第八章车门部件结构设计汇总

第八章 车门部件结构设计

§8-1 概述

车门是汽车车身的主要部件之一，它不仅为司乘人员上下车提供方便的 条件，而且与整车动力性（空气动力性）、舒适性（风流噪声、密封等）和 使用性能（开启方便灵活）等有着密切的关系，同时对整车造型起着协调作 用，并直接影响车身外形的美观。

一、车门的结构型式一一分类

现代汽车的车门结构型式很多，一般可按下述几种方式进行分类：

1按运动形式，分为：

「a ）水平旋转式 一常见的司机门、折叠门、内摆门等;

① 旋转式｛ b ）垂直旋转式 一近年轿车上出现的向上 前方旋转的车门;

I C ）翼开式一近年轿车上出现的一种 向上旋转开启的车门。

② 平移式——拉门、外摆式车门（外移门）等。

2. 按结构，分为：

•无骨架式一一车门由内外两部分冲压钣件组焊而成，大部分司机门、 折叠门均

采用此结构；

•有骨架式一一车门内外蒙皮焊接在骨架上一一外摆式乘客门。

3. 按门叶的数目，分为：

旋转式

-双叶式一一乘客门 折叠式一旋转折叠（两叶一组）

\平移式一双叶外移门（一前一后）

•四叶式一一四叶式折叠门（两叶一组），主要用于城市客车。

各类车型的驾驶员用门，货车及轿车车门多为旋转式，开门方向可以向 前（顺开），或往后（逆开）。顺开门在行车时较为安全。

平移门(外移门)主要用于客车的乘客门。 4．按有无运动轨道，分为：

-单叶式（单扇门）

如司机门、安全门、单叶乘客门等；平移式

有轨式、无轨式

二、对车门设计的要求1．具有必要的开度，并能使车门停在最大开度上，以保证上、下车方

便；

2．安全可靠。关闭时能锁住，行车或撞车时不会自动打开；

3. 开关方便，操纵方便——升降玻璃，锁止等，或在低气压下(W 0.3MPa) 也能开

启灵活;

4. 具有良好的密封性——涉及密封胶条特性、设计精度、间隙大小、配合精度等；

5. 具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响；

6. 制造工艺好，易于冲压成形，便于安装附件和维护调整；

7. 外形上与整车协调；

8. 操纵机构必须易于接近，便于调整保养。

8-2 气动双扇折叠门设计

主要用于中、大型客车的乘客门。

一、特点：

①乘客门由两叶门扇组成，相互用铰链联接；

②由气动门泵驱动，实现关、闭；

③适用于远距离操纵。一一大量中低档客车使用。

优：-结构简单，制造方便，成本低；

•操纵方便一一只需驾驶员控制气源开关；

•开启、关闭可靠；

缺：•密封性较差一一上、下门缝和门轴处密封困难；

•门开启、关闭将占用一定的踏步空间一一使踏步台阶削去一块；•难以与车

身外形协调；•门开启、关闭过程中噪声较大。

由于上述缺点，限制了这种门在中、高档客车上的使用，但因结构简单、成本低、可靠，目前在中、低档大客车——长途、团体、城市客车上得到了广泛采用。

二、车门的自锁与摩擦角

1．导向机构设计

①滑块导向滑块导向的折叠门简图如图所示，取滑块为分析对象：

折叠门结构简图滑块受力图

驱动作用力：Q=Q ‘ ——驱动力 摩擦力： F=Q -si n 0 = sin 0

当驱动力Q 足够大且保持不变时，F 随偏角0 f 而逐渐f. F T F max 的偏角 0在力学上称为摩擦角，用© m 表示。

只要：0 < © m ,则无论F 怎样大，滑块都保持静止状态T 自锁现象。 当0再增大，滑块将沿导轨运动。

摩擦角© m 的大小与滑块及导轨材料和表面状况一一粗糙度、 温度、湿度

等有关。常用材料的摩擦角见表：

常用材料的摩擦角

②滚轮导向

将图中的滑块换成滚轮，以滚动代替滑动, 可大大减少摩擦阻力。受力分析如图。 滚轮在驱动力Q 作用下临界滚动时：

偏角二摩擦角

式中：R ――滚轮半径；

S ――滚动阻力系数，对钢质导轮和 钢

轨：S =0.5。

则摩擦角：

© m =arc tg —

R

0 = © m

0 sin 0 • R=0 cos 0 • S

联解上两式得：

© m =arctg —

R

—般，随Rfi © m J。见下表：

滚动摩擦角（钢轮一一钢轨）

折叠门不发生自锁的条件：（不被卡死）

0 > © m ―― 偏角0 >摩擦角© m

可见，只要所选的偏角符合上述条件，即可保证折叠门不发生自锁。因此，

0角的选定是折叠门设计的关键问题之一。

折叠门的死域S:

S的最小值S min与摩擦角© m的关系为：

S min=2Lsin © m

式中：L ------ 折叠门单扇宽度，mm

上式表明，当门单扇宽度确定后为克服车门自锁所必须的最小死域S min 由摩擦角© m所决定。

由滑动摩擦角和滚动摩擦角的表中数值比较可知：

一般情况下：© m 滚< © m滑

所以：①采用滚轮导向是减少车门死域S,提高车门开度的一个有效措施。

②车门能否自锁仅与偏角0的大小有关，与驱动力（门泵）Q的作用位置

和方向无关。

可见，在设计折叠门时，设置产生驱动力Q的门泵只须从省力和具体运动结构方面去考虑，而无须考虑车门的自锁。同时，采用滚轮导向，可以提高车门开度。

三、传动机构设计

折叠门的传动机构设计可以采用作图法和解析法。

作图法一一作图工作量较大，误差较大。

原因：运动过程中，机构的受力情况不断变化，影响机构受力情况的参数很多。此外，存在不可避免的作图误差。