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第一章 概論
1.1乘客門的類型
乘客門是客車的重要組成部分，是乘客上下車的通道，對(duì)客車的整體造型也起著重要的協(xié)調(diào)作用?？蛙囃庑问怯绊懣蛙囆阅艿囊粋€(gè)重要因素。乘客門是車身外形的一個(gè)組成部分，它不僅與客車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，而且直接影響客車外形的美觀與動(dòng)感。隨著車速的不斷提高，客車的空氣動(dòng)力性問題越來越突出。過去我國(guó)采用較多的是折疊式車門，由于車門內(nèi)陷而增加了汽車的空氣阻力，產(chǎn)生風(fēng)流噪聲，而且由于車門縫隙大，密封困難，在形式中產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)噪聲和漏塵，從而嚴(yán)重影響乘坐舒適性。導(dǎo)槽滾輪式乘客門雖然無內(nèi)陷，但是在車身側(cè)壁有導(dǎo)槽。因此，在國(guó)外的許多旅游客車和長(zhǎng)途客車上出現(xiàn)了一種使車身表面平整光滑的乘客門，這就是外擺式乘客門。近年來，內(nèi)擺門和外擺門已經(jīng)在我國(guó)客車生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
1.1.1乘客門的主要結(jié)構(gòu)形式
客車乘客門的結(jié)構(gòu)形式主要有3種：折疊式、外擺式、內(nèi)擺式。
1.折疊式乘客門 打開時(shí)呈折疊形式，是各種客車普遍采用的傳統(tǒng)形式的乘客門。具有單軸2頁和雙軸4頁2種形式。
2.外擺式乘客門 又稱外開平移式乘客門。外擺式乘客門在關(guān)閉時(shí)，其外側(cè)與車身外側(cè)面平齊，密封效果、美觀性好，近年來不僅在中、高檔城間客車上普遍采用，且在城市客車上也得以推廣應(yīng)用。具有單擺和雙擺2種形式。
3.內(nèi)擺式乘客門 又稱內(nèi)開回移式乘客門。內(nèi)擺式乘客門是乘客門中開啟后凈開度最大的一種，方便乘客上下車，尤其適用于城市客車。也具有單擺和雙擺2種形式。
1.1.2 外擺門的優(yōu)缺點(diǎn)
在本題目中要求的長(zhǎng)途車中選用外擺門，它與折疊式乘客門相比的優(yōu)點(diǎn)有：
1． 開度大，可以開啟到門框?qū)挾?，有效利用門框空間，保證乘客上下車方便。
2． 具有良好的密封性，密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
3． 開關(guān)方便、安全，操縱靈巧。
4． 剛性較好、不易變形下沉，行車時(shí)不易產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。外形與整車協(xié)調(diào)，無凹陷，行車時(shí)空氣阻力小，造型美觀。
5． 由于外擺式車門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鎖止機(jī)構(gòu)復(fù)雜,成本高;開啟過程中外擺的幅度較大,有可能傷及等車的乘客。
1.2.CAD技術(shù)的發(fā)展
CAD 技術(shù)首先在航空、航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而后開始逐漸應(yīng)用于汽 車領(lǐng)域。1959 年 GM 汽車公司的 DAC-1（Design Augmented Computer）項(xiàng)目 標(biāo)志著 CAD 技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用的開始。CAD 技術(shù)給使用者帶來了巨大的 好處及頗豐的收益，汽車工業(yè)開始大量采用 CAD 技術(shù)。80 年代初，幾乎全 世界所有的汽車工業(yè)和航空工業(yè)都購買過相當(dāng)數(shù)量的 AutoCAD，其結(jié)果是AutoCAD 躍居制造業(yè) CAD 軟件榜首，并且保持了許多年。
第二章 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況比較
乘客門和艙門均是客車車身的重要附件。
2.1客車附件工業(yè)的特點(diǎn)
客車車身附件是客車的重要和必不可少的組成部分，它們的優(yōu)劣直接關(guān)系著客車的舒適性、安全性、可觀性等，對(duì)客車的舒適、豪華起著極為重要的作用。其客車附件工業(yè)的特點(diǎn)是：
1.品種繁多。除大型附件如車用空調(diào)系統(tǒng)，車用暖風(fēng)機(jī)，組合儀表，防眩目前大燈及其它燈具，組合音響，后視電視系統(tǒng)等外，還有大量的較小附件，如乘客座椅，駕駛員座椅，儀表臺(tái)，客車自動(dòng)門，玻璃，密封膠條，鋁型材或塑料型材，裝飾面料，刮水器，后視鏡，密封膠，行李艙門，內(nèi)行李艙門，安全門，駕駛員門，后置發(fā)動(dòng)機(jī)艙門及其相應(yīng)的鉸鏈機(jī)構(gòu)，鎖止機(jī)構(gòu)，冷暖風(fēng)道及出口，內(nèi)裝飾件等。
2.不論大小，大多數(shù)附件都包含有多方面學(xué)科的內(nèi)容。如客車自動(dòng)門就包含有工業(yè)造型、機(jī)械、電子、流體傳動(dòng)等方面的學(xué)科內(nèi)容；聚氨酯軟化儀表臺(tái)也包含有工業(yè)造型、機(jī)械、化工等方面的學(xué)科內(nèi)容；車用空調(diào)系統(tǒng)及其管道和出風(fēng)口就包含有機(jī)械、電子、流體傳動(dòng)、化工、工業(yè)造型等方面的學(xué)科內(nèi)容。
3.與客車工業(yè)的整體水平休戚相關(guān)。也就是說裝在客車上的附件要與該客車的水平一致，風(fēng)格一致，達(dá)到與整車的統(tǒng)一和和諧，給人以整體美、規(guī)格美和強(qiáng)烈的時(shí)代感。
因此，客車附件的生產(chǎn)是一門多品種，有多種學(xué)科內(nèi)容的工業(yè)，它不但依賴于客車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，而且依賴于整個(gè)工業(yè)水平的發(fā)展而發(fā)展。
