公交车门运动机构原理分析及模型制作教学文稿
宇通公交车内摆门设计
公交客车车门设计[摘要] 在人们的日常生活中，公交车已经成为了越来越重要的一个部分。
可以说，公交车已经是现代年轻人日常出行的必备交通工具了。
特别对于大城市的年轻人来说，他们具有一定的环保意识，在自身资金不足以支持购买小轿车的情况下，公交车由于便捷环保并且便宜等特点，成为了他们出行交通工具的最佳选择。
本文在查阅了大量的参考文献之后，经过对公交车双内摆门各个组成部分的构造以及内摆门的助力、驱动系统的分析和研究，最终设计出密封和门泵的构造。
除此之外，对于主要部件外的一些内摆里的重要附件也进行了选择、筛除以及设置，同时设计并改进了出现的门轴脱落情况。
在对目前内摆门的一些设计情况进行了调查研究之后，我们总结对比了国内外的相关公交车的一些设计情况，以此来发现目前我国在这方面存在不足，再加以改进完善，这也是本次公交车门的设计意义所在。
公交客车车门的设计涉及的知识不仅仅与人体工程学、机械结构工程学以及流体力学有关，同时也涉及了这些先决知识之中的研究机械工程学，整个设计将会包含整体的经济性和工艺性。
[关键词]内摆门；传动机构；驱动系统The Design of Bus DoorAbstract In people's daily life, bus has become an increasingly important part. It can be said that the bus has become a necessary means of transportation for the daily travel of modern young people. Especially for young people in big cities, they have a certain sense of environmental protection. When their own funds are insufficient to support the purchase of cars, buses become the best choice for them to travel because of their convenience, environmental protection and cheapness. In this paper, after consulting a large number of references, through the analysis and research of the structure of each component of the double inner swing door of the bus, as well as the power and driving system of the inner swing door, the structure of the seal and the door pump is finally designed. In addition, some important accessories in the inner pendulum besides the main components are selected, screened and set up. At the same time, the falling off of the door axle is designed and improved. After investigating and researching the design of internal swing door, we summarize and compare the design of relevant buses at home and abroad, in order to find the shortcomings in this area in our country, and improve it, which is also the design significance of this bus door. The knowledge involved in bus door design is not only related to ergonomics, mechanical structure engineering and fluid mechanics, but also involves the research of mechanical engineering among these prerequisite knowledge. The whole design will include the overall economy and technology.Keywords：目录引言 (4)1公交客车车门布置 (5)2公交车内摆门运动件总体设计 (10)2.1内摆门运动机构设计 (10)2.1.1确定铰链臂的相对位置以及门的铰接点和滚子的中心 (10)2.1.2机构各位置的定位与尺寸计算 (14)2.2开度、入口大小的选择确定 (17)2.3公交车内摆门的干涉校核 (18)3车门部件设计 (22)3.1公交车内摆门框架设计 (22)3.1.1公交车内摆门框架设计方案选择 (22)3.1.2内摆门门摆的设计 (23)3.2密封结构的设计 (26)3.2.1内摆门密封结构的方案选择 (26)3.2.2内摆门密封材料的性能要求 (28)3.3内摆门控制方式 (29)4内摆门气动系统总设计 (31)4.1气动装置和气动防夹系统的工作原理 (31)4.1.1气动原件的工作原理 (31)4.1.2气动防夹系统的工作原理 (34)4.2门泵选型计算 (35)4.2.1气缸负载计算 (35)4.2.2气缸缸筒壁厚的计算 (35)4.2.3气缸耗气量的计算 (37)4.2.4气缸进气口直径计算 (37)4.3连接方式的选择 (38)4.4气缸的密封设计 (38)5气动防夹装置的原理及改进措施 (40)5.1传统防夹系统的结构 (40)5.2传统防夹装置弊病 (42)5.3不同于现有气动防夹措施的改进 (42)结论 (45)致谢词 (46)参考文献 (47)引言随着经济科技的快速发展，人们的生活水平日益提高。
公交车门控制系统气动原理
公交车门控制系统气动原理
公交车门控制系统气动原理是指通过利用气流来完成公交车门的
开关操作。
这种气动原理应用广泛，它可以使公交车的门操作更加方便、安全和快速。
下面，我们来分步骤阐述公交车门控制系统气动原理：
第一步，检测门的状态。
在公交车门控制系统中，通常会安装有
传感器或开关来检测门的状态。
当有乘客离开车辆时，门会自动打开，并在门打开的同时，传感器或开关会发出信号，通知车辆控制系统门
已经打开。
第二步，触发气动系统。
当车辆控制系统接收到门已经打开的信
号后，它会触发气动系统。
气动系统通常由气源、气路、行程开关和
缓冲机构等组成。
运用压缩空气来推动气缸实现开门或关门的作用。
第三步，气缸的作用。
气缸是公交车门控制系统中最重要的元件
之一。
在门控制系统中，气缸被放置在公交车门的上部或下部，通过
液压或气压的作用来推拉车门。
当车辆控制系统接收到门已经打开的
信号后，会向气动系统中输入压缩空气，使气缸中的活塞移动，从而
推动车门的开启。
第四步，门的关闭。
在人们进入或离开车辆后，车门还需要再次
关闭。
当车辆控制系统接收到关闭门的信号后，将停止向气动系统中
输送压缩空气，此时气缸中的活塞会逆向移动，从而使车门关闭。
综上所述，公交车门控制系统气动原理是通过液压或气压的作用
来推拉车门，实现车门的开关操作。
在公交车出行中，这种气动原理
的应用可以大大提高车门操作的安全性、便利性和速度。
基于CATIA DMU模块的客车内摆门运动仿真分析
a. 内摆门开关运动的平顺性校核。主要检查内摆 门在开启、关闭过程中有无运动突变现象。
b. 内摆门与周边部件的最小运动间隙校核分析。 主要通过包络体功能实现内摆门在运动过程中与周 边部件的最小运动间隙分析。
c. 内摆门导轨运动轨迹对风道导轨开孔的影响 分析。
命令,实现客车内摆门三维运动仿真,此方法不仅可 直观地观察乘客门设计运动情况,而且可以提升设计 效率与可视性現
1客车内摆门的组成及工作原理
运用CATIA DMU模块对内摆门运动仿真分析 前，应先对客车内摆门的结构及工作原理进行了解, 确保仿真效果。
a. 组成。内摆门主要由乘客门板、上下弯臂、门立 柱转轴、门导轨机构、门泵托盘、门泵机构等组成。
3客车内摆门的运动仿真分析
3.1运动仿真流程 在CAHA中，客车内摆门运动仿真基本流程如
图2所示。
图2运动仿真基本流程
3.2建模与装配 现以某12米公交车设计为例对其进行运动
仿真分析。为方便、简化运动仿真分析过程，通过 对曲柄滑块机构的理解将零部件简化为四部分 ， 即门周边部件（包括门泵托盘、门泵机构）、门转 轴（门立柱转轴与上下弯臂一体）、门板（单门板 含导轨杆）、轴承（导轨杆上轴承），客车内摆门建 模与装配如图疹车
冏蕊门运动仿曳今析
蔡永恒
（厦门威迪思汽车设计服务有限公司）
摘要:介绍了客车内摆门的组成及工作原理,给出了其运动分析校核内容，重点阐述了运用CATIA DMU模块对客车内摆门
的运动仿真分析。
关键词:客车 CATIA内摆门 运动仿真
Simulation and analysis of bus inner swing door motion based on CATIA Abstract： It introduces the composition and working principle of the inner swing door of the bus, gives the check content of its motion analysis, and emphatically expounds the motion simulation analysis of the interior swing door of the bus by using the CATIA DMU module. Keywords:bus, CATIA DMU, inner swing door, motion simulation.
