車門開閉機(jī)構(gòu)的調(diào)查與分析

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一部分：前言………………………………………………………………………….…….….2</p><p>　　第二部分：調(diào)查………………………………………………………………………….…….….3</p><p>　　剪式車門開閉機(jī)構(gòu)…………………………………………………………….…

2、….….5</p><p>　　螺旋車門啟閉機(jī)構(gòu)…………………………………………………………………..….6</p><p>　　曲柄滑塊車門開閉機(jī)構(gòu)…………………………………………………………..….7</p><p>　　雙曲柄車門開閉機(jī)構(gòu)………………………………………………………………..…8</p><p>　　曲柄搖桿車門啟閉機(jī)構(gòu)…

3、…………………………………………………………..10</p><p>　　汽缸--螺旋車門啟閉機(jī)構(gòu)………………………………………………….………..11</p><p>　　第三部分：分析與總結(jié)………………………………………………………….…...…..…12</p><p>　　一、調(diào)查結(jié)果分析與總結(jié)……………………………………………………………..…….12&l

4、t;/p><p>　　二、心得體會……………………………………………………………………………………….13</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………..…………..13</p><p>　　車門開閉機(jī)構(gòu)調(diào)查與分析</p><p>　　摘要：本文主要闡述了車門開閉機(jī)構(gòu)的調(diào)查與分析結(jié)果，其中羅列了6種車

5、門開閉機(jī)構(gòu)，并對其進(jìn)行了運(yùn)動分析，來闡述如何實(shí)現(xiàn)車門的開閉，分析了每種開閉機(jī)構(gòu)適用的范圍場合等。最后對開閉機(jī)構(gòu)將來的發(fā)展趨勢做出了預(yù)測。</p><p>　　關(guān)鍵詞：螺旋；運(yùn)動形式轉(zhuǎn)換；曲柄滑塊；反平行四邊形</p><p><b>　　第一部分</b></p><p><b>　　前言</b></p>&l

6、t;p>　　車門是各種車的重要組成部分，同時也是車的各個部件中與人聯(lián)系緊密的重要部件。在實(shí)現(xiàn)車的用途的過程中，車門的作用往往不可忽視。事實(shí)上，要實(shí)現(xiàn)門的作用功能，需正確選擇合適的車門開閉機(jī)構(gòu)，因而了解車門的開閉機(jī)構(gòu)至關(guān)重要。</p><p>　　車門按其開啟方式可分為以下幾種:①順開式車門：即使在汽車行駛時仍可借氣流的壓力關(guān)上，比較安全，而且便于駕駛員在倒車時向后觀察，故現(xiàn)在大部分汽車均采用此種開閉方式。②

7、逆開式車門：在汽車行駛時若關(guān)閉不嚴(yán)就可能被迎面氣流沖開，因而用得較少，一般只是為了改善上下車方便性及適于迎賓禮儀需要的情況下才采用。③水平移動式車門：它的優(yōu)點(diǎn)是車身側(cè)壁與障礙物距離較小的情況下仍能全部開啟。 ④上掀式車門：廣泛用作轎車及輕型客車的后門，也應(yīng)用于低矮的汽車。⑤折疊式車門：則廣泛應(yīng)用于大、中型客車上。</p><p>　　對于不同類型的車，其用途不同、使用人群不同、以及適用場合的差別，相應(yīng)的車門也采取

8、不同的開閉方式，而實(shí)現(xiàn)這種開啟方式的開閉機(jī)構(gòu)亦隨之不同。這次的課程設(shè)計就是要調(diào)查各種車門的開閉機(jī)構(gòu)，并對其進(jìn)行分析和總結(jié)，進(jìn)而展望未來的趨勢。</p><p><b>　　調(diào)查目標(biāo)：</b></p><p>　　調(diào)查各種車門開閉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成。</p><p>　　分析各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程。</p><p>　　畫出各種車