2.2 目前國(guó)內(nèi)客車車身附件的狀況及與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距
由于客車車身附件品種繁多，大部分附件又都包含有多門學(xué)科內(nèi)容。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中不但大部分附件是由專業(yè)廠生產(chǎn)，而且各專業(yè)生產(chǎn)廠家都有自己的研究開發(fā)和試驗(yàn)中心。能完全獨(dú)立自主地根據(jù)客車廠的要求生產(chǎn)出合格、滿意的產(chǎn)品提供給客車廠使用；或者各附件生產(chǎn)廠家根據(jù)市場(chǎng)的要求或根據(jù)政府職能部門規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和型譜要求開發(fā)出各種規(guī)格的系列化產(chǎn)品，供客車廠選用。這樣，一方面可以使客車廠把自己的精力全部投入到客車的性能、外形和車身結(jié)構(gòu)等整車的研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造方面，減少了人員，提高了效率，同時(shí)也利于提高整車的性能和水平；另一方面，由于各附件廠也是專業(yè)化生產(chǎn)，為了自身的生存和發(fā)展，也會(huì)加大投入，對(duì)關(guān)系本附件性能、功能和可靠性方面的問題進(jìn)行研究，有利于各附件廠本身的提高。如發(fā)達(dá)國(guó)家的座椅廠，一般都有自己的研究和試驗(yàn)中心，擁有強(qiáng)度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、體壓分布試驗(yàn)和座椅上最后乘坐姿式試驗(yàn)的設(shè)備、儀器和其它試驗(yàn)條件；同時(shí)為了適應(yīng)人們價(jià)值觀念的變化，適應(yīng)人們對(duì)客車的個(gè)性和高質(zhì)量的追求，特別注重市場(chǎng)信息和情報(bào)的搜集。既在座椅的結(jié)構(gòu)、外觀質(zhì)量、功能和輕量化方面作了大量的工作；也在座墊、靠背的減振材料和懸掛系統(tǒng)的性能，它們之間匹配和在提高駕駛?cè)藛T和乘客的被動(dòng)安全性方面進(jìn)行了深入的研究。從而使這些國(guó)家生產(chǎn)出來的座椅不僅能極大地提高客車內(nèi)裝飾的質(zhì)量，增強(qiáng)豪華感；而且質(zhì)量輕，能滿足不同類型的客車(如長(zhǎng)途旅游車等)對(duì)其座椅提出的要求，有較好的乘坐舒適性、可靠性和安全性。又如自動(dòng)門也有專業(yè)生產(chǎn)廠，各專業(yè)廠也有自己的研究和試驗(yàn)中心，也擁有強(qiáng)度試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、流體傳動(dòng)試驗(yàn)、安全保障試驗(yàn)和光電遙控試驗(yàn)等的設(shè)備、儀器和其它試驗(yàn)條件。這樣既可對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)和定期檢查，保證其質(zhì)量和可靠性；也可在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中，采用新結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料，使產(chǎn)品在達(dá)到質(zhì)量輕、性能好、壽命長(zhǎng)、可靠性好等方面要求的同時(shí)，還可根據(jù)不同乘客的需求，具有越來越多的安全保障系統(tǒng)和越來越好的整體性能。其它為行李艙門及鉸鏈機(jī)構(gòu)，行李艙門和乘客門門鎖機(jī)構(gòu)、軟化儀表臺(tái)、冷風(fēng)和暖風(fēng)管道及出風(fēng)口，內(nèi)行李艙、艙門及鎖止機(jī)構(gòu)、前轉(zhuǎn)向燈、后組合燈及車內(nèi)燈具，整車的內(nèi)飾材料、內(nèi)裝飾件及其連接結(jié)構(gòu)、全套側(cè)窗玻璃總成，組合電子顯示屏，后視電視系統(tǒng)，組合儀表板等車身附件都是一樣?？傊趪?guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中，絕大部分車身附件都在專業(yè)廠生產(chǎn)，有系列化產(chǎn)品供客車廠選用。即使客車廠對(duì)某些附件有新的要求，也能及時(shí)研制，生產(chǎn)出滿意、合格的產(chǎn)品，滿足客車廠的要求。因此，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的客車不論其檔次的高低，車內(nèi)和車外看起來都很簡(jiǎn)潔、流暢，很少有湊合的感覺。而且各附件的功能較全，能滿足不同要求客車的需要；性能優(yōu)良；工作可靠，有不同規(guī)格、不同尺寸的系列化產(chǎn)品，可供不同車型、不同用途的客車選用。
國(guó)內(nèi)客車車身附件的情況就完全不是這樣。除一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜或?qū)I(yè)性要求較強(qiáng)的附件(如車用空調(diào)系統(tǒng)、暖風(fēng)機(jī)、燈具、儀表、膠條、玻璃、后視鏡、刮水器、主體聲音響、后視電視系統(tǒng)等)為一些專業(yè)廠生產(chǎn)外，其它一些附件(如整套座椅、自動(dòng)門、駕駛員門、行李艙門、后置發(fā)動(dòng)機(jī)艙門及其鉸鏈機(jī)構(gòu)、鎖止機(jī)構(gòu)；儀表臺(tái)；側(cè)窗總成；冷風(fēng)及暖風(fēng)管道和出風(fēng)口；內(nèi)行李艙、艙門及鎖止機(jī)構(gòu)；內(nèi)飾等)一般都由各客車廠自行生產(chǎn)。由于各客車廠的任務(wù)是整車生產(chǎn)，不能為這些附件花費(fèi)較多的人力物力；而這些附件都或多或少地包含有多方面的學(xué)科內(nèi)容，每一樣附件的改進(jìn)和提高都需要有較大的投入。如為了提高JT6120客車座椅的舒適性和檔次，該課題組4人前后共花了將近4年的時(shí)間，光研制費(fèi)就投入了將近20萬元的資金，才有了一個(gè)較好的結(jié)果。這樣的投入對(duì)許多客車廠來說雖然是不愿也不可能的。因此，現(xiàn)有附件與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比有著較大的差距。其主要表現(xiàn)為：
