汽车门锁失效分析及优化设计

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2、探索碾究汽车r]锁失效分析及优化设计。杨朴上海恩坦华汽-至．--i-J系统有限公司200131磊纛麓善蠹鬻鬻黧蕊鬻锕题原黝扮托翘过分析删司隙矾回位簧：霆赣嚣}蓬开启机构和锁体机构共同组成了汽车门锁的整体，其最主要的功能是实现安全锁闭车门，同时确保汽车在行驶期间不会出现自动开锁的情况。锁紧机构可以说是锁体中最为关键的机构，主要是由棘轮棘爪组合而成，并通过棘轮棘爪的单向传动来实现机构的开启和锁闭。汽车门锁的锁紧机构主要分为四种状态，分别为上锁、开启、解锁以及锁止『11。在将车门关闭之后，经由机构来实现传递，锁扣从棘轮的开口方向嵌入向上运动，并以此将棘

3、轮带动使其能够进行顺时针转动，根据图1a所示，对棘爪进行推动；当棘轮转动到初始锁止位置的情况时，即可出现图1b，此时棘爪由于弹簧的作用的作用，会因此出现JII页,B,3针转动，并与棘轮出现啮轮的情况；当棘轮受到棘爪回位弹簧和回位簧的影响时，棘爪和棘轮就会因此完全啮轮，随后出现图1C情况，并将车门锁止。在将车门打a：初始上锁位置b：初始锁止位置广————————1睁—————嘴鞫叫c：完全锁止位置d：解锁位置图1锁紧机构的工作状态质量管理143雩庭鹣誊女≥§。+黉鬻；照j，探索研究144质量管理开之后，在开启的情况下，棘爪会对惠威簧扭力和摩擦力进行克服和逆时针转动，在棘爪转动到解

4、锁的位置时，棘轮会再次受到回位弹簧的作用，从而实现逆时针转动再次回到图1a的情况下，进而实现车门的开启，完成解锁。2袅筵糖琏解糖冬季天气寒冷的地区，尤其是黑龙江以及吉林等地区，其平均温度基本为-10℃至-25％，某车主于早晨7点将车门打开之后，汽车门锁无法关闭，经检查发现门锁冷车无法关闭事关整车安全性，故障严重程度非常高，必须引起充分重视。在将车门锁故障解除之后，次日再次出现该问题，基于上述原因在将锁体三个固定螺钉松开之后，故障随之消失，紧固到7N．m之后，故障随之再次出现，9点之后车门能够进行正常关闭。在车门能够正常关闭的情况下，对故障锁块进行冷冻试验处理。将锁体在温度-40

5、℃的高低温实验箱中进行4h的冷冻处理，锁体三个固定的孔螺钉安装力矩7N．m，对锁块开启摇臂的回位速度进行观察，其相较于正常件的回位速度明显更慢，并且在对锁块进行按动时，会有非常明显的卡滞感。i、～⋯i“““一一l。j1；。tj。54：。在将车门关闭之后，棘轮由于受到锁扣的推动，常规情况下，棘爪受到弹簧力的影响从而自然而然的恢复到正常位置上，并可完成车门关闭；在故障消除之后，棘爪由于受到阻力，使得速度因此变·匿，无法因此达到啮合的位置，非正常复位，导致门锁因此无法关闭。总体来说，引起车门无法关闭的原因主要是棘爪回位的速度较慢所致。从力学的角度来说，棘爪回位速度非常慢可以说是其中一

6、大主要原因，棘爪在回位弹簧的情况下，如图2所示。锁块复位力主要是由于弹簧处于开启的·睛况下，弹簧自身的回弹力f2]：锁块复位力=棘爪回位簧扭力一(棘爪间隙摩擦力+油脂阻尼阻力)与之相应地，在将锁块开启时，由于受到外力操作的影响，可对弹簧扭矩门锁开启所需力进行克服，记为锁块开启力：锁块开启力=棘爪回位簧扭力+(棘爪间隙摩擦力+油脂阻尼阻力)当锁块锁紧的情况下，其与开启的过程是相又寸应的。由于在常温条件下，棘爪之间的油脂阻尼阻力与间隙摩擦力均可忽略。为此，从理论层面上来说，锁块开启力1、I够‘蛳。々4∥，：I；～一一，1。tk、。酱一‘’“％赫凄l预压主过谶?l

7、B歼启战鬣图2棘爪

8、回位簧表1开启力，L”*_b‘8b__表2棘爪回位簧扭力锁块样件12345【回位簧扭力(N-舯)l4214"7l49146157表3锥入度调查结果}温度O℃一10℃-20℃-30℃一钧℃B057294287281275264、、k怂、，‰_-}}，；{}，；，，#线型斜率以及上锁块复位力线型均保持对称『31。若在回弹期间，棘爪回位簧遭受一定的阻力，回弹的速度就会因此随之下降，与此同时，开启力受阻力影响也会随之增加。为此，在低温条件下，棘爪的回位速度会因此减缓，使得另一个表象锁块的开启力随之变大。考虑到试验分析本身的可行性，从锁块开启力层面上也是导致棘爪回位速度因此减缓的主要因素

9、。2．1测试开启力从理论设计层面上来说，将开启的角度保持在80。即可，开启扭矩7j=j55±15．、_．I?lDt。在常温环境下，由于在常温条件下，棘爪之间的油脂阻尼阻力与间隙摩擦力均可忽略，故开启力，=lf，=Ij川57；№、。。考虑到装配误差和零件制造的误差，锁块的开启力为厂二=10=2Al。在-40℃的环境下，对故障的锁块性开启力测量，结果显示，其开启力均非常低，见表1。4{馥黼霪簦0，蠡鬻o；宅l／探索研究212棘爪回位簧扭力与间隙摩擦分析从理论设计层面上来说，棘爪的回位簧扭矩为，。