两厢车背门气弹簧布置

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1、实用标准文档背门受力分析1.气弹簧一般工作原理★气弹簧不受外力时,自然伸长为最小行程(指压缩行程)处,即最大伸长处;★活塞两边气压相等,由于受力面积不同,产生压力差提供气弹簧的支撑力;★气弹簧运动中瞬时提供的总支撑力包括两部分:压力差产生的支撑力和摩擦力。★外力压缩气弹簧,由于撑杆在气室内体积增大,压缩气体的有效容积变小,气室气压变大,压力差产生的支撑力变大;★摩擦力变化:气室压力越大,摩擦力越大,撑杆运动越快,摩擦力越大,离自然伸长处越远,摩擦力越大;★气温影响气弹簧支撑力:气温越低,气室压力越低,气弹簧提供的支撑力越小

2、。文案大全实用标准文档2.背门XZ平面静止状态分析2.1气弹簧XZ平面安装尺寸分析模型简化:★边OA、AB在同一方向,两边相加等于OB;下图中:O——背门铰链中心轴;A——气弹簧门框安装点;B——门关闭时,气弹簧门上安装点;C——门完全开启时,气弹簧门上安装点;文案大全实用标准文档从上述推导过程中可以看出:★当α=0º时,∆式即l22=l12,此时门无法打开。★当l1,l2一定时,要满足开启的角度α(0<α<180º)越大,r值就应该越小;要满足α=90º(BF两厢),假设l1=1.5l2(一般是1.5倍左右,Fiat1.

3、44,307-1.68,C4-1.43),r=1.44l2当r=1.44l2时,方能使α满足90º开启要求。★按照此公式计算r值,与实际安装尺寸的误差:Fiat为7.7%,307为3.6%,C4为4.0%。文案大全实用标准文档2.2背门XZ平面工况要求下图中:W——门的重力;E——门的重心,设OE长度=k;状态1——背门下平衡点;状态2——背门上平衡点;状态3——背门处于水平位置(重心E与O的连线OE水平);状态4——背门完全开启;状态0-1——背门重力力矩大于气弹簧支撑力力矩,开启时需提供外力才能将门打开。状态1-2——

4、背门重力力矩等于气弹簧支撑力力矩,此时背门处于平衡区域,无须提供外力背门即可处于静止状态。状态2-4——背门重力力矩小于气弹簧支撑力力矩,背门会自行打开,直至达到气弹簧最小行程处(背门完全开启),状态3时重力力矩最大。文案大全实用标准文档2.3气弹簧XZ平面支撑力分析2.3.1气弹簧的最大支撑力下图中:F——气弹簧支撑力;d——气弹簧支撑力力臂,即O到AC的距离;W——门的重力;E——门的重心,设OE长度=k;Φ——门关闭时,OB与垂线之间的夹角;β——OC与OE之间的夹角;γ——∠OAC在△OAC中,文案大全实用标准文档

5、对O点取力矩当Φ+α-β=90º,即α=90º+β-Φ时,力F最大,此时背门处于水平位置(重心E与O的连线OE水平)。由此可见,气弹簧的支撑力必须大于F方能支撑住门,使门向上打开不致于引起下坠。★一般气弹簧的最大支撑力比理论计算值F要大10-20%以上。2.3.2背门的平衡条件文案大全实用标准文档状态开启角能否平衡摩擦力Ff总支撑力力矩MF与重力力矩MW比较类型/大小方向00º0~10º<α<α1否动态/FfA→BMF

6、能0无MF=MWb~2αb>α>α2能静态/0→FsB→AMF=MW2α=α2能静态/FsB→AMF=MW2~4α2<α<α4否动态/FfB→AMF>MW4α=αmax注:上表各状态均为无外力时分析,Fs为最大静摩擦力,★状态2时背门开启的角度为α2:当背门开启角α>α2时,背门会自行开启,直至达到气弹簧最小行程处(状态4,背门完全开启);当背门开启角α=α2时,背门能处于静止状态,此时总支撑力的力矩MF等于重力的力矩MW,总支撑力一部分由气弹簧摩擦力提供,大小为最大静摩擦力,方向同总支撑力方向相反;当背门开启角α2>α>

7、αb时,背门能处于静止状态,此时总支撑力的力矩MF等于重力的力矩MW,总支撑力一部分由气弹簧摩擦力提供,大小由最大静摩擦力~0(α2~αb),方向同总支撑力方向相反。★状态b时背门开启的角度为αb:当背门开启角α=αb时,背门能处于静止状态,此时总支撑力的力矩MF等于重力的力矩MW,总支撑力完全由压力差产生的支撑力提供,无摩擦力。★状态1时背门开启的角度为α1:当背门开启角α1<α<αb时,背门能处于静止状态,此时总支撑力的力矩MF等于重力的力矩MW,总支撑力一部分由气弹簧摩擦力提供,大小由0~最大静摩擦力(αb~α1),

8、方向同总支撑力方向。文案大全实用标准文档当背门开启角α=α1时,背门能处于静止状态,此时总支撑力的力矩MF等于重力的力矩MW,总支撑力一部分由气弹簧摩擦力提供,大小为最大静摩擦力,方向同总支撑力方向;当背门开启角α<α1时,背门会自行关闭,直至达到气弹簧最大行程处(状态0,背门完全关闭);2.3.3气温

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