1.功能不全。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的一些附件只有一種或很少幾種功能，很難滿足不同檔次、不同類型的客車對(duì)其提出的要求，特別是很難滿足隨著時(shí)代的發(fā)展，人民生活水平的提高而提出的安全性、舒適性、方便性等諸方面的要求。如自動(dòng)門，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的自動(dòng)門一般只具備有由駕駛?cè)藛T或售票人員操縱的門開閉功能，缺乏完善的防夾功能；停車才能開閉的功能；乘客可貯存開關(guān)要求，且直接操縱停車信號(hào)的功能；直接操縱門開關(guān)下車和停車功能；在門口進(jìn)出頻繁的情況下，使用電子裝置延長(zhǎng)門的開啟時(shí)間的功能等。
2.性能較差。國(guó)內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的大部分附件由于缺少必要的研究和試驗(yàn)，都不同程度的存在性能不好問題。如國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的座椅，由于減振材料的固有頻率和相對(duì)阻尼系數(shù)不能很好地同客車懸掛系數(shù)相匹配，一般都存在著起不到降低傳到人體振動(dòng)加速度的作用，有些甚至還有放大作用。
3.可靠性不高。國(guó)內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)的大部分附件的可靠性都不甚好，有些附件由于早期失靈而影響到整車的運(yùn)行。如JT6120客車的外擺式乘客門的門泵由于未進(jìn)行必要的研究和試驗(yàn)，致使有的門泵早期失靈、在車輛運(yùn)行中門被風(fēng)吹開，碰壞了門和側(cè)圍，迫使該車只能停止運(yùn)行。
4.國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的車身附件的規(guī)格、品種嚴(yán)重不全。使得各客車廠在選擇時(shí)很不方便，即使勉強(qiáng)裝上也有湊合之感，達(dá)不到與整車的統(tǒng)一、和諧；或者由客車廠自行用簡(jiǎn)單的方法制作，裝上車后同樣達(dá)不到流暢、和諧、統(tǒng)一的整體效果。
總之，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的客車車身附件的狀況嚴(yán)重影響到國(guó)內(nèi)客車整體水平，是制約我國(guó)客車發(fā)展的瓶頸，是到了改變此落后狀況的時(shí)候了。
2.3對(duì)客車附件的發(fā)展建議
1.建立客車車身附件的標(biāo)準(zhǔn)和公認(rèn)的型譜，貫徹“三化”的原則，提高車身附件在客車上的通用化、系列化程度。
過去，由于客車布點(diǎn)分散，加之條塊分割和部門所有制等因素的影響，以致長(zhǎng)期都未建立完善的客車車身附件的標(biāo)準(zhǔn)和公認(rèn)的型譜，“三化”工作也難以貫徹。設(shè)計(jì)上缺乏規(guī)范可循，從而給用戶帶來很大的困難和不便，也給附件的專業(yè)化生產(chǎn)帶來很多難以解決的問題。因此，各客車廠應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到開發(fā)新產(chǎn)品，不能過分強(qiáng)調(diào)造型風(fēng)格的獨(dú)特，而必須遵守統(tǒng)一的客車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，堅(jiān)決貫徹“三化”原則，盡量根據(jù)各種附件的標(biāo)準(zhǔn)和型譜選用附件，嚴(yán)把產(chǎn)品和協(xié)作件的品質(zhì)關(guān)，這樣才能生產(chǎn)出價(jià)廉物美、用戶信得過的產(chǎn)品；也才能達(dá)到占領(lǐng)市場(chǎng)的目的。同時(shí)，政府職能部門也應(yīng)及早抓緊修訂和完善客車及客車附件的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和型譜，并積極加以貫徹執(zhí)行。這也是使客車附件的專業(yè)化生產(chǎn)得到發(fā)展和提高的重要前提。
2.在附件的研制、生產(chǎn)中實(shí)行科研院所、大專院校與生產(chǎn)廠家的聯(lián)合。
由于很多附件都包含有多種學(xué)科內(nèi)容，其造形和內(nèi)含都同整車的檔次、布置、統(tǒng)一和和諧有著緊密的聯(lián)系。要想使各類附件在功能、性能、可靠性、造形尺寸和系列化上都有長(zhǎng)足的發(fā)展和提高，必須有各自的研究開發(fā)中心和試驗(yàn)中心。但就目前情況看，各附件專業(yè)廠(一些大型附件廠除外)由于受到各種條件的限制，要具有上述條件的可能性很小。因此可采取與有關(guān)的科研單位或大專院校聯(lián)合，借用它們的技術(shù)力量和試驗(yàn)手段，進(jìn)行產(chǎn)品的研究、開發(fā)和試驗(yàn)，達(dá)到事半功倍的目的。
