基于增大車(chē)門(mén)開(kāi)度的限位器優(yōu)化設(shè)計(jì)

張延京，李俊英

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基于增大車(chē)門(mén)開(kāi)度的限位器優(yōu)化設(shè)計(jì)

張延京1，李俊英2

（1.陜汽集團(tuán)商用車(chē)有限公司，陜西 寶雞 721013；2.陜西通家汽車(chē)股份有限公司，陜西 西安 710200）

為解決某重卡車(chē)型車(chē)門(mén)開(kāi)度較小的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)際測(cè)量手段及DMU運(yùn)動(dòng)分析方法對(duì)該車(chē)型的限位器進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。優(yōu)化后的限位器可以使車(chē)門(mén)最大開(kāi)度由58°提升到76°，改善乘員進(jìn)出車(chē)輛的便利性。

車(chē)門(mén)開(kāi)度；DMU；限位器

引言

車(chē)門(mén)限位器有兩個(gè)功能，一是限制車(chē)門(mén)的最大開(kāi)門(mén)角度，防止過(guò)開(kāi)時(shí)門(mén)鉸鏈?zhǔn)艿經(jīng)_擊發(fā)生塑性變形或斷裂，同時(shí)也避免了車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)與其他零部件碰撞；二是使車(chē)門(mén)在達(dá)到一定的開(kāi)門(mén)角度時(shí)能保持靜止，防止車(chē)門(mén)突然關(guān)閉夾傷乘員[1,2]。車(chē)門(mén)的開(kāi)度大小，決定了司機(jī)和乘客進(jìn)出車(chē)門(mén)的方便性，一般在保證車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)不影響周邊部件的前提下，車(chē)門(mén)開(kāi)度越大越有利乘員進(jìn)出。該車(chē)型的車(chē)門(mén)最大開(kāi)度為58°，經(jīng)前期市場(chǎng)調(diào)研及客戶(hù)使用反饋結(jié)果，分析得出該車(chē)現(xiàn)狀態(tài)車(chē)門(mén)開(kāi)度較小，需要增大車(chē)門(mén)開(kāi)度以提升駕乘人員的進(jìn)出駕駛室便利性。

1 影響車(chē)門(mén)開(kāi)度的因素分析

測(cè)量車(chē)門(mén)實(shí)際開(kāi)度后發(fā)現(xiàn)，限位器主臂長(zhǎng)度過(guò)短是造成車(chē)門(mén)開(kāi)度較小的主要原因，采用取消限位器的限位擋塊方案，車(chē)門(mén)最大開(kāi)度由965mm/58°增加到1265mm/78°（測(cè)量點(diǎn)為：門(mén)內(nèi)板魚(yú)嘴下部圓角位置至側(cè)圍鎖環(huán)安裝孔中心點(diǎn)位置，圖1.1）。由于取消了限位擋塊，存在2點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)：1.限位器主臂存在脫出限位盒的風(fēng)險(xiǎn)（圖1.2）；2.車(chē)門(mén)限位器未起到車(chē)門(mén)最大開(kāi)度限位作用，而是通過(guò)車(chē)門(mén)鉸鏈開(kāi)到最大角度發(fā)生自碰撞起限位作用（圖1.3）。一般設(shè)計(jì)原則是限位器最大開(kāi)度比鉸鏈最大開(kāi)度小3°左右[3]，目的是為了防止車(chē)門(mén)過(guò)開(kāi)時(shí)鉸鏈?zhǔn)艿經(jīng)_擊發(fā)生塑性變形甚至斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 車(chē)門(mén)最大開(kāi)度時(shí)限位器和鉸鏈狀態(tài)

2 現(xiàn)役限位器與設(shè)計(jì)優(yōu)化后限位器的對(duì)比分析

對(duì)該車(chē)限位器實(shí)物進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)限位器主臂尺寸在第3段較短，僅有67mm左右（圖2所示），所以車(chē)門(mén)在開(kāi)到58°時(shí)，由于限位擋塊的阻止，車(chē)門(mén)無(wú)法繼續(xù)打開(kāi)；限位器主臂第1、2段尺寸主要用于對(duì)車(chē)門(mén)檔位進(jìn)行限制，對(duì)車(chē)門(mén)開(kāi)度大小無(wú)明顯影響。

圖2 該車(chē)限位器實(shí)物尺寸

圖3 優(yōu)化后的限位器3D數(shù)據(jù)

基于實(shí)測(cè)限位器主臂尺寸，通過(guò)對(duì)門(mén)、鉸鏈、限位器進(jìn)行DMU分析，對(duì)限位器主臂尺寸進(jìn)行優(yōu)化，在保證限位盒、限位擋塊和限位銷(xiāo)等附件尺寸形狀，限位器主臂第1、2段形狀尺寸均不變的情況下，僅在限位器主臂第3段增加20mm，可以保證車(chē)門(mén)最大開(kāi)度增加到1240mm/76°（圖3），此時(shí)限位器能夠起限位緩沖作用，鉸鏈不發(fā)生自磕碰（圖4）。

圖4 限位器優(yōu)化后車(chē)門(mén)達(dá)到的最大開(kāi)度（1240mm/76°）

3 結(jié)論

限位器主臂的長(zhǎng)度決定了車(chē)門(mén)最大開(kāi)度，該車(chē)型保持現(xiàn)役限位器其他零部件不變的狀態(tài)下，將限位器第3段主臂增加20mm，車(chē)門(mén)最大開(kāi)度由原先的58°增加到76°，達(dá)到增大乘員進(jìn)出駕駛室便利性的目的。

[1] 黃明菲.轎車(chē)車(chē)門(mén)限位器主臂的設(shè)計(jì)方法研究[C].中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集,2009: 1417.

[2] 湯瑩.車(chē)門(mén)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成[M], 2017: 204.

[3] 雷學(xué)明,班正逸,周利民.車(chē)門(mén)限位器布置設(shè)計(jì)[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù), 2014(1): 29-32.

Optimal design of limiter based on increasing door switch angle

Zhang Yanjing1, Li Junying2

（1.Shaanxi Automobile Group Commercial Vehicle Co., Ltd, Shaanxi Baoji 721013; 2.Shaanxi Tongjia Automobile Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200）

In order to solve the problem that the door switch angle of heavy truck is small, design and optimization of the limiter of the vehicle by actual measurement method and DMU motion analysis method. The optimized limiter can increase the maximum opening of the door from 58° to 76°, increase the convenience of passengers entering and leaving the cab.

door opening angle; DMU; limiter

U463.83+4

A

1671-7988(2019)08-167-02

U463.83+4

A

1671-7988(2019)08-167-02

張延京，碩士，車(chē)身設(shè)計(jì)工程師，就職于陜汽集團(tuán)商用車(chē)有限公司

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.052