客车外摆门设计

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。

第 2 章外摆门结构设计及运动分析

2.1 外摆乘客门构造

客车车门的种类很多，大致包括翻转门、折叠门、平移门、内摆门和外摆门，其中折叠门、内摆门和外摆门又各自有单扇和双扇车门的区别。在这些种类中，翻转门主要用作客车的司机门和乘客安全门；单(双)扇折叠门和单(双)扇内摆门在城市客车中应用较为广泛，平移门与双外摆门的应用主要出现在国外的一些城市客车中；城间客车主要应用的是单扇折叠门和单扇外摆门，但在客车技术日新月异人们对城间客车的密封性和外观造型的美观性要求越来越高的今天，由于传统的折叠式车门，车门凹陷于车身，不仅增加行车的空气阻力，影响整车的外形美观，而且由于车门缝隙大，密封困难，在行使中产生强烈的震动噪声和漏尘，从而严重乘坐舒适性。近年，我国厂家已大量使用外摆式乘客门，外摆式乘客门与折叠式乘客门比较，具有以下一些优点：

a 开度大，可以开起到门框宽度，有效利用门框空间，保证乘客上下车方便。

b 具有良好的密封性，密封机构简单。

c 开关方便，安全，操纵灵巧。

d 刚性较好，不易变形下沉，行车时不易产生振动噪声。

e 外形与整车协调，无凹陷，行车时空气阻力小，造型美观。

2.1.1 乘客门门扇

由于外摆式乘客门截面形状和车身侧围完全吻合，因此乘客门门扇外形弧度必须与车身相应吻合，它是由门扇骨架、外蒙皮、内蒙皮组成的。门骨架零件一般采用异型方钢和槽型钢截面型材，选材方便制作简单。另外由于门扇周圈需要安装密封胶条，因此，门扇周边骨架零件常采用带有止口的截面型材。门扇用Q235一A钢制造太重，不利于门泵工作，所以，外摆式乘客门门扇常用铝刊材和铝板制作。如图2-1，门扇由铝型材l，2和铝板3，4构成。型材1便于四周安装密封胶条；门扇采用铝板制作，可使门扇重量减轻，但门骨架型材焊接必须采用氩弧焊，而氩弧焊技术在国内不是太成熟，且成本较高，所以在使用上往往受到限制(铝型材构件的焊接方法，是以物理方式清洁焊口表面氧化层；选用含硅4—7％的无镁的铝硅合金焊丝；进行TIG方式焊接，其焊接工艺参数可以是钨极直径1．6—5mm、喷嘴直径6—14m m、焊接电流20—200A、氩气流最5—141／min。它能有效地防止焊接裂纹且焊接成本低；通常为常温施焊，工艺简单易于掌握；焊缝机械性能良好，焊成的器件不变形。)

图 2-1 门扇结构示意图

2.1.2 驱动机构

按驱动机构的动力分，有电动、液压、气动三种，其中以气动最为普遍，气动日前又分为两种，一种以

普通门泵来驱动，另一种以旋转门泵来驱动。旋转门泵应用较多，门泵技术要求必须达到如表1的性能。

图2-2是气动旋转门泵的结构和原理图，它是利用大导程丝杠4不自锁特性，将丝杠4与驱动气缸活塞杆6直接相连，把活塞直线运动转变为螺母3的旋转运动，从而带动门轴、支臂旋转，使乘客门关闭。当门关闭时，螺母3受阻无法继续旋转，此时丝杠4、螺母3和门轴2受活塞推力作用，克服门轴上方弹簧1的压力而上升，使门上的限位锁块与门框上的限位锁扣相互啮合，形成乘客门锁止功能。门泵气缸活塞的上升速度和车门摆动的旋转速度是利用安装在门泵气缸上的可调螺钉来调节。开门室之前的网纹螺钉，以及关门室之前的网头螺钉用以调节门的速度。

目前，国内生产这种门泵的主要有淮安市汽车门泵厂、淮安市海山客车门泵有限公司、江苏金湖汽车配件厂等厂家。由于开始时存在丝杠和螺母制造技术难关，所以生产的门泵存在着诸多质量问题，但经过近几年的技术改造和技术引进，质量大大改善，目前已能供应成熟产品。

2.1.3 支撑机构

如图2-3（外摆式乘客门机构图）所示，乘客门支撑机构是由转轴6、上支臂7、下支臂5和支撑杆2组成的，门扇通过转轴支撑在上、下支臂上，转轴下端是转轴管通过连接齿套、转杆螺母与门泵上转轴连接，上端由固定于车体上的主轴卜支座8支承。上下支臂在旋转过程中，由于要让开门框，所以支臂设计成弯形。通过一系列调整紧固螺栓和调节螺

工作气压（MPa ）

当前气压为0.45MPa 门轴旋转角度 乘客门提升量（mm ） 乘客门轴弹簧力（N ） 转矩（NM ） 提升力（N ） 0.4-0.8 78 2500 >130 10-15 600-700