3.以大型(或特大型)客車廠為龍頭，和有關(guān)的附件廠、科研院所和大專院校組成聯(lián)合集團(tuán)。這樣各附件廠就可在科研單位和大專院校的協(xié)助下，以這大型客車廠的系列化客車產(chǎn)品為依據(jù)，研究、開發(fā)相應(yīng)的系列化附件產(chǎn)品。這樣，就可發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，共同促使我國(guó)客車的整體技術(shù)水平得到更快的發(fā)展和提高。實(shí)踐表明，必須由具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的大型客車集團(tuán)全面考慮組織協(xié)作，是妥善解決目前我國(guó)客車附件的落后狀況的重要途徑。
4.認(rèn)真總結(jié)“JT6120客車”研制中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在今后的國(guó)家、部和幾個(gè)廠聯(lián)合開發(fā)整車的項(xiàng)目中，必須相應(yīng)提出研制某些關(guān)鍵附件，使之逐步形成能適合各類客車的附件系列化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，以提高國(guó)內(nèi)客車的整體水平。
總之，面對(duì)我國(guó)客車車身附件的落后狀況，是應(yīng)該引起有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)和客車行業(yè)的高度重視，找出問題的所在，提出解決的辦法，以便較快地解決長(zhǎng)期困擾我國(guó)客車發(fā)展的車身附件問題。
第三章 外擺式乘客門設(shè)計(jì)
3.1 外擺式乘客門的結(jié)構(gòu)
外擺式乘客門是一種無軌道的移出車門，門扇靠回轉(zhuǎn)臂支撐，依靠轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)門扇作近似于平行移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，因而也稱為平移門。
圖1為該類車門的總成圖，它主要由車門玻璃1、門體總成2、車門門鎖總成3、門軸上裝飾罩4、外擺門泵及機(jī)構(gòu)總成5等組成。
根據(jù)總布置選定尺寸我設(shè)計(jì)了高2000mm,上寬699mm，下寬850mm的門板。由于需要密封故需要安裝異形止口和橡膠密封條，其寬為36mm。車門開啟后凈開度可達(dá)到710mm符合單扇門凈開度不小于650mm的規(guī)范。
門體采用輕質(zhì)鋁合金材料。門體骨架由鋁合金型材經(jīng)氬弧焊組焊而成，門體的內(nèi)外蒙皮均采用1.0mm的薄鋁板，使整個(gè)門體重量大大減輕。雙向的，鑲嵌在鋁型材槽中的車門密封條保證了車門的密封。車門關(guān)閉后，門體與整車外觀協(xié)調(diào)，使車的外表面平整，整車造型更加美觀，既減小了空氣阻力，又防止了高速駛產(chǎn)生較大的風(fēng)流噪聲.
圖1
典型的外擺式乘客門外形如圖所示：
圖2
轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)臂、下拉桿與車門體相連接，不但起到支撐門體的作用，還利用四連桿機(jī)構(gòu)原理來實(shí)現(xiàn)車門的無軌道平移。轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)臂均采用優(yōu)質(zhì)鋼管，表面噴塑處理，使之與車內(nèi)飾相協(xié)調(diào)。為了防止裝配誤差影響車門的運(yùn)動(dòng)，各傳動(dòng)桿件的鉸接點(diǎn)均設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，在安裝中可通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證車門運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。
鎖止機(jī)構(gòu)是由裝在門體兩側(cè)的鎖止塊與安裝在前后門框上的鎖止塊組成。當(dāng)車門關(guān)閉后，由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)車門向上移動(dòng)，鎖止塊相互鍥合進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)。例如
圖3
3.2乘客門泵選型
乘客門泵是外擺式乘客門的重要組成部分，是門體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來源。
江都市佳偉汽車配件有限公司結(jié)合目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用旋轉(zhuǎn)式門泵進(jìn)行質(zhì)量難以穩(wěn)定的情況，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，采用全新工藝方式和新材料，以確保新產(chǎn)品使用的穩(wěn)定性和大幅延長(zhǎng)其使用壽命，設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)緊湊，該機(jī)構(gòu)的原理是通過氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)緊置實(shí)現(xiàn)的，使上、下線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來完成客車車門的閉啟。
● 設(shè)計(jì)合理：利用最小的空間，根據(jù)客戶所提供的要求，設(shè)計(jì)出適應(yīng)各種客車的機(jī)構(gòu)
● 防夾裝置：在閉門過程中如遇人體或物體時(shí)，該裝置即重新啟動(dòng)開門。
● 防解鎖功能：運(yùn)行途中沒有氣源的情況下，門不會(huì)自行解鎖來保證乘客的安全。
● 緩沖功能：在閉啟門機(jī)構(gòu)的最初和最末階段，該功能可確?？蛙囬T的平穩(wěn)緩慢，可有效提高其安全性和使用壽命。
● 自鎖功能：當(dāng)客車門關(guān)閉后，氣泵的活塞上升，使車門舉升，實(shí)行自鎖。
● 維修方便：安全可靠，當(dāng)內(nèi)有存氣釋放后，門可手動(dòng)閉啟，去除外罩殼后可對(duì)各部件進(jìn)行維修。??