9、門開閉機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖并分析其運(yùn)動過程。</p><p>　　分析各種開閉機(jī)構(gòu)適用的對象和場合。</p><p><b>　　二 調(diào)查方法：</b></p><p>　　1、通過網(wǎng)絡(luò)搜索查找資料。</p><p>　　2、去圖書館翻閱與車門相關(guān)圖書來獲取資料。</p><p><b>　　

10、三 調(diào)查結(jié)果：</b></p><p>　　1、羅列調(diào)查結(jié)果，對結(jié)果進(jìn)行分析。</p><p>　　2、并展望車門開閉機(jī)構(gòu)未來的發(fā)展趨勢。</p><p>　　3、寫調(diào)查分析論文。</p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　首先在表一中列出我們經(jīng)調(diào)查總結(jié)出的幾種

11、車門開閉機(jī)構(gòu)的類型：</p><p>　　表一：車門開閉機(jī)構(gòu)列表</p><p>　　一 剪式車門開閉機(jī)構(gòu)[4]</p><p>　　車門開閉相關(guān)機(jī)構(gòu)及開閉過程：剪式車門開閉機(jī)構(gòu)目前應(yīng)用于Aspire電動概念車上，形狀像一個大頭朝下傾斜放置的雞蛋。由于其與車身相對位置的關(guān)系，車門的開啟方式與傳統(tǒng)車輛有所不同，開啟方式為：先平動（沿車輛橫向伸出），2再轉(zhuǎn)動（繞伸出軸旋

12、轉(zhuǎn)</p><p><b>　　一定角度）。</b></p><p>　　圖1 剪式車門開閉機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖</p><p>　　車門開啟時，首先實(shí)現(xiàn)平動，如圖2所示，由電機(jī)5驅(qū)動蝸桿傳動4，從而使得螺桿和螺紋套筒2實(shí)現(xiàn)螺旋傳動，車門1橫向向外伸出，直到電磁離合器3處于結(jié)合狀態(tài)，夾緊了螺桿，限制了螺桿與螺紋套筒的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動運(yùn)動；</p>

13、;<p>　　其次實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，如圖3所示，在平動的基礎(chǔ)上，即電機(jī)調(diào)速后驅(qū)動蝸桿傳動，使得車門繞螺紋套筒的中軸線旋轉(zhuǎn)使車門向上打開。</p><p>　　由于該車車門的仿橢圓形設(shè)計以及轉(zhuǎn)動軸的優(yōu)化布置，車門旋轉(zhuǎn)60°，即可實(shí)現(xiàn)乘客的方便出入，因此在圖2中螺紋套筒2外表面開有周向限位槽，將車門的轉(zhuǎn)動角度限制為60°，另有相應(yīng)的電路對電機(jī)調(diào)速和控制車門開啟角度。車門關(guān)閉時是先實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，再

14、實(shí)現(xiàn)平動。與平動相比較，車門的轉(zhuǎn)動需要消耗過多的能量。</p><p>　　圖2 結(jié)構(gòu)簡化圖 圖3 車門閉合示意圖</p><p>　　這種車門的開閉方式在日常生活中不常見，目前只是用于概念車，指示的是一種潮流，但這種開閉機(jī)構(gòu)是否能在大眾用車中普及還是未知數(shù)。</p><p>　　二 螺旋電動車門啟閉機(jī)構(gòu)</p>

15、<p>　　螺旋型車門啟閉機(jī)構(gòu)一共有三個螺旋，如圖4所示，分別是輸入螺旋，中間螺旋，和輸出螺旋。</p><p>　　輸入螺旋為小導(dǎo)程的螺桿，它的一端與動力裝置（如電機(jī)）用銷釘相連，其另一端由軸承來支承。在它的外面套有中間螺旋，中間螺旋為圓筒形，它的內(nèi)壁有小導(dǎo)程的內(nèi)螺紋，這些內(nèi)螺紋可以與輸入螺桿相旋合；在中間螺旋的外圓柱上是大導(dǎo)程的外螺紋，與設(shè)于其上的輸出螺旋旋合；中間螺旋的外圓柱面上制有與軸線平行的一

