客车风窗止口的设计

图 3 侧止口最下端垂直 截面形状求解图
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客车技术与研究
第 2 4 卷
同理, 可以作出风窗侧止口最下端垂直截面的 曲线 E′A ′C′D ′, 如图 3 所示。
风窗侧止口上、下两端点处垂直截面的形状之
所以 不 同 , 是 因 为R 6 与R 7、R 5 与R 8、R 4 与R 9 三 对
曲线对应不同而引起的,
h= H 时: d h= d , rh= R 6, Αh= Α。
由于 R 3 一般较大, 所以可采用线性插值, 即 n
= 1, 从而
L 1 (x ) =
xx 0-
x1 x1
y
0
+
xx 1-
x0 x 0y 1
=
y 0+
y 1x 1-
y x
0 0
(x
-
x 0)
合的产业, 在客车的生产过程中, 手工作业占有相当 大的比重。 为了保证设计者当初的设计思想能在成 品车上准确地体现出来, 避免工人在制作过程中的 随意性, 就必须有准确、详尽的设计图纸作指导。 随 着计算机技术的飞速发展和各种绘图软件的广泛应 用, 作为设计者, 必须积极、主动地应用先进的设计 工具和制图方法, 以便更准确、有效地表达自己的设 计意图并使之完美地体现在成品车上。
中图分类号: U 463185+ 5 文献标识码: B 文章编号: 100623331 (2002) 0120027202
随着客车技术的发展和生产水平的提高, 目前, 大幅面、流线型全景风窗玻璃已广泛应用于客车上, 它使客车前方视野开阔、风阻小、外形美观。同时, 因 其面积和重量大, 给制作和装配提出了更高的要求。 因为风窗止口的形状及其有关尺寸, 不仅影响风窗 玻璃的装配和风窗周边的密封, 而且影响风窗玻璃 的使用寿命和整车的安全性。所以, 在客车车身设计 中, 精确给出风窗止口各个垂直截面的曲线形状和 有关尺寸就非常重要, 它是风窗止口制作、装配和检 验的理论依据, 同时也是保证玻璃顺利安装和风窗 周边良好密封以及玻璃使用寿命长的重要条件。 下 面根据自己多年来的工作经验, 介绍一种简单、实用 的、能保证精度要求的风窗止口设计方法。
V X, 使 V X 长度等于止口
截面形状求解图
深度 a; 过 X 作线段 XY, 使 XY 平行且等于线段
VW , 则曲线 U V XY 即为风窗上止口任一位置处垂
直截面的曲线形状。 同理可作出风窗下止口任一位
置处垂直截面的曲线。
通过以上设计, 就得到了风窗止口任意位置处
垂直截面的曲线形状, 也就等于得到了风窗止口的
整体外形曲线。依据这些曲线, 可准确无误地制作和
装配出风窗止口, 为风窗玻璃的顺利安装作好准备。
图 5 连接件为胶条时 图 6 连接为粘接方式的
风窗玻璃装配图
风窗玻璃装配图
3 结束语
客车工业是一个劳动密集型和技术密集型相结
这样, 作出风窗侧止口的上、下两端点处垂直截
面的曲线以后, 假设侧止口总高度为 H (见图 1) , 对
计, 如图 7, 过弧线 R 1 与 风窗框上横梁的交点 U
在 R 1 上截取一点V , 使弦
长 UV 等于所需的装配
间隙 e 值; 过 U 点在弧线
R 0 上截取一点W , 使弦长
VW 等于止口高 b; 连接
V 点与圆弧 R 1 的圆心 O 1
点; 在 VO 1 上 截 取 线 段 图 7 上止口任一位置处垂直
具体反映到侧止口垂直截
面曲线上, 如图 4, 就是其
中 dh、rh、Αh 这三个变量随
截面位置的变化而变化。
一组确定的 dh、rh、Αh 唯一
对应一个截面位置及其侧
止口形状。 止口深度 a 和
高度 b 与截面位置无关,
图 4 侧止口任一位置处垂直 截面形状求解图
二者由风窗玻璃与止口之
间的连接形式来决定, 确定方法如下: 当连接件为胶
1 设计要求
风窗框及其止口的相关曲线, 如图 1 所示, 它是 由总体布置根据整车的造型来确定的。设计止口时, 要考虑风窗框和风窗止口的制造误差, 在止口与风 窗框之间预留一定的装配间隙, 便于装配。 另外, 风 窗玻璃的烧制工艺要求其两端拐角处的过渡曲线曲
率不宜太大, 所以, 前围与侧围的过渡小圆弧 R 6 和 R 7 要用风窗侧止口来形成, 这样使风窗玻璃曲线只 由中间两段曲率较小的弧线来构成, 以方便玻璃的 制作和装配。 同时, 在设计侧止口时, 要尽可能减少 由其产生的驾驶员前方盲区, 保证良好的前方视野。