公交车门运动机构原理分析及模型制作资料讲解
公交车门运动机构原理分析及模型制作材料科学与工程学院2011级卓越一班第2小组组员：朱富慧(201100150284)、王文霞(201100150085)、徐潇(201100800603)、赵洪阳(201100150121)目录一、车门机构数据采集 (1)二、机构运动原理分析 (6)三、装配分析 (6)四、运动过程分析 (7)五、装配效果图（另可参见附件2） (7)六、装配效果动画展示 (10)七、部分零件模型（另可参见附件2） (10)八、成果与收获 (19)一、车门机构数据采集本组主要了解了k52路公交的车门构造，通过拍摄细节照片和录制视频收集数据，并分析其运动原理和利用solidworks软件制作其模型（该过程在保证机构正常运动前提下，仅做了少部分简化和优化，最大程度保持拟实性与美观性）。
收集到的资料（视频资料参见附件）如下：二、机构运动原理分析车门运动机构简图该运动机构包括5个构件，1、5为机架，2、3为杆件，4为滑块。
4个低副：3个转动副O1、O2、O3和一个移动副。
自由度F=3n-2P L-P H=3×3-2×4-0=1,自由度为1，有确定的运动。
三、装配分析该机构中，1、5为机架，连接在车体上；杆件2：柱子、柱子扣、连杆组成的整体；杆件3：车门；O1：机构与动力系统连接形成的转动副；O2：连杆与门连接形成的转动副；O3：门与滑块4连接形成的转动副。
四、运动过程分析开门时，动力系统通过转动副O1使杆件2顺时针转动，杆件2通过转动副O2及杆件3（门）带动滑块向两侧滑动同时在O3作用下使之逆时针旋转。
关门与开门工程相反。
五、装配效果图（另可参见附件2）六、装配效果动画展示参见附件3.七、部分零件模型（另可参见附件2）八、成果与收获在本次公交车门运动机构原理分析及模型制作的协作中，我们实地收集资料、分析原理、制作模型，并成功利用模型模拟了车门机构的运动。
从中我们也遇到许多配合和尺寸方面的问题，提升了综合分析问题的能力，对机构运动原理也有了更为深刻的认识。
简单的开门机构运动原理
简单的开门机构运动原理
开门机构的运动原理是通过一定的机构装置，将输入的旋转运动转变为线性运动，从而实现门的开关动作。
常见的开门机构有以下几种：
1. 齿轮传动机构：通过齿轮的齿轮啮合，将输入的旋转运动转变为直线运动。
当齿轮转动时，同轴的另一齿轮随之转动，通过齿轮轴与门连接，使门沿轴线方向上下移动，实现开门的动作。
2. 滑块传动机构：通过滑块在导轨上的直线运动，带动门的开关。
滑块与门连接，当滑块在导轨上移动时，使门沿轨道上下移动，实现开门的动作。
3. 电动机传动机构：通过电动机的旋转运动，带动门的开关。
电动机通过轴与门连接，当电动机转动时，轴带动门的上下移动，实现开门的动作。
除了上述机构，还有一些其他的开门机构，例如链条传动机构、曲柄摇杆机构等，它们都通过特定的装置将旋转运动转变为线性运动，从而实现开门的功能。
公交车内摆门仿真及优化
【 ６ 】张建华． 浅谈汽 车新材料的应用【 Ｊ 】 ． 山东工业技术 ， ２ ０ １ ５ ， １ ． 【 ７ 】赵韩 ， 钱德猛 ． 基于 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ
机械学报 ， ２ ０ ０ ５ ， ３ ６ （ ６ ） ．
【 ５ 】蒋鼎丰． 汽车复合材料 主要加工工艺和技术【 Ｊ 】 ． 汽车制造业 ，
和分析 ， 仿真结果 表明 ， 加 大转 臂的工作长度可 以降低驱 动力矩 。经 试验 表明 ， 虚拟仿 真技 术在给客 车新产 品的开发提供
指 导同时可降低成本和缩短开发周 期。
关键词 ： 内摆 门 虚 拟样 机 仿真 优 化
Ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｔ ｈｅ ｂｕ ｓ ｉ ｎｎ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｎｇ ｄ ｏｏ ｒ Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： ｈ ｍｅ ｒ ｐｎ ｅ ｕｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｗｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｏ ｒ ｉ ｓ ａ ｋｉ ｎｄ ｏ ｆ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂｕ ｓ ｍｅ ｃ ｈ ａｎ ｉ ｓ ｍ，ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍｕｌ ｔ ｉ — ｂ ｏ ｄ ｙ ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｜ ｗａ ｌ ’ ｅ ＡＤＡＭＳ ｔ ｏ ｏ ｐ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｗｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｏ ｒ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ，ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ ａ ｒ ｍ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｅ ｄ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｑｕ ｅ ．