标分别为一.,.,

门把手点位于点如图所示。开门力为水平方

向。为了方便计算力及力矩需要建立相应的坐标系，现”.,.,连接，

和,过点做,的

以为原点，建立坐标系坐标单位。垂线，圆弧与相交于一点

.,.当行李舱门关闭时，各点坐标分别为。.,如图所示。

.验证行李舱门在完全开启时所需油气弹簧伸展力.,一.,.,一.。为

分析四连是否满足要求

杆机构的受力情况，以行李舱门为隔离体进行受力分当及其绞支点确定后，

有必要验证该伸展力大

析，则行李舱门受到水平力、重力及铰支点处受小是否在行李舱门完全开

启时也满足要求。

当行李舱门完全开启时，各点坐标分别为