2 设计过程
211 侧止口各位置处垂直截面形状的确定 先确定侧止口最上端垂直截面的形状。如图 2,
以图 1 中的M 向旋转视图中的 I 处放大图为基础, 连接圆弧 R 5 与 R 6 的切点 A 和 R 6 的圆心 O 6 点得 线段 AO 6; 在 AO 6 上截取线段A C, 使 A C 长度等于 止口的深度 a; 以 A 点为圆心、止口高度 b 为半径作 圆交 R 5 弧于 B 点, 连接 A 、B 两点得线段 AB , 则 AB 长度等于止口的高度 b; 过 C 点作线段 CD , 使 CD 平行且等于线段AB , 则曲线 EA CD 即为风窗侧 止口最上端横截面的曲线 (其中 E 点是前围与侧围 的过渡小圆弧与侧围曲线的切点, 它一般就是侧围 第一立柱在该处垂直截面的最前点)。
第 2 4 卷 第 1 期
客车技术与研究 BUS TECHNOLO GY AND RESEARCH
V o l124 N o 11 2002
客车风窗止口的设计
陈永军
(郑州宇通客车股份有限公司, 河南 郑州 450061)
摘 要: 介绍一种简单、实用的风窗止口的设计方法。 根据此方法可以精确求出风窗止口任一位置 处垂直截面的曲线形状和相关尺寸, 为风窗止口的制作、装配和检验提供准确、详尽的数据。 关键词: 客车 风窗止口 垂直截面 设计
Abstract: In th is a rticle, a sim p le and p ractica l design m ethod fo r the w ind sh ield2fix ing fram es is in troduced. B a sed on th is m ethod, the cu rve shap es and rela tive sizes of the vertica l section a t any po sition in the w ind sh ield2fix ing fram es can be exactly ca lcu la ted. It can p rovide the exact and deta il da ta fo r their m anufactu re, in sta lla tion and in2 sp ection. Key words: B u s, W ind sh ield2fix ing fram e, V ertica l section, D esign
于侧止口中间任一高度 h (0≤h ≤H ) 处的垂直截面
Z2Z, 决定其形状的三个变量 dh、rh 和 Αh 可利用数值
计算方法近似求得:
根据拉格朗日插值公式:
nn
∑∏ L x k= 0 i= 0 i≠k
k
x i) x i)
y
k
h= 0 时: d h= d ′, rh= R 7, Αh= Α′;
图 1 风窗框及其止口的相关曲线图
图 2 侧止口最上端垂直 截面形状求解图
作者简介: 陈永军 (1973—) , 男, 助理工程师, 负责车身总设计布置和车身蒙皮的设计工作。 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
条时, a 和 b 的值由胶条截面尺寸确定, 如图 5, a、b
一般取 20 mm 左右; 当玻璃与止口之间通过胶粘的
方式连接时, 如图 6, a 值一般取 12 mm 左右 (其中
玻璃厚 7 mm , 胶层厚 5 mm ) , b 值由粘接强度要求
确定, 一般取 40 mm 左右。
亦即任一高度 h (0≤h ≤H ) 处侧止口垂直截面 的形状参数依次为:
d h=
d
′+
h H
(d -
d ′) ,
rh =
R 7+
h H
(R 6-
R 7) ,
Αh =
Α′+
h H
(Α-
Α′)。
212 上、下止口的确定
对于上、下止口, 考虑风窗框和风窗止口的制造
误差, 要在止口与风窗框之间预留一定的装配间隙
e (e 一般取 8 mm ) , 以方便装配。
先讨论上止口的设
参考文献:
[ 1 ] 黄天泽, 黄金陵主编. 汽车车身结构与设计. 北京: 机械 工业出版社, 1996
[ 2 ] 徐涛编著. 数值计算方法. 长春: 吉林科学技术出版社,
1998
收稿日期: 2000207210
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