１ ＂ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕｈ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ＇ ｅ ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ
公交车内摆门课程设计
公交车内摆门课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解公交车内摆门的基本结构及工作原理；2. 学生能够掌握公交车内摆门的分类及功能；3. 学生能够了解公交车内摆门在设计时的安全标准和注意事项。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析并解决公交车内摆门在使用过程中出现的问题；2. 学生能够设计简单的公交车内摆门方案，具备一定的创新能力和实践能力；3. 学生能够通过查阅资料、小组讨论等方式，提高自主学习和合作学习的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够关注公共交通工具的设计与使用，增强对公共安全的重视；2. 学生能够培养良好的团队协作精神，尊重他人意见，提高沟通能力；3. 学生能够认识到科技发展对公共交通事业的促进作用，激发对科学技术的热爱和探索精神。
课程性质：本课程为技术应用型课程，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，提高学生的应用能力和实践能力。
学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，对新技术和新知识具有较强的学习兴趣。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，培养其独立思考和解决问题的能力。
同时，注重课程内容的实用性，使学生在学习过程中能够将理论知识与实际应用相结合，提高学习效果。
通过课程目标的分解，教师可针对具体学习成果进行教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 公交车内摆门的基本结构：介绍公交车内摆门的组成部分，包括门体、驱动系统、控制系统等，结合教材相关章节，让学生了解各部分的功能和相互关系。
2. 公交车内摆门的工作原理：讲解摆门开启、关闭、锁定等动作的原理，分析驱动系统和控制系统在摆门运行过程中的作用，结合教材内容，让学生掌握摆门工作原理。
3. 公交车内摆门的分类及功能：介绍不同类型的公交车内摆门，如平移门、折叠门、旋转门等，分析各自的优缺点及适用场景，使学生了解摆门多样化的设计。
4. 公交车内摆门安全标准与注意事项：阐述摆门设计时的安全标准，如防夹人、防碰撞等，结合教材相关内容，让学生了解摆门在使用过程中应注意的安全问题。
公交车开门系统课程设计
公交车开门系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解公交车开门系统的基础知识，掌握其工作原理；2. 学生能了解公交车开门系统中涉及的关键部件及其功能；3. 学生能掌握公交车开门系统相关的安全知识。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，学会使用公交车开门系统；2. 学生能运用所学知识，分析并解决公交车开门系统可能出现的问题；3. 学生能通过小组合作，设计简单的公交车开门系统改进方案。
情感态度价值观目标：1. 学生对公交车开门系统产生兴趣，培养对公共交通工具的热爱；2. 学生在课程学习中，树立安全意识，养成遵守公共交通规则的好习惯；3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和共享精神。
课程性质：本课程为实践活动课程，结合理论知识和实际操作，提高学生对公交车开门系统的认识。
学生特点：五年级学生具备一定的认知能力和动手能力，对新事物充满好奇，喜欢实践操作。
教学要求：教师需引导学生主动探究，注重实践操作与理论知识的结合，关注学生的安全意识培养。