技術(shù)參數(shù)
工作氣壓： 0.4-0.8MPa
旋轉(zhuǎn)方向：左、右
旋 轉(zhuǎn) 角：140°（最大）
舉升高度：20mm（最大）
控制電壓：DV12-24V
負(fù)載能力：≤1000N
工作溫度： -40℃到-80℃3.2.2
圖4
乘客門泵的結(jié)構(gòu)如下圖所示，其原理是利用大導(dǎo)程絲杠4不自鎖特性，將絲杠4與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿6直接連接，把活塞的直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁菽?的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)門軸，支臂旋轉(zhuǎn)，使乘客門關(guān)閉。當(dāng)門關(guān)閉時(shí)，螺母3受阻無法繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)絲杠4，螺母3和門軸2受活塞推力的作用，克服門軸上方彈簧1的壓力而上升，使門上的限位鎖塊與門框上限位鎖扣相互嚙合，形成乘客門鎖止功能。
圖5
3.21門泵安裝與調(diào)試
1、將門泵的罩殼取下，通過泵體上的三個(gè)安裝長(zhǎng)孔把泵體安裝于車體側(cè)立面上。
2、將轉(zhuǎn)軸套在泵體輸出軸上，并旋緊鎖緊螺母，在轉(zhuǎn)軸上端孔里順次放入壓縮彈簧、支承軸，同時(shí)把轉(zhuǎn)軸支承總成上的頂絲壓入支承軸孔內(nèi)。
3、在保證轉(zhuǎn)軸處于自由垂直狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)軸支承總成安裝于門框內(nèi)側(cè)，旋緊頂絲，把支承軸壓至刻線位置。
4、將上下彎臂總成裝在轉(zhuǎn)軸上，并使上下彎臂總成在最大開門狀態(tài)下擰緊卡箍螺釘。擰緊前應(yīng)同時(shí)考慮其高度。
5、把門上、下支承按要求裝在車門上后，將車門懸掛到上、下彎臂總成上，預(yù)緊各緊固件。（為了安裝方便，使用在骨架上加墊板從蒙皮外攻絲再以螺栓固定的方式，如圖）
圖6
6、用手扳動(dòng)車門進(jìn)行啟閉，觀測(cè)車門兩側(cè)及上端間隙是否合適，如不合適，精調(diào)至合適位置，擰緊各相應(yīng)螺釘。
?? 7、將平衡桿調(diào)整到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，連接車門與車體。在手動(dòng)狀況下啟閉車門，觀察車門在開閉兩極限位置時(shí)，車門與車體是否平行，如不平行，調(diào)整平衡桿長(zhǎng)度以達(dá)到要求。
8、在車門兩側(cè)與門框兩側(cè)安裝調(diào)整定位塊和定位撞塊，兩對(duì)應(yīng)鎖塊頂點(diǎn)間隙控制在3-4mm左右。
9、接通氣源與電源，先調(diào)試車門開、關(guān)速度;如開門速度太快或太慢，則調(diào)節(jié)泵體下蓋調(diào)速接頭的通氣量;如關(guān)門速度太快或太慢，則調(diào)節(jié)泵體上蓋調(diào)速接頭的通氣量。還需同時(shí)觀測(cè)開門與關(guān)門即將到位時(shí)車門是否有明顯的速度減慢(慢動(dòng)現(xiàn)象)，若否，則分別調(diào)節(jié)泵體下蓋與上蓋的慢動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘以達(dá)到理想的動(dòng)作。
10、再調(diào)試電器功能是否齊全。當(dāng)車門打開時(shí)，踏步燈應(yīng)亮;門關(guān)閉提升到位后，踏步燈滅，在車門關(guān)閉過程中，車門遇到障礙或夾住人時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)打開，若不能實(shí)現(xiàn)該功能，則可以調(diào)節(jié)凸輪角度來實(shí)現(xiàn)防夾功能。
11、調(diào)試合適后，安裝泵體罩殼，緊固鎖緊螺母和其它各緊固件。
3.3運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核
運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是確定支撐臂和約束桿的長(zhǎng)度及其安裝位置，以保證車門的正常運(yùn)動(dòng)。在設(shè)計(jì)時(shí)一般用作圖法分析外擺式乘客門的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而確定四連桿機(jī)構(gòu)及各固定鉸和活動(dòng)鉸的位置，并作模型驗(yàn)證其是否與門框等部件發(fā)生干涉。
3.3.1用作圖法確定車門的運(yùn)動(dòng)軌跡
A為導(dǎo)向桿與門體固定鉸接點(diǎn)，B為轉(zhuǎn)
圖7
