汽车研发AutomobileResearchandDevelopment汽车周刊AutoWeekly第12期79侧开式后背门无级限位撑杆设计方案研究冉红彬刘伟李风辰杨贵永(吉利汽车研究院(宁波)有限公司浙江宁波315336)[摘要]无级限位撑杆运用于多数侧开式后背门车辆,它可以将后背门停留在任意位置,实现无级限位,同时可防止车门自动关闭时对人造成伤害,其布置和设计的合理性直接影响车门的开闭品质。本文结合无级限位撑杆的工作原理,就撑杆的一些力学性能及失效模式进行了简单的分析,为更好的实现车门开闭品质提供一些参考。[关键词]撑杆;无级限位;后背门;力矩;锁止力1、概述无级限位撑杆锁止力的设计与后背门自重、铰链倾角及撑杆布置有关,本文意在通过阐述无级限位撑杆与车门开闭品质的关系,对侧开式车型后背门无级限位撑杆进行力学分析,得到无级限位撑杆锁止力值设计的理论依据。2、无级限位撑杆的结构及工作原理无级限位撑杆一般由活塞杆导向与密封系统、油、温度补偿空间、末端阻尼区开门阀、关门阀和外罩管8个部分组成,关于无级限位撑杆的工作原理,主要体现在以下三个方面:①锁止功能:在静态条件下,在活塞两侧的压力是相同的。所有阀均关闭,无级限位撑杆(车门)被锁定并提供相应支撑力;②运动功能:当施加力时,油压增大。当压力超过阻挡力时,无级限位撑杆的阀门完全打开,当车门在高速移动时,动态油压在活塞组件作用在阀的表面,以保持它的打开位置。③末端阻尼:在车门达到最大开启状态时,活塞系统进入阻尼区,油停留在阻尼区与活塞杆之间,起到阻尼作用,车门的运动是液压减震。3、车门的自关力矩分析3.1铰链布置车门铰链布置首先要满足车门运动要求,车门在运动过程中不应与干涉,其次铰链布置间距要尽可能的大,保证车门具有足够的刚性和稳定性,防止车门下沉。现有的车门铰链布置一般采用内倾角及前/后倾角的方式、铰链内倾可以保证车门具有自动关闭的趋势,而前倾角可以预防车门下沉,后倾角可以增大车门的抬高量,布置铰链时要充分考虑以上因素。3.2车门自关力矩空间分析无级限位撑杆的力学分析离不开车门重力的分析,在不考虑密封条、铰链摩擦力等因素的前提下,通过建立车门重力力矩与撑杆力矩之间的关系,分析撑杆的受力情况,通过改变以上2个因素,提高车门开闭品质。3.3数学模型建立的输入条件①车门的重心位置②车门重量G③车门铰链内倾角α、前倾角β④车门重力力臂L3.4数学模型的建立1)输入铰链中心线上的两点坐标,并通过这两点做...