在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生达到具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 公交车开门系统基础知识：- 系统工作原理介绍（对应教材第3章）- 关键部件及其功能（对应教材第4节）2. 公交车开门系统操作与安全：- 实际操作演示（对应教材第5节）- 安全知识讲解（对应教材第6节）3. 公交车开门系统问题分析与改进：- 常见问题及原因分析（对应教材第7节）- 小组讨论，设计改进方案（对应教材第8节）4. 教学内容安排与进度：- 第一课时：介绍公交车开门系统基础知识，让学生了解其工作原理和关键部件功能；- 第二课时：实际操作演示，让学生学会使用公交车开门系统，并讲解相关安全知识；- 第三课时：分析公交车开门系统可能出现的问题，引导学生提出改进方案。
5. 教材章节内容列举：- 第3章：自动门控制系统概述；- 第4节：自动门控制系统关键部件；- 第5节：自动门操作方法及注意事项；- 第6节：自动门安全知识；- 第7节：自动门常见问题及原因分析；- 第8节：自动门系统改进方案设计。
车门开闭机构课程设计
车门开闭机构课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握车门开闭机构的基本原理、结构和设计方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述车门开闭机构的主要组成部分及其功能。
2.解释车门开闭机构的工作原理。
3.分析车门开闭机构的设计要素。
4.应用基本的工程计算和绘图技巧，对车门开闭机构进行简单的分析和设计。
5.培养学生的工程思维和问题解决能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.车门开闭机构的概述：介绍车门开闭机构的定义、分类和应用。
2.车门开闭机构的工作原理：讲解各种车门开闭机构的工作原理和特点。
3.车门开闭机构的设计方法：介绍车门开闭机构的设计流程和方法。
4.车门开闭机构的分析与评估：学习如何对车门开闭机构进行分析、评估和优化。
5.车门开闭机构的案例研究：分析实际案例，了解车门开闭机构在实际应用中的表现和问题。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：讲解车门开闭机构的基本原理、结构和设计方法。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解车门开闭机构在实际应用中的表现和问题。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作车门开闭机构，加深对知识的理解和记忆。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供全面、系统的知识体系。
2.参考书：提供相关的参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备相关的实验设备，让学生能够亲身体验车门开闭机构的工作原理和设计方法。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置相关的作业，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：进行期中和期末考试，全面评估学生的知识掌握和应用能力。
课程案例_05双曲柄机构应用—车门启闭机构(精)
职业教育机电一体化专业教学资源库
双曲柄机构应用—车门启闭机构
1.课程案例基本信息
课程案例名称双曲柄机构应用—车门启闭机构
课程案例编号
关键词双曲柄机构车门启闭反平行四边形机构
对应知识点连杆机构类型
2.课程案例
图1是公交车车门，采用反平行四边形机构，图2是车门启闭机构简图，主动曲柄等速转动，从动曲柄反向变速转动。
两曲柄同时转动，从而使固连在曲柄上的车门转动，实现两车门同时开启和闭合的动作。
图1 公交车车门图2 车门启闭机构简图。
无障碍公交车门启闭机构运动仿真分析
无障碍公交车门启闭机构运动仿真分析程立艳【摘要】在研究无障碍公交车门启闭机构的设计要求后建立机构的运动模型,采用杆长及摇杆转速为设计变量,并利用MATLAB编程对机构进行运动学仿真分析,得到主要运动部件的运动规律,以验证可供轮椅进出的公交车门启闭机构的顺利启闭.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】2页(P64-65)【关键词】无障碍公交车门;启闭机构;MATLAB;运动仿真【作者】程立艳【作者单位】池州学院机电工程学院,池州 247000【正文语种】中文我国正迈入老龄化社会，无障碍交通设施设计具有巨大的市场潜在需求。
抽样调查显示，包括残疾人、65岁以上老人以及未成年人在内的交通弱势群体占全国总人口的11%～14%[1]。
在他们的日常生活中，“行”是最受关注的问题之一，而因公交车使用频率非常高，所以受到了广泛关注。
