魏宇,楊昭,任文生,張延京
(1.陜西通家汽車股份有限公司,陜西 寶雞 722405;2.陜西重型汽車有限公司,陜西 西安 710043)
中滑門具有開度大、開啟后占用外部空間小、乘載方便等優(yōu)點[1],在商用車上經(jīng)常采用中滑門作為進出的通道。然而在中低端商用物流車中,中滑門在開閉過程的中,常出現(xiàn)“吱啦”的異響。在進行異響主要原因排查中,排除了因為振動聲和敲擊聲造成的異響[2],發(fā)現(xiàn)中滑門的下鉸鏈運動在導軌的曲線位置時異響很大。工藝部門采取臨時措施:在下導軌承重輪運動軌跡上涂抹潤滑脂,出廠時異響有所降低,但客戶使用一段時間后,由于潤滑效果變差,未能及時補充潤滑脂,“吱啦”的異響越來越明顯,引起客戶的抱怨。
針對下鉸鏈的異響,設計工程師對實車進行開閉測評,發(fā)現(xiàn)中滑門運動到導軌的曲線位置時,無論有無潤滑脂,承重輪都會間隙性由滾動變滑動。對原始設計數(shù)據(jù)和參考車數(shù)據(jù)進行了比對,發(fā)現(xiàn)兩車型的下鉸鏈結(jié)構(gòu)一致,僅僅是尺寸的微調(diào)。設計工程師又對參考車進行實車測評,結(jié)論一樣,都是中滑門運動到導軌的曲線位置時,異響很明顯。為此,我們對下鉸鏈數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)和DMU分析,發(fā)現(xiàn)原設計結(jié)構(gòu)的下鉸鏈承重輪通過鉚接銷鉚接在下鉸鏈的固定座上,在中滑門開閉過程中,下鉸鏈承重輪在導向輪的引導下運動時,承重輪沿X向(車行進方向)滾動Vg,根據(jù)速度矢量合成原理:,我們可以發(fā)現(xiàn):中滑門在導軌的曲線位置運動過程中存在Y向(車左右方向)的滑動Vh,承重輪和導軌間因此產(chǎn)生摩擦聲,即我們聽到的“吱啦”的異響,圖 1為原設計結(jié)構(gòu)的運動分解。
為了能夠消除承重輪在運動過程的滑動Vh,使下鉸鏈在導向輪的引導過程中,承重輪在導軌軌跡上任一點的滾動Vg矢量方向始終和該點軌跡的切向方向一致,這樣承重輪在運動過程的滑動 Vh均為零,承重輪和導軌的滑動摩擦理論上就不存在,異響即可避免,為此需要把固定式下鉸鏈改為旋轉(zhuǎn)式下鉸鏈[3],圖2為解決思路的運動解析。
按照上面的解決思路,我們把原設計的下鉸鏈導向輪與固定座的螺栓連接取消,在原設計中一個導向輪的基礎上再增加一個導向輪,同時導向輪、承重輪通過轉(zhuǎn)向臂與固定座采用鉚接銷和襯套進行鉚接,使下鉸鏈由固定式設變?yōu)樾D(zhuǎn)式,這樣在中滑門開閉過程中,兩個導向輪在導軌中的姿態(tài)決定了承重輪的滾動矢量方向,和該位置運動軌跡的切向方向一致,滑動Vh為零,圖3為優(yōu)化后下鉸鏈結(jié)構(gòu)。
在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中,我們僅對下鉸鏈的零件進行設變,滿足原設計鉸鏈的導向、承重、限位等功能。把轉(zhuǎn)向臂做成自身對稱,保證了左右件的共用,減少設變零件數(shù)量,降低了成本。
圖3 優(yōu)化后結(jié)構(gòu)
按照優(yōu)化后數(shù)據(jù)進行實車驗證,在下導軌沒有涂抹潤滑脂的情況下,中滑門開閉過程中下鉸鏈運動順暢,沒有卡滯現(xiàn)象,下鉸鏈承重輪和導軌金屬的摩擦聲感覺不到,“吱啦”的異響在出廠前消除,優(yōu)化方案符合預期效果,后期需要繼續(xù)觀察客戶使用一段時間后的效果。
參考文獻
[1] 周卜軍.中滑門關(guān)閉力的分析及改進[C].中國汽車工程年會論文集.2009.
[2] 鄭南.基于 Nastran的商用車中滑門異響分析[J].西南汽車信息.2013.
[3] 張效凱.一種汽車滑移門下鉸鏈結(jié)構(gòu)[P].中國專利:ZL20072012 4625.4,2008.