車門鉸鏈布置設計

雷學明，王大鵬

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

車門鉸鏈布置設計

雷學明，王大鵬

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

車門鉸鏈作為車門系統(tǒng)的一個關鍵部件，對車門開關舒適性和駕乘人員出入車輛方便性起到重要作用。本文主要結合自身設計工作經驗，對常用車門鉸鏈的基本布置設計方法進行研究，希望能夠使大家在同類車門鉸鏈布置設計方面的理解和掌握有所助益。

鉸鏈；布置；軌跡

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)03--

引言

車門鉸鏈是連接車門與車身，并能夠繞同一軸線回轉且相互結合的部件，它是車門系統(tǒng)布置設計的基礎，其他車門系統(tǒng)部件如門鎖、限位器、密封膠條等布置設計都是以鉸鏈為基準1。本文從鉸鏈位置、軸線傾角等方面對鉸鏈的布置設計進行研究。

1、車門鉸鏈布置設計

1.1 車門鉸鏈的間距

通常在結構允許的情況下，車門上下兩鉸鏈之間的距離應盡可能大，圖1 為鉸鏈的受力分析圖，其中R 為手柄上的力沿豎直方向的分力，P 為車門重力，S 、Q 為鉸鏈處的受力沿豎直和水平兩個方向的分力。

由于上下鉸鏈的變形方向相反，這樣就會造成車門下垂。由式1，設計初定后，R 、P 、a 、d 為定值。為減小σ1 ，只有加大鉸鏈中心距，或加大鉸鏈的橫截面積。當Q 減小時，σ1 減小，則鉸鏈提高，這對于減小車門的下垂有好處。但鉸鏈的間距b 的大小要受到車門外板曲線的限制，曲線的曲率越大要求鉸鏈間距越小，從而導致鉸鏈處受力較大，車門容易出現(xiàn)下沉。一般情況下，取b=300～500mm，大多保持在400mm 左右。

1.2 車門鉸鏈的軸線

車門鉸鏈軸線必需設定成能提升車門系統(tǒng)的操作性能。當前不同主機廠對鉸鏈傾角的要求各不相同，但一般都要求車門在開啟過程中車門的重心上移，這樣車門在關閉過程中，車門重力可降低車門關閉力2。通常推薦鉸鏈軸線內傾2°到5°，后傾±3°，見圖2。

鉸鏈軸線具體傾角，通常要求車門開度在35°左右時車門重力自關力矩為5Nm-8Nm，圖3為車門開啟時重力分解圖。

計算可得：

其中β為鉸鏈軸線后傾角，?為鉸鏈軸線內傾角。

將車門鉸鏈按照初定鉸鏈間距及軸線角度進行初步布置，使得車門鉸鏈與車門外表面間距盡量滿足工藝要求；如若與要求差距較大，可稍微調整鉸鏈軸線傾角盡量接近目標值。車門鉸鏈與車門外表面間距如圖4所示。

通常根據(jù)制造工藝要求，車門鉸鏈與車門外表面間距要求如下：

e=外板料厚+內外板涂裝間隙要求+內板圓角+鉸鏈運動頁與內板圓角間距；

f=外板料厚+內外板涂裝間隙要求+內板料厚+鉸鏈固定頁與內板間距；

一般，車門外板料厚為0.7mm，內外板涂裝間隙要求最小3mm，內板圓角R5，鉸鏈運動頁與內板圓角間距要求最小3mm；從而推導出e=11.7mm。內板料厚設定為1.4mm，鉸鏈固定頁與內板間距至少3mm，同理也可確認出f值為7.9mm。

1.3 車門運動校核

車門鉸鏈位置及軸線初步確認后，進行車門運動校核，確認布置的鉸鏈能保證車門運動過程中不發(fā)生干涉，若發(fā)生干涉，則稍微調整鉸鏈軸線傾角及鉸鏈位置直至滿足要求。

通常，前門運動校核要求為：鉸鏈軸線在2×3的公差帶范圍，前門外板X負向移動1mm，翼子板向外外偏移1mm，運動角度為鉸鏈開啟最大角度+5°，在運動過程中前門與翼子板、側圍外板、鉸鏈安裝螺栓、鉸鏈固定頁均不得出現(xiàn)干涉；后門運動校核要求為：鉸鏈軸線在2×3的公差帶范圍，后門外板X負向移動1mm，前門外板過關3mm，運動角度為鉸鏈開啟最大角度+5°，運動過程中后門與前門、側圍外板、鉸鏈安裝螺栓、鉸鏈固定頁均不得出現(xiàn)干涉。詳見圖5所示。

2、結論

本論文概述了車門鉸鏈布置設計及運動校核方法，可延伸應用到同類型車門鉸鏈的布置設計，作為車門鉸鏈布置設計的參考。

[1] 沈茂濤. 車門鉸鏈及行李箱蓋扭桿彈簧的布置計算[J].汽車技術,2012(8)∶29-36.

[2] 劉亮,劉莉,冀晨超. 汽車車門關閉力評價方法及影響因素[J].企業(yè)科技與發(fā)展, 2012(10)∶17-21.

Door Hinge Layout and Design

Lei Xueming, Wang Dapeng
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601）

The door hinge is a very important part in a vehicle door system. When a customer open the door and get in or out the vehicle, the door hinge could work for the customer to be comfortable and convenient. This paper represents the basic theory and application of the door hinge base on our experience. TWe hope it is helpful to design the congener door hinge.

Hinge；Layout；Track

U463.8

A

1671-7988(2015)03 --

雷學明，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。根據(jù)材料力學理論，可忽略剪應力即忽略S 的作用；則下鉸鏈處的應力可表示以下形式為：