臂與門體固定鉸接點(diǎn)，C為導(dǎo)向桿與車身踏步處的固定鉸鏈點(diǎn)，D為轉(zhuǎn)臂與轉(zhuǎn)軸固定鉸接點(diǎn)，當(dāng)車門以平行四連桿機(jī)構(gòu)ABCD按W方向移動(dòng)時(shí)，車門內(nèi)側(cè)E點(diǎn)的初始速度VEBD垂直；當(dāng)E點(diǎn)移動(dòng)到E’點(diǎn)并平動(dòng) 到門框外側(cè)時(shí)，車門在X軸方向上的位移XEE’很大。 顯然按圖 確定的四連桿機(jī)構(gòu)及各鉸鏈點(diǎn)位置，其車門移動(dòng)時(shí)要求的車門與門框的間隙△X很大，這樣大的間隙密封困難，因此是不合理的。所以理想的外擺式車門四連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)是既能在合理的車門間隙條件下不與門框相碰，又能滿足完全開啟后到達(dá)設(shè)計(jì)給定位置的近似平行移動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)。
作圖法確定車門四連桿機(jī)構(gòu)的位置和尺寸：
1、 在門體上確定導(dǎo)向桿與門體固定鉸接點(diǎn)A及轉(zhuǎn)臂門體固定鉸接點(diǎn)B 的位置，A，B 的位置根據(jù)門體結(jié)構(gòu)確定，一 般B點(diǎn)選擇門體中間為宜，而 A 點(diǎn)則盡量靠邊緣。
2、 確定門開啟所處的位置，一般宜平行車身， 并盡量靠近車身。此外，要保證車門的開度要求。
3、 連接BB’作其垂直平分線，根據(jù)轉(zhuǎn)軸位置確定D點(diǎn)的位置，D點(diǎn)距門扇內(nèi)壁115mm。
4、 BD即為轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度，根據(jù)BD直線的長(zhǎng)度，即轉(zhuǎn)臂的長(zhǎng)度確定導(dǎo) 向桿AC的長(zhǎng)度。一般導(dǎo)向桿應(yīng)比轉(zhuǎn)臂稍長(zhǎng)AC 約為1.1-1.2BD。確定AC 長(zhǎng)度以后，分別以AA‘ 點(diǎn)為圓心AC長(zhǎng)為半徑畫圓交于點(diǎn)C則C 點(diǎn)即為 導(dǎo)向桿固定鉸鏈點(diǎn)。
5、 根據(jù)門框立柱尺寸及轉(zhuǎn)軸位置，確定轉(zhuǎn)臂的形狀及尺寸，使轉(zhuǎn)臂與門框立柱不發(fā)生干涉。
最終確定的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)尺寸如圖所示：
圖8
3.3.2運(yùn)動(dòng)校核
圖7中當(dāng)BD轉(zhuǎn)過一個(gè)角度n時(shí)，B點(diǎn)轉(zhuǎn)至“B”點(diǎn)，以B”點(diǎn)為圓心、BA長(zhǎng)度為半徑作圓，與以C點(diǎn)為圓心，AC為半徑作的圓交于A”點(diǎn)，這是當(dāng)BD轉(zhuǎn)過一個(gè)角度n 時(shí)，A點(diǎn)相應(yīng)得位置。以A”點(diǎn)為圓心，AE長(zhǎng)為半徑作圓，與以B”點(diǎn)為圓心，B”E為半徑所作的圓相交于E1。取不同的n 值， 就會(huì)得到E點(diǎn)相應(yīng)得一系列位置，將E點(diǎn)的這些相應(yīng)得位置用光滑曲線連接起來，就得到E點(diǎn)隨著BD的主動(dòng)，E點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖所示：
圖9
由圖中可以得知門扇內(nèi)側(cè)點(diǎn)E與門框不會(huì)發(fā)生干涉，因此門在開啟時(shí)不會(huì)與門框發(fā)生碰撞。
3.4 外擺門的密封
相對(duì)折疊門而言，外擺式乘客門 因外形曲線與車身外形完全吻合，使客車外形美觀 大方，空氣動(dòng)力性好，同時(shí)車門開啟平穩(wěn)可靠、占用 空間小，因此越來越廣泛地應(yīng)用于各種客車上。
由于外擺式乘客門車門本身是個(gè)曲面體，使得 門扇與門框之間難以密封，而此處密封性的好壞直 接影響著整車的密封性和乘坐舒適性，所以它一直 困擾著客車制造廠家。
根據(jù)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)，我選擇了較為經(jīng)典的大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu)。
大截面膠條雙面扣壓結(jié)構(gòu)如圖 9所示。
圖 10
該結(jié)構(gòu)是通過在門扇周邊安裝異型鋁型材，再在其凹槽內(nèi)嵌入大截面扣壓式橡膠條來形成門與車身間的密封。該結(jié)構(gòu)密封簡(jiǎn)便，而且雙面密封能起到較好的密封效果及隔音減噪效果。該結(jié)構(gòu)采用鋁型材和大截面扣壓式橡膠條，成本也不是很高。該結(jié)構(gòu)的工藝簡(jiǎn)單，安裝方便.