为了让交通弱势群体能够容易地搭乘公交车，所有供轮椅进出的车门应满足一定的设计要求，以保证乘轮椅者以及婴儿车、拄拐杖者顺利通行。
在此背景下展开对无障碍公交车设计的探索，对丰富我国无障碍设计领域的内容具有重要的现实意义。
1.1 建立启闭机构运动模型无障碍公交车车门设计为可减少车门实际占有的尺寸空间的侧拉式单开门，开启宽度主要取决于轮椅尺寸及婴儿车的尺寸。
为保证顺利通行，车门宽度设计为900mm[2]。
车门启闭机构的模型是平面四杆机构中的摇杆滑块机构，可以实现侧拉单开门。
为突出车门的主体结构，车门启闭机构如图1所示。
BC杆是车门一部分的简化，主动摇杆AB转动，拉动BC杆转动即门转动，从而实现门稳定安全的启闭。
滑块C 只能在门上方的滑槽内滑动。
该车门为外摆式，门板与导轨平行时即关门状态。
为方便通行，公交车门开启时使门板与导轨保持在90°左右[3]。
1.2 建立启闭机构计算模型将车门启闭机构简化为偏置摇杆滑块机构，如图2所示。
设摇杆和连杆的长度分别为l1和l2，偏心距为e，原动件摇杆的角速度为ω1方位角为θ1，连杆的方位角为θ2，现建立各构件位移、速度和加速度以及角位移、角速度和角加速度的计算模型。
项目一：车门开关机构
活塞式气缸
薄膜式气缸 单活塞杆气缸 双活塞杆气缸 不可调缓冲气缸
可调缓冲气缸 特殊气缸
17
活塞式单作用气缸
❖ 原理
❖ 只能在活塞一侧通入压缩空气使活塞杆伸出或缩 回，另一侧是通过呼吸孔开放在大气中的。当无压 缩空气时，其在弹簧作用下复位。压缩空气只能在 一个方向上控制气缸活塞的运动。
❖ 特点
❖ 弹簧力起背压作用，输出力随行程变化； ❖ 常用于行程较小的场合。
30
冲击气缸工作原理2
❖ 工作原理
❖ 这时喷嘴口处的气流能达到声速。喷入无杆 腔的高速气流进一步膨胀，产生冲击波，波的 阵面压力高达气源压力的几倍到几十倍，给予 活塞很大的向下推力。此时有杆腔处于排气状 态，气压很低，活塞便在很大压差的作用下迅 速下行，加速度可达1000m/s2以上,在约 0.25～1.25s的很短时间内，以平均约8m/s的 高速向下冲击，从而获得很大的动能。
35
平行气爪
平行气爪通过 两个活塞工作。通 常让一个活塞受压， 另一活塞排气实现 手指移动。平行气 爪的手指只能轴向 对心移动，不能单 独移动一个手指。
36
摆动气爪
通过一个带环 形槽的活塞杆带动 手指运动。由于气 爪手指耳环始终与 环形槽相连，所以 手指移动能实现自 对中，并保证抓取 力矩的恒定。
29
冲击气缸工作原理1
❖ 工作原理
❖ 当压缩空气刚进入蓄能腔时，其压力只能通 过喷嘴口的小面积作用在活塞上，还不能克服 有杆腔的背压力和各密封处的磨擦力，喷嘴处 于关闭状态。随着蓄能腔中充气压力逐渐升高， 当作用在喷嘴口面积上的总推力能克服有杆腔 的背压力和磨擦力的总和时，活塞向下移动， 喷嘴口开启，积聚在蓄能腔中的高压气体通过 喷嘴突然作用在活塞的全部面积上。
公交车门运动机构原理分析报告及模型制作
公交车门运动机构原理分析报告及模型制作公交车门运动机构是指控制公交车门开关动作的机械结构和电气控制系统。
它具有使车门开关平稳、快速、可靠的功能，同时需要考虑安全性和节能性。
本报告将主要从机械结构和电气控制两个方面进行分析，并设计一个模型来模拟公交车门运动机构。
一、机械结构分析1.电动马达：公交车门运动机构通常采用直流电动马达，它能够提供较大的扭矩和转速。
电动马达的选用需要考虑门体的重量和开关速度等因素。
2.减速器：电动马达的输出转速一般较高，需要通过减速器来降低转速，提供足够的扭矩。
减速器的选择应根据门体的质量和开关速度来确定，同时要考虑减速器的寿命和噪音等因素。
3.传动装置：传动装置承担着将驱动力传递到门体的任务。
常用的传动装置有牙轮、齿条和丝杠等。
选择传动装置的准则是尽可能提高传动效率，同时要考虑成本和可靠性等因素。
4.车门滑轨：车门滑轨的设计应能够保证门体在运动过程中的平稳性和稳定性。
滑轨需要具备足够的强度和刚性，同时要保证低摩擦和低噪音。
5.门体：门体应具备足够的结构强度和刚性，同时要降低重量，以减少对驱动系统的负荷。
门体通常由铝合金制成，表面经过特殊处理，使其具备抗腐蚀和耐磨损的性能。
二、电气控制分析1.控制器：控制器是指控制车门开闭动作的主控制模块，通常采用微控制器或可编程逻辑控制器（PLC）。
控制器根据传感器反馈的车门状态信号来控制电动马达的工作，使车门实现自动开启或关闭。
2.传感器：传感器主要用于检测车门的状态，例如车门是否完全关闭、是否有物体阻挡等。
常见的传感器有接近开关、光电开关等。
传感器将检测到的状态信号反馈给控制器，以实现对车门开闭动作的控制。
3.开关：开关用于手动控制车门的开闭动作，通常有内开关和外开关。
内开关安装在车厢内部，乘客可通过按动开关来控制车门的开闭；外开关一般由司机控制，用于控制车门的开闭和锁定。
三、模型制作为了进一步了解公交车门运动机构的原理，我们可以搭建一个模型来模拟其工作原理。
巴士门铰链原理
巴士门铰链原理巴士门铰链原理一、引言巴士门铰链是指连接车身和车门的装置，用于使车门能够自由地开启和关闭。