16、至多條導(dǎo)向槽，且制有與導(dǎo)向槽相間的1～4條大導(dǎo)程外螺紋。輸出螺旋亦為圓筒形，內(nèi)圓柱面上制有1～4條大導(dǎo)程的內(nèi)螺紋，與中間螺旋上相應(yīng)的外螺紋相旋合；中間螺旋的導(dǎo)向桿設(shè)于中間螺旋的導(dǎo)向槽內(nèi)并與其軸線平行，以控制引導(dǎo)中間螺旋使中間螺旋僅作軸向位移；車門轉(zhuǎn)臂設(shè)于輸出螺旋上，由輸出螺旋的旋轉(zhuǎn)來控制控制車門機(jī)構(gòu)啟閉。</p><p>　　圖4 螺旋式車門開閉機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖</p><p>　　三、曲柄滑

17、塊車門開閉機(jī)構(gòu)</p><p>　　曲柄滑塊車門開閉機(jī)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)如圖5、6所示（門分左右兩扇，下圖為一邊門的運(yùn)動簡圖），桿件1為主動桿件，1桿向左運(yùn)動的過程中，使2桿轉(zhuǎn)動一定的角度拉動3桿的移動，其中3桿是門的一部分的簡化，3桿轉(zhuǎn)動即門轉(zhuǎn)動，滑塊4只能在門上方的滑槽內(nèi)滑動，整個系統(tǒng)組成一個穩(wěn)定的曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)車門穩(wěn)定安全的啟閉。運(yùn)動過程如視頻所示</p><p><b>

18、　　(可雙擊打開視頻)</b></p><p>　　視頻具體的表達(dá)了此類機(jī)構(gòu)開門關(guān)門的過程，其抽象表達(dá)圖如圖所示，</p><p>　　圖5 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡化圖</p><p>　　圖6曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖</p><p>　　調(diào)查分析得此機(jī)構(gòu)常見于公交車下車的門的啟閉，也屬于內(nèi)擺式車門，即向內(nèi)開啟。下車時，乘客可以站在門的正對的

19、地方，這樣可在門開啟時迅速而又安全的走下車，而不用躲著門，怕被門打到或者夾到，在保證安全的同時節(jié)約時間提高效率。但有一個缺點(diǎn)是在門開啟完畢的位置，放置于那里的人或者手等部位易被打到或夾到。所以可在與門開啟完畢的位置稍留些距離處設(shè)置豎桿來供人抓扶，同時有限制人往危險區(qū)運(yùn)動的作用，劃定活動區(qū)域，以防止誤傷事件的發(fā)生。</p><p>　　四 雙曲柄車門開閉機(jī)構(gòu)（反平行四邊形機(jī)構(gòu)）</p><p&g

20、t;　　此類車門啟閉機(jī)構(gòu)利用了反平行四邊形雙曲柄中兩曲柄反向運(yùn)動的特點(diǎn)，與曲柄滑塊開閉機(jī)構(gòu)一樣，都主要用于公共汽車的車門啟閉機(jī)構(gòu)，運(yùn)動簡圖圖所示，桿AB與左邊門固結(jié)，CD與右邊門固結(jié)，主動曲柄AB轉(zhuǎn)動時，通過連桿BC帶動從動曲柄CD朝著相反方向轉(zhuǎn)動，門隨即打開，并且次機(jī)構(gòu)可以保證兩扇車門是同時開啟和關(guān)閉的。在此附有此類機(jī)構(gòu)開啟和關(guān)閉的視頻：（可雙擊打開視頻）</p><p><b>　　在視頻中<

21、/b></p><p>　　AB主動驅(qū)動轉(zhuǎn)動，通過反平行四邊形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)車門的啟閉。運(yùn)動簡圖如下</p><p>　　圖7 雙曲柄車門開閉機(jī)構(gòu) 圖8 開閉過程圖</p><p><b>　　圖9 開啟完畢</b></p><p>　　立體的仿實(shí)物圖如下圖圖所示：</p&g