3.5外擺式乘客門的制作
3.5.1制作工藝
乘客門門扇由門扇骨架，內(nèi)外蒙皮組成，門骨架一般采用異型截面的型材以簡(jiǎn)化制作工藝。另外由于門扇需要安裝密封膠條，因此四周邊骨架零件常采用帶有止口的型材。為了減輕門扇的重量，以利于門泵的工作。門扇通常采用鋁型材和鋁板制作。
由于外擺式乘客門關(guān)閉時(shí)與車身貼合，因此車身曲線要體現(xiàn)在門扇上以及與其相關(guān)的門骨架零件上， 門骨架零件壓制彎形后，與其他構(gòu)件一起在門骨架組焊模上組焊。門扇內(nèi)外蒙皮采用1mm鋁板制作，直接按蒙皮展開尺寸下料，然后在胚料上切割出門窗孔、門鎖孔，最后沿骨架止口包邊制作成形。 經(jīng)過內(nèi)外蒙皮與骨架組裝工藝后，裝配安裝密封膠條的鋁型材，轉(zhuǎn)配完工的乘客門門扇的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有
1、 蒙皮與骨架貼合，不得有鼓動(dòng)聲。
2、 外形曲線用樣板檢驗(yàn)，不貼合間隙不大于1mm。
3.5.2預(yù)裝與調(diào)試
在車身進(jìn)行噴涂工序之前，對(duì)乘客門進(jìn)行預(yù)裝調(diào)試，以確定門驅(qū)動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)的位置，同時(shí)，檢驗(yàn)車門在車身上的安裝的狀況。外擺門預(yù)裝調(diào)試的工藝流程為：
門泵安裝——支座預(yù)裝——支臂與轉(zhuǎn)軸組合——轉(zhuǎn)軸合件預(yù)裝——門扇預(yù)裝——調(diào)試——修整——檢驗(yàn)。
為了減少空氣阻力以及車門的美觀，車門玻璃用粘貼劑固定與門上。但要注意玻璃裝配前務(wù)必要保持玻璃表面清潔。
乘客門安裝后保證固定，轉(zhuǎn)動(dòng)自如，無異響阻滯卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)靈活。門安裝后保證中心垂直向下，軸上下同心。密封條裝配后平整，無扭曲，接縫嚴(yán)密。門在安裝后應(yīng)調(diào)整軌跡，保證門在關(guān)閉，打開時(shí)與側(cè)圍平行。檢查氣管無曲折，保證氣路暢通，并于安裝后通氣調(diào)節(jié)流閥，至速度適中，開關(guān)平穩(wěn)。
3.6車門玻璃的安裝
為了減少汽車的行駛阻力以及使車門的外形更美觀，車門玻璃我選擇粘貼形式固定與車門上。
圖11
第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)艙門設(shè)計(jì)
4.1艙門結(jié)構(gòu)組成
圖12
如圖11所示，發(fā)動(dòng)機(jī)艙門由蒙皮，鉸鏈，門鎖，空氣彈簧支撐桿等組成。根據(jù)總布置確定的后圍尺寸我設(shè)計(jì)了寬1600mm，高1150mm后艙門。艙門的外板由鐵皮制作。
4.2零部件選型
4.2.1鎖 具 的 選 擇
一 是 看 具 體 艙 門 的 長(zhǎng) 度 及 密 封 形式，二是與整車協(xié)調(diào)。 如整車以曲線表達(dá)豐滿圓潤(rùn) 為主，則選用橢圓形或圓形鎖，如整車以方形表達(dá)沉 穩(wěn)大方為主，則選用方形鎖。 顏色符合整車審美觀 念，或黑或白或尼龍或鍍鉻等。 鎖具在安裝過程中 應(yīng)轉(zhuǎn) 動(dòng) 靈 活，安 裝 方 便，使 用 可 靠，盡 量 統(tǒng) 一 鎖 芯。 在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)應(yīng)事先和鎖廠聯(lián)系，選用什么鎖，什 么安裝方式，取得鎖具的具體尺寸及安裝方法后在 電腦上校核，正式投入生產(chǎn)之前應(yīng)給鎖廠所需鎖桿 長(zhǎng)度等有關(guān) 數(shù) 據(jù)，使 鎖 廠 供 給 的 鎖 桿 適 度，方 便 安 裝。 另外，不同車的鎖的鎖碰長(zhǎng) 度有可能不同，最好事先確定，以減輕工作量，加快 生產(chǎn)進(jìn)度。 對(duì)于鎖的基本要求是打開、關(guān)閉時(shí)門鎖 裝置具有對(duì)車門的導(dǎo)向和定位作用（不僅在開門方 向,而且上下也要定位），當(dāng)車門處于全鎖緊狀態(tài)時(shí)，車門鎖能經(jīng)受一定的縱向載荷、橫向載荷和沖擊慣 性力的作用，從而不因汽車碰撞、翻車、顛簸而使門 鎖失靈。 門鎖應(yīng)具有兩檔鎖緊位置，全鎖緊和半鎖 緊，以防止汽車行駛時(shí)車門突然打開，起安全保險(xiǎn)作 用。 現(xiàn)在客車類的鎖具品種比較單一，可以借鑒轎車鎖具多種多樣的型式。 還有一些附加功能可以讓鎖廠供給:如艙門鎖帶有自動(dòng)報(bào)警裝置等，也可以算 得上是整車的一個(gè)亮點(diǎn)。 有時(shí)鎖的選用還會(huì)影響到 車門的整體結(jié)構(gòu)。
本艙門選鎖如圖15：
圖13
為上海中汽客車所據(jù)有限公司生產(chǎn)的184型艙門鎖。
4.2.2氣彈簧支撐機(jī)構(gòu)
空氣彈簧的公稱力應(yīng)根據(jù)門的材質(zhì)來選取，奇彈簧的伸長(zhǎng)量及總長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)所選的鉸鏈確定適當(dāng)值，滿足舉升高度、自鎖、開關(guān)艙門力適當(dāng)?shù)纫?。一般來說，在門打開15·-30·左右時(shí)，門就要自動(dòng)開始舉升，到伸長(zhǎng)2/3左右時(shí)，到達(dá)氣彈簧的液力阻尼段，緩慢升到最高點(diǎn)。用AUTOCAD校驗(yàn)普通鉸鏈即可。校完氣彈簧總長(zhǎng)及伸長(zhǎng)量之后，還要注意校核出來的氣彈簧能否生產(chǎn) 得出來，因?yàn)樾：说闹皇且粋€(gè)理論值。 一般來說，伸 長(zhǎng)量*2+（廠家給定的一個(gè)長(zhǎng)度）≤ 氣彈簧總長(zhǎng)（廠家給定的一個(gè)長(zhǎng)度是指氣彈簧完全壓縮后伸出桿與 導(dǎo)向桿之間的最小距離，廠家不同，距離不同，技術(shù) 水平越高，這個(gè)數(shù)值就越?。Ｅe個(gè)例子來說，如果校核一個(gè)側(cè)艙門所需氣彈簧的參數(shù)為YQ10/20-200-450-***N，假如廠家給定的長(zhǎng)度為120mm，根據(jù)公式：200*2+120=520〉450，那么這個(gè)氣彈簧是做不出來的，需要進(jìn)一步校核。
圖14