它是汽车重要的组成部分，也是保证乘客安全的重要装置之一。
本文将详细介绍巴士门铰链的原理。
二、巴士门铰链的结构巴士门铰链主要由三部分组成：上铰链、下铰链和中间锁定器。
其中，上铰链和下铰链分别连接车身和车门，中间锁定器则用于固定上下两个部件。
1. 上铰链上铰链通常由两个金属片组成，其中一个金属片连接到车身，另一个金属片连接到车门。
这两个金属片之间通过凸缘相互嵌合，并通过螺栓或螺钉固定在一起。
2. 下铰链下铰链通常由一个弹簧和两个金属片组成。
其中一个金属片连接到车身，另一个金属片连接到车门。
弹簧位于这两个金属片之间，并通过螺栓或螺钉固定在一起。
3. 中间锁定器中间锁定器通常由一个弹簧和一个金属片组成。
弹簧位于金属片的中间，并通过螺栓或螺钉固定在车门上。
当车门关闭时，中间锁定器会将上铰链和下铰链连接起来，从而固定车门。
三、巴士门铰链的工作原理巴士门铰链的工作原理主要依靠上下两个铰链及中间锁定器之间相互嵌合的凸缘和弹簧的作用。
1. 开启车门当乘客需要开启车门时，他们必须先拉动车门把手。
这时，上下两个铰链会分离，从而使得车门能够自由地旋转开启。
2. 关闭车门当乘客需要关闭车门时，他们必须将车门推向车身方向。
这时，上下两个铰链会相互嵌合，并通过中间锁定器固定在一起。
这样就可以确保车门紧密地贴合到车身上，并且不会在行驶过程中意外打开。
四、巴士门铰链的维护与保养为了确保巴士门铰链能够正常工作并且保持良好的性能，需要进行适当的维护和保养。
以下是一些常见的维护和保养措施：1. 定期清洗门铰链门铰链需要经常清洗和润滑，以确保其顺畅运转。
可以使用适当的清洁剂和润滑剂进行清洗和润滑。
2. 定期检查门铰链需要定期检查门铰链是否有松动或磨损现象。
如果发现问题，应及时进行修理或更换。
3. 防止过度使用为了延长巴士门铰链的寿命，应避免过度使用车门。
公交车门开闭机构调查报告
公交车门使用情况及影响因素
使用频率
每辆公交车每日开关门次数约 为1000次左右。
影响因素
开关门频率受站点停靠时间、客 流量、路况等因素影响；同时， 天气条件也会对开关门效果产生 影响。
常见问题
部分公交车门的锁止装置失效、密 封条老化、电机故障等问题，这些 问题会影响车门的正常开关和密闭 性。
04
问题和挑战
公交车门开闭机构存在的主要问题
机械故障
由于长期使用和磨损，车门容易出现机械故障， 如卡死、无法关闭等情况。
安全隐患
车门故障可能导致车门在行驶过程中突然打开或 关闭，从而带来安全隐患。
不便使用
车门故障可能造成乘客上下车不便，影响公交车 运营效率。
公交车门开闭机构改进的难点
机械设计
车门开闭机构的机械设计复杂 ，难以保证其可靠性。
调查目的
1
通过对公交车门开闭机构的调查，了解其工作 原理、性能和可靠性。
2
分析公交车门开闭机构在使用过程中存在的问 题及其原因。
3
为提高公交车门开闭机构的可靠性和安全性提 供参考依据。
调查范围
本次调查范围涵盖了城市公交车辆和部分长途客运车辆。 调查内容包括公交车门开闭机构的种类、结构、性能和可靠性等方面。
提高公交车门安全性能的展望
01
推广新技术
02
加强安全宣传
积极推广和应用新技术，如智能传感 器、红外线检测等，提高公交车门的 安全性能和可靠性。
加强公交车门安全使用的宣传和教育 ，提高公众的安全意识和自我保护能 力。
03
完善法规标准
完善公交车门系统的法规标准，加强 对其安全性能的监管和评估，确保其 符合国家和地方的安全标准。
项目2车门启闭机构的搭建与分析
项目2 车门启闭机构的搭建与分析⇔项目说明车门是车的重要组成部分，同时也是车的各部件中与人联系紧密的重要部分。
要实现车门的作用和功能，需正确选择合适的车门启闭结构，因而了解车门的启闭结构至关重要。
本项目依托机构组合创新试验台（如图2-1所示），让学生在搭建常用的两种车门启闭机构过程中逐步掌握机构的基本知识并熟练应用。
图2-1 机构组合创新试验台机架⇔项目学习目标完成本项目的学习后，学生应具备以下能力：1. 会判断铰链四杆机构的类型和运动形式。
2. 会计算和测量铰链四杆机构和曲柄滑块机构的极位夹角和压力角。
3. 会使用张紧装置调整皮带的张紧力。
4. 能识别常见机构的运动简图，会绘制机械手的机构运动简图。
5. 会计算机械手的自由度。
6. 会利用图解法进行简单铰链四杆机构的设计。
任务1 双曲柄车门启闭机构的搭建 【任务目标】①掌握平面四杆机构的类型。
②会判定铰链四杆机构的基本类型。
③掌握反向双曲柄机构的运动原理。
④会对机构组合创新试验台进行操作。
【任务描述】双曲柄车门启闭机构利用了反平行四边形双曲柄中两曲柄反向运动的特点。
其运动简图如图 2-2 所示，杆 AB 与左边门固结，CD 与右边门固结，主动曲柄 AB 转动时，通过连杆 BC 带动从动曲柄 CD朝着相反方向转动，门随即打开，并且此机构可以保证两扇门同时开启和关闭。
图2-2 双曲柄车门启闭机构的运动简图使用双曲柄的车门启闭系统，若使车门同时打开，则要求 AB 杆与 CD 杆有同样的角速度，AB 与CD的长度相等，并要保证∠ABC 与∠DCB 的和为 180︒。