22、t;<p><b>　　圖10 三維仿真圖</b></p><p>　　此機(jī)構(gòu)與上一個開閉機(jī)構(gòu)，即曲柄滑塊開閉機(jī)構(gòu)相比，雖都是常用于公交車，但有很大區(qū)別之處。下面列表來對比一下：</p><p>　　表2 兩公交車用門開閉機(jī)構(gòu)的對比</p><p>　　五 曲柄搖桿車門啟閉機(jī)構(gòu)</p><p>　　曲柄搖桿

23、車門啟閉機(jī)構(gòu)是一種很基礎(chǔ)的啟閉機(jī)構(gòu)類型，其運(yùn)動簡圖如圖11所示。</p><p>　　圖11 曲柄搖桿車門啟閉機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖</p><p>　　圖12 曲柄搖桿車門開閉機(jī)構(gòu)模型實(shí)物圖</p><p>　　此門也是有左右兩扇，左扇門軸在1桿的固定鉸支座處，右扇門的門軸在1桿和2桿的鉸接處。3桿為主動曲柄，3桿轉(zhuǎn)動使2桿有一定的轉(zhuǎn)動并且在2桿和1桿鉸接處產(chǎn)生一定的角

24、速度，使門軸轉(zhuǎn)動。從而使右扇門合上，與此同時，1桿左端鉸接處也產(chǎn)生角速度，帶動左扇門軸轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)左門的開閉。</p><p>　　六 汽缸—螺旋車門啟閉機(jī)構(gòu)</p><p>　　在此車門開閉機(jī)構(gòu)中，有動力裝置推動汽缸活塞往復(fù)直線運(yùn)動，活塞桿的往復(fù)運(yùn)動通過螺旋軸和螺旋套轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。此旋轉(zhuǎn)帶動門軸的旋轉(zhuǎn)，從而使車門開啟或閉合。</p><p>　　圖13 氣缸螺旋

25、車門啟閉機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖[2]</p><p>　　這種機(jī)構(gòu)的動力裝置有多種類型，常見的有氣動和電動兩種。氣動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以壓縮空氣為動力源通過電磁閥控制氣源，推動氣缸活塞作往復(fù)直線運(yùn)動，活塞桿通過螺旋軸及螺旋套作用，將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并帶動車門軸轉(zhuǎn)動，使車門作平行移動，從而實(shí)現(xiàn)車門的啟閉，車門關(guān)緊后，通過氣缸活塞的作用，車門隨門軸上升一段行程，使門框邊上的楔塊結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)車門的自鎖；在車門關(guān)閉過程中，如遇到障礙

26、（如夾住人或物）防夾行程開關(guān)使車門自動打開，實(shí)現(xiàn)防夾功能，這是此種結(jié)構(gòu)的一個優(yōu)點(diǎn)。車門的開關(guān)動作由瞬間通電的二位五通電磁閥來實(shí)現(xiàn)。車門的開啟、關(guān)閉速度，可通過調(diào)節(jié)進(jìn)（排）氣口的進(jìn)（排）氣量的大小來控制。在緊急情況下，可通過應(yīng)急閥切斷氣源，打開車門。這種車門的優(yōu)點(diǎn)是安全性能良好，即可以實(shí)現(xiàn)自鎖又能實(shí)現(xiàn)防夾的功能。</p><p><b>　　第三部分</b></p><p&

27、gt;　　調(diào)查結(jié)果分析與總結(jié)：</p><p>　　經(jīng)過兩周的課程設(shè)計，我們通過網(wǎng)絡(luò)搜索查找資料或者去圖書館翻閱與車門相關(guān)圖書來獲取資料和信息的方式調(diào)查了多種車門開閉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動方式、運(yùn)動過程、適用車型等定性化參數(shù)。在上文中我列出了六種車門的開閉機(jī)構(gòu)包括其運(yùn)動簡圖、對比功能以及優(yōu)缺點(diǎn)的分析。</p><p>　　各種車門啟閉機(jī)構(gòu)根據(jù)其自身的特點(diǎn)特性適用在不同場合、不同造型、不同功能

