双内摆车门机构仿真分析

双内摆车门机构仿真分析

摘要：针对在现代城市公共汽车上的广泛应用的双内摆车门机构，在Adams 虚拟样机软件上进行建模并仿真分析，判断机构合理性，力图掌握运用虚拟样机软件对某种机构进行动力学分析的能力。

关键词：双内摆车门机构仿真

引言

依客车用途，乘客门有折叠门、内摆门、外摆门等多种形式；其驱动方式有手动、电动、气动等形式。气动内摆门具有开度大，有效通道宽，乘客上下车方便、快捷，驾驶员控制方便等优点，而且双扇内摆门前后两扇门上都能安装上下车扶手，便于乘客上下车时抓扶，可有效防止上下车时受伤。特别是由于内摆门的外形可以和侧围外形一致，不仅外形美观，还能避免客车行驶时由于乘客门内凹而形成空气涡流，减小风阻，降低油耗和噪声。因此，内摆门在客车尤其是城市客车中应用越来越广泛。

但是如果结构设计不合理，就有可能使上下车通道的宽度、踏步的深度等尺寸大大缩小，乘客上下车的速度减慢，客车停驶等待时间延长，这些都将影响到客车运营的效率和效益，应引起内摆门设计者的足够重视。下面某车型双扇气动内摆门为例，在Adams虚拟样机软件上进行仿真分析。

1.基本结构及运动方式

对于内摆式车门，当车门关闭时，门和车身外部侧围曲线一致；开启后，门向内滑动，最后垂直于侧围面。它由门扇、上下转轴组成的，其主轴在门扇上，是通过上、下转臂与门扇连接，依靠电控或液压气动控制来实现门的开闭，门的开闭锁紧是依靠汽缸内的关闭压缩空气控制门的运动件来达到的。

其实内摆式车门开关机构，可视为偏置的摇杆滑块机构（如图1），当摇杆1由动力驱动后绕固定铰链A转动时，带动连杆2（与车门固连）使滑块3沿固定导轨4作往复移动，从而实现汽车车门开关的目的，图中双点划线位置为汽车车门开启状态。这里对滑块3定义了两个运动副，即3与2之间的转动副以及3与4之间的滑动副。

4.验证构件干涉问题

为了验证各个构件在运动时是否存在干涉问题，可以通过在构件上建立一些关键点，并跟踪这些点的轨迹，来判断两构件间是否会干涉等。在本例中，取门扇上的点.model_1.PART_26.MARKER_177，.model_1.PART_26.MARKER_166，以及在两扇门的可能碰撞点，画出它们在运动中的轨迹，就可以判断在开闭过程中车门的内侧并未与转轴干涉

由于内摆式车门结构的局限性，也就是存在密封问题，前后橡胶密封条不一样，其中一条设在门框上，一条设在门扇上，使得在设计时遇到很多难题，但是综合其优缺点，内摆式车门还是很受欢迎的。内摆式乘客门开启宽度较大，两扇门分别驱动，可两扇同时启闭或单独启闭。每扇门都有四个固定点和车身相联接，禁锢可靠。随着国内客车行业不断发展，人们对普通客车的造型美观及实用性要求越来越高，双内摆式乘客门应用于城市公共汽车上已不少见。

结论

从仿真结果得知，在进行设计前期对内摆式车门进行adams建模仿真分析是验证内摆式车门机构参数布置的合理性分析，从中可以清晰的了解每个构件的具体运动学和动力学过程，因此对初步设计有一定的指导作用，缩短设计周期。