汽车门铰链结构布置设计

汽车门铰链结构布置设计

车门铰链作为汽车车门的关键部件，其设计、布置关系到车门使用性能。

1车门铰链概述

1.1车门铰链基本构成

车门铰链是与车门和车身相联接，能够绕上下方向的同一轴线回转且相互结合部件的总称。如图１，车门上下铰链，由固定件、旋转件和铰链销三部分组成。旋转件通过螺栓与车门相连接，固定件与车身相连接。在车门开闭过程中旋转件和车门围绕铰链轴做旋转运动。固定件对车门要求有限位保护作用。铰链轴和转动件间装有轴套，铰链轴套采用高耐磨材料制成。

图１车门铰链结构图

1.2车门铰链布置要求

车门铰链是车门总成中的受力构件也是运动构件，当车门关闭时，车门上的承力件为门锁和铰链；当打开车门时，车门的重力完全由铰链来承受。铰链轴线的布置会影响车门的开度、门柱的尺寸、以及车门开缝线的位置和形状。铰链的布置设计包括

铰链轴线的确定、铰链间距确定和开启角度的确定三个步骤。在铰链布置设计中，铰链轴线确定和铰链间距是重要的设计硬点。在布置铰链时，应注意以下几方面的问题:

（1）根据外表面及车门分缝，确定铰链轴线；

（2）铰链轴线布置越靠近车门外板和车门前端就越有利，避免干涉；轴线越靠近车门前端，门旋转时，其对Ａ、Ｂ柱的侵入量就越小；

（3）车门绕铰链旋转的过程中，保证车门与翼子板的间隙在３.５ｍｍ以上；

（4）车门上下铰链的跨距应大于车门横向长度的１/３；

（5）车门上下铰链一定要同轴；

（6）铰链旋转轴线一般都会要求有一定的内倾角和前倾角，角度一般在１° ~３°，来保证车门足够的开度，而且可以避免车门打开的时候碰撞到路边的台阶；使车门有自关力。

2车门铰链轴线的确定

根据以上布置要求，对车门铰链轴线进行确定。

铰链轴线在整车坐标下的ＸＺ和ＹＺ平面内的位置是确定的，因此分别对轴线在两个平面上的投影线进行拉伸得到两个面，这两个面相交线即为铰链的轴线。在设计过程中做两条投影线时，要按照以上讲述的原则和要求进行约束，如图２，ＸＺ平面上铰链轴线与垂直方向夹角为α，ＹＺ平面上铰链轴线与垂直方向夹角β。最后按前述布置铰链的注意事项，要通过不断地调整这两

条直线的位置来得到合适的铰链轴线，如图３所示。通过上述布置设计得到铰链轴线的布置结果:轴线内倾角３°，后倾角３°。

图２ＸＺ平面与ＹＺ平面铰链轴线夹角３铰链间距的确定

如果铰链布置空间允许，铰链间距设置得越大越好。越大，铰链在“Ｘ”纵向方向上受力越小。同时，也可以有效地防止门下垂。但实际设计中，由于受到各种条件的制约，比如车身、Ａ柱、Ｂ柱的形状等，常导致铰链间距无法设置得足够大；但经验表明，铰链间距Ｌｈ与铰链锁柱间距Ｌｄ的比值不小于1/３。如图3所示。

图3 铰链间距