氣彈簧公稱力可由門的重力轉(zhuǎn)矩和氣彈簧的上 升轉(zhuǎn)矩的平衡求解出來。 活塞桿直徑和缸筒外徑的 選用：當(dāng)公稱力小于400N 時(shí)，選用F8/F18；當(dāng)公稱力大于400N、小于650N時(shí)，選用F10/F22；當(dāng)公稱力大于650N、小于1200N時(shí)，選用F14/F28。氣彈簧上支座的固定位置和下支座的高度也要注意，盡可能地讓氣彈簧保持在豎直線上，不要在水 平方向上有大的距離，如果那樣橫向分力會(huì)過大，將 導(dǎo)致門體表面出現(xiàn)漆痕，甚至油漆掉裂等情況。 在 門關(guān)上后，氣彈簧的下支點(diǎn)應(yīng)在上支點(diǎn)以外，這樣才 會(huì)產(chǎn)生自鎖力，避免門自開隱患，距離也不要太大，大了門難開啟。另 外，當(dāng) 一 個(gè) 企 業(yè) 生 產(chǎn) 的 車 輛 類 型 較多，而所用鉸鏈的類型不多時(shí)，要考慮氣彈簧的通用性。 相同的鉸鏈其實(shí)所選用氣彈簧的伸長(zhǎng)量是差不多的，能借用的就借用，樣方便生產(chǎn)和采購。本艙門氣彈簧撐桿選用江蘇省江都市新萬達(dá)氣動(dòng)件有限公司產(chǎn)品，其技術(shù)參數(shù)如下：
型號(hào)
活塞桿徑
mm
中心距范圍
mm
行程范圍
mm
舉力范圍
kgf
QD25B
φ14
600-900
220-350
70-150
表1
4.3鉸鏈設(shè)計(jì)
客車艙門鉸鏈機(jī)構(gòu)有合葉式，彎臂式、組合式、滑槽式、平移式、及平擺四連桿式等。
常用的艙門鉸鏈為合頁式鉸鏈機(jī)構(gòu)，隨著整個(gè)汽車工業(yè)的發(fā)展，這幾年大客車的發(fā)展突飛猛進(jìn)，艙門鉸鏈在原先簡(jiǎn)單的合頁式機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路上由了較大的改進(jìn)，廣泛的采用了不銹鋼薄板合頁式鉸鏈，組合式鉸鏈、平擺四連桿式機(jī)構(gòu)和橡膠鉸鏈等，以適應(yīng)高檔客車的要求。
本艙門選用組合式鉸鏈，如圖15 .16. 17所示：
圖15
圖16 圖17
艙門開啟時(shí)，門體先繞下轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，然后繞上轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，可增加門的開啟角度。由于開啟過程中門向鉸鏈槽中旋轉(zhuǎn)，故門不會(huì)與門框發(fā)生干涉，
該艙門的最大開度可達(dá)到110°。同時(shí)，這種鉸鏈可安裝于艙體上方骨架內(nèi)，安裝空間要求很小。
圖18
注意事項(xiàng)：
可選用三種結(jié)構(gòu)成形鉸鏈:鑄鋼結(jié)構(gòu)、鋼板沖壓結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)。考慮到剛度和韌性的綜合性能，最好采用鑄鋼結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)分析
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們大學(xué)生涯中離校前最后一次較系統(tǒng)的整體學(xué)習(xí)，使我們把四年來所學(xué)的基礎(chǔ)課知識(shí)及專業(yè)課知識(shí)系統(tǒng)地貫穿起來，做了一次全面的總復(fù)習(xí)。同時(shí)還使我們把從理論上所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來。整個(gè)設(shè)計(jì)過程，我獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為我以后的工作和學(xué)習(xí)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
在兩個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，我深深體會(huì)到了作為一名合格的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的基本素質(zhì)，那就是工作要一絲不茍，能吃苦耐勞，責(zé)任心強(qiáng)，還要有團(tuán)隊(duì)合作的精神。要有大局觀，把握設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的每一個(gè)細(xì)節(jié)。要有克服困難的勇氣和決心。因?yàn)樵O(shè)計(jì)過程是一個(gè)不斷完善的過程，我們必須在滿足一定技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上使其更加完善以達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。
客車車門總成的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)多，需要考慮到設(shè)計(jì)對(duì)象的實(shí)用性和制造工藝問題。保證設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)用性和加工制造的可行性。對(duì)長(zhǎng)途車外擺門的設(shè)計(jì)來說，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和門扇的密封是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在參考了大量的資料后，本文給出了較為合理的布置方案。解決了平行四連桿機(jī)構(gòu)門扇和門框間隙過大密封困難的問題。在眾多形式密封機(jī)構(gòu)中選擇了較為合理的密封方案。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙門鉸鏈和空氣彈簧支撐桿做出了合理的設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)其實(shí)在設(shè)計(jì)過程中走了很多彎路，一些本來可以很容易就解決的問題，反而花了好多功夫才解決。還有一些在前期遇到的小錯(cuò)誤，沒有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，結(jié)果給后面的工作造成了很大的困難。這些都是在以后的工作和學(xué)習(xí)中需要加以注意和改進(jìn)的地方。
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