其运动模型图如图 2-3所示。
这种双曲柄的车门启闭系统属于顺开式车门，现在较少应用于公交车车门，常用于汽车车门，在汽车行驶时仍可以借助气流关上，并且便于驾驶员在倒车时向后观察。
图2-3 双曲柄车门启闭机构的运动模型图本任务主要是利用组合创新试验台搭建反向双曲柄机构，主要工作包括：①搭建反向双曲柄机构，包括固定铰链的搭建、活动铰链的搭建、反向平行四边形双曲柄机构的搭建。
公交车门结构计算自由度
公交车门结构计算自由度
公交车门结构的自由度取决于其几何形状和运动方式。
一般来说，公交车门的自由度可以分为以下几个方面：
1. 旋转自由度：公交车门可以绕某一固定轴进行旋转开关，以打开或关闭车门。
这种结构通常具有一自由度，即旋转自由度。
2. 平移自由度：除了旋转开关，公交车门可能还可以在水平或垂直方向上平移，以打开或关闭车门。
这种结构通常具有一自由度，即平移自由度。
3. 滑移自由度：在一些高级公交车门结构中，车门可以旋转开关并在平移方向上滑移，以增加开门的宽度。
这种结构通常具有两个自由度，即旋转自由度和平移自由度。
需要注意的是，公交车门结构的自由度可能还受到一些限制，比如锁定机制、电动驱动机构等，这些限制可以限制某些运动自由度的使用。
因此，在设计和计算公交车门结构时，需要综合考虑这些因素，以确保车门的正常运行和安全性。
客车外摆门结构设计及运动分析
第 1 章绪论1.1 概述乘客门是客车的重要组成部分，是乘客上下车的通道，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，它不仅与客车的动力性、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，在形式中产生强烈的振动噪声和漏尘，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。
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。
外摆式乘客门在关闭时，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。
内摆式乘客门是乘客门中开启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本设计的题目是“八米高一级客车外摆乘客门设计”当然设计的重点应该放在外摆式乘客门上。
外摆乘客门与折叠式乘客门相比的优点有：1．开度大，可以开启到门框宽度，有效利用门框空间，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，行车时不易产生振动噪声。
外形与整车协调，无凹陷，行车时空气阻力小，造型美观。
5．由于外摆式车门驱动机构和锁止机构复杂,成本高;开启过程中外摆的幅度较大,有可能伤及等车的乘客。
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公交车门运动机构原理分析及模型制作
材料科学与工程学院2011级卓越一班第2小组
组员：朱富慧(201100150284)、王文霞(201100150085)、徐潇(201100800603)、
赵洪阳(201100150121)
目录
一、车门机构数据采集 (1)
二、机构运动原理分析 (6)
三、装配分析 (6)
四、运动过程分析 (7)
五、装配效果图（另可参见附件2） (7)
六、装配效果动画展示 (10)
七、部分零件模型（另可参见附件2） (10)
八、成果与收获 (19)
一、车门机构数据采集
本组主要了解了k52路公交的车门构造，通过拍摄细节照片和录制视频收集数据，并分析其运动原理和利用solidworks软件制作其模型（该过程在保证机构正常运动前提下，仅做了少部分简化和优化，最大程度保持拟实性与美观性）。
收集到的资料（视频资料参见附件）如下：
二、机构运动原理分析
车门运动机构简图
该运动机构包括5个构件，1、5为机架，2、3为杆件，4为滑块。
4个低副：3个转动副O1、O2、O3和一个移动副。
自由度F=3n-2P L-P H=3×3-2×4-0=1,自由度为1，有确定的运动。
三、装配分析
该机构中，1、5为机架，连接在车体上；
杆件2：柱子、柱子扣、连杆组成的整体；
杆件3：车门；
O1：机构与动力系统连接形成的转动副；
O2：连杆与门连接形成的转动副；
O3：门与滑块4连接形成的转动副。
四、运动过程分析
开门时，动力系统通过转动副O1使杆件2顺时针转动，杆件2通过转动副O2及杆件3（门）带动滑块向两侧滑动同时在O3作用下使之逆时针旋转。
关门与开门工程相反。
五、装配效果图（另可参见附件2）
六、装配效果动画展示
参见附件3.
七、部分零件模型（另可参见附件2）
八、成果与收获
在本次公交车门运动机构原理分析及模型制作的协作中，我们实地收集资料、分析原理、制作模型，并成功利用模型模拟了车门机构的运动。
从中我们也遇到许多配合和尺寸方面的问题，提升了综合分析问题的能力，对机构运动原理也有了更为深刻的认识。