车门玻璃面的运动轨迹确定及升降器布置.pdf

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1、车辆与动力工程南方农机2015.1243车门玻璃面的运动轨迹确定及升降器布置王金松（江西昌河汽车有限责任公司技术中心，江西景德镇333002）摘要：通过对复杂玻璃面及玻璃运动的分析研究，得到一种可以精确拟合玻璃、确定玻璃运动轨迹的方法，形成一套玻璃面拟合、运动轨迹确定、玻璃升降器布置的流程。关键词：车门；玻璃面；玻璃运动轨迹中图分类号：U270.38+6文献标志码：A文章编号：1672-3872（2015）12-0043-01中用SCREWJOINT进行运动校核。1玻璃面的分析及拟合2.2双曲率面（圆环面、腰鼓面）运动轨迹的确定1.1玻璃面的种类对于双曲率玻璃面，如果定

2、义玻璃的运动仍是螺旋线运动，乘用车的设计中，常见的玻璃面形式有单曲率玻璃和双曲率需借助柱面进行运动轨迹的确定。玻璃。单曲率玻璃也就是常说的柱形玻璃面，即在X向，玻璃的[1]断面为一直线，只在Z向为一规则曲线。3玻璃升降器的布置双曲率玻璃面通常又有圆环面和腰鼓面两种形式（如图1）。3.1玻璃升降器布置应考虑的要素1）电机的位置。根据门内的空间，电机的位置要尽量靠前。以减小门的转动惯量；2）施力点的确定。玻璃升降器对玻璃施力点的确定是布置的关键，保证玻璃在升降运动中的运行平稳；3）升降行程的保证。前门玻璃全部下降后，玻璃的上边沿超出水切图1双曲率玻璃面上沿的距离在0～3mm

3、之间。后门允许不完全降下，但在空间允许1.2玻璃面的分析的情况下尽量增加下降的距离；4）运动空间的保证。运动件间的1）窗沿线与玻璃面的关系。玻璃在运动中，与门外板止口（外最小运动间隙不小于12mm，运动件与非运动件间的距离不小于水切的安装面）的距离是在很小的范围内波动。我们在分析时，10mm；5）总装工艺保证。玻璃升降器的安装、玻璃的安装要保证[2]足够的操作空间。可视此距离为不变量。因此窗沿线与玻璃面是平行关系。2）小圆的拟合。以点云或CAS中的窗沿线为基准，做垂直窗沿线的平3.2玻璃边界的设定面P1，P2,P3⋯⋯,玻璃面与这些平面相交，得到一系列曲线。为了保证玻璃

4、在导轨中的平稳运行，弥补玻璃运动中在前后用这些曲线拟合圆c1,c2,c3⋯⋯，尽量将圆逼近曲线。找到这些方向的偏差，玻璃边界与呢槽的最小距离应保证在1-2mm。玻璃小圆的圆心，测量小圆的半径。分析这些小圆，如果半径相对接的下边界根据玻璃安装托架的位置及玻璃安装的可行性进行切近，对小圆的圆心坐标及半径示平均值，找到最接近众多小圆的割，但通常要保证玻璃在水切下的距离不小于30mm。圆心和半径，做出众多小圆的平均小圆作为玻璃面的标准小圆c。3.3玻璃的运动校核圆心在一条直线上，则为圆柱面；圆心分布在曲线上，侧玻璃面在CATIA中，用（SCREWJOINT）进行运动校核，主要检

5、查玻为圆环面。如果小圆半径程规律变化，中间位置相对大，两端小，璃在X向、Y向相对玻璃导轨的跳动量，螺旋线运动轨迹可以将圆心分布为直线，则玻璃面为腰鼓面。3）大圆的拟合。通过众小运动偏差控制在X向0.1以内，Y向0.5以内。同时还要检查玻圆的圆心拟合曲线L。以众小圆的圆心每三点坐平面，将曲线向璃升降过程中相对水切的跳动量，此跳动值要控制在水切条与玻平面上投影得到，找到一条与L最接近的曲线Lt。分析Lt为直[4]璃的干涉量以内，保证水切的密封及刮水作用。线还是曲线，如果为曲线，用曲线Lt拟合大圆C。结合对小圆的分析，此时可以确定玻璃面的性质，并进行玻璃面的最后制作。4）4结

6、论玻璃面制作。柱面：小圆c沿曲线Lt运动所得（可将圆柱面视为1）不论是单曲率玻璃面或是双曲率玻璃面，可以通过近似法圆环面的特殊形式）。圆环面：小圆c沿曲线Lt运动所得。腰鼓进行拟合，得到规则的几何形面。2）用螺旋线定义玻璃的运动轨面：取小圆1/4圆弧点拟合曲线，绕曲线Lt做回转运动。迹，玻璃的运动精度高。但对制造的要求较高，玻璃的导轨必须是空间曲线。如果近似成平面曲线，玻璃的运动偏差会较大。3）2玻璃运动轨迹的确定升降器的布置关键是玻璃重心与升降器施力点的关系。通过力学2.1玻璃面为圆柱面运动轨迹的确定分析可知，要将玻璃的重心偏向导轨较长一侧，只有这样才能保规则的圆柱面

7、，玻璃的运动是旋转和直线运动的合成，也就证玻璃运动中不发生翻转，实现玻璃的平稳运动。是螺旋线运动，可以充分满足玻璃的升降运动。参考文献：[3]在CATIA中，可以用求得的螺距进行螺旋线的制作：[1]张浩锴.新能源汽车车身结构的概念设计开发[D].广州：华先求得前门玻璃后导轨中心线，再根据布置需要，以相同螺南理工大学,2013.距制作前导轨中心线。同时根据定义的导轨中心线对造型进行修[2]钟军平,何青,黄传军.《解析几何》CAI软件的开发与应用[J].正。此时玻璃的运动以柱面中心线为旋转轴做螺旋线运动，运动数学教育学报,2012,(4):7