28、作用的車上。不同類型的車對車門所要實(shí)現(xiàn)的功能要求不同，例如城市客車、公交車或地鐵上所使用的車門機(jī)構(gòu)，需要適應(yīng)門框來開到最大的寬度，并且滿足安全方面的條件，不易夾傷人，以滿足到站停車時人流需安全快速地上下車的要求。所以，在調(diào)查中我注意到用于公交車的開門開閉機(jī)構(gòu)都在盡量的滿足這些條件，或者朝著這個方向發(fā)展，如公交車門上常用的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)或者雙曲柄反平行四邊形機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)都能滿足這些條件來實(shí)現(xiàn)這一目的。但是在這兩種結(jié)構(gòu)都可以用的條件下，曲柄滑塊

29、機(jī)構(gòu)相對于雙曲柄反平行四邊形機(jī)構(gòu)，更具優(yōu)勢，這與其開門過程中門的路程曲線有關(guān)，這些在第二部分也曾提到過，雙曲柄反平行四邊形車門開閉機(jī)構(gòu)在開閉門時，門都是沿門軸轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)門的開和關(guān)，而曲柄滑塊車門開閉機(jī)構(gòu)開閉門時，門是由兩側(cè)滑向兩邊以實(shí)現(xiàn)門的開閉。兩者相比而言，曲柄滑塊車門開閉機(jī)構(gòu)更安全，更人性化，更穩(wěn)定。</p><p>　　對我在工業(yè)設(shè)計上的提示：</p><p>　　我在設(shè)計機(jī)構(gòu)時必須

30、考慮這個機(jī)構(gòu)將要用在的地方，它實(shí)現(xiàn)其功能所要滿足的條件和它的使用環(huán)境。充分考慮社會和人的因素，以方便舒適人們的生活為最終目的。這樣才能設(shè)計出好的產(chǎn)品。</p><p>　　車門形式的設(shè)計、開關(guān)機(jī)構(gòu)以及其加工制造和控制都直接影響著城市的發(fā)展和個人生活享受水平的提高，國內(nèi)外在這些方面都一直在不停的研究和開發(fā)并開啟著著新的方向。例如日本的自動關(guān)門機(jī)的開發(fā)已經(jīng)頗具成果。</p><p>　　經(jīng)過這

31、次對車門開閉機(jī)構(gòu)的調(diào)查和分析，可預(yù)見到將來的車門開閉機(jī)構(gòu)將向著一下幾個方向發(fā)展：</p><p>　　自動化：需要漸漸實(shí)現(xiàn)車門的自動閉合與開啟，尤其是在特殊情況下，例如行駛時處于開啟狀態(tài)的車門要能自動執(zhí)行電控關(guān)門等來保證門的閉合</p><p>　　環(huán)保節(jié)能化：可在材料或能源使用效率上更加符合環(huán)境的要求，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。例如更合理的使用動力源，改進(jìn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，提高效率，減少系統(tǒng)的發(fā)熱&

32、lt;/p><p>　　安全化；要求多考慮人的因素，全面實(shí)現(xiàn)防夾，并在緊急時候能手動操作把門打開。</p><p>　　不論是對現(xiàn)實(shí)生活還是對將來社會的發(fā)展，車門啟閉機(jī)構(gòu)的研究都是不可缺少的，這對于方便人們的生活，提高資源的最大化利用，建立低碳環(huán)保的生活圈有至關(guān)重要的意義。</p><p><b>　　心得體會：</b></p>&l

33、t;p>　　兩周的機(jī)械原理課程設(shè)計即將結(jié)束，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。</p><p>　　課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，也是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過

34、程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實(shí)的基礎(chǔ)．</p><p>　　最初看來這道題似乎是三道題里面最簡單的一道，但是要解決好這道題、完成這個項(xiàng)目需要很大的耐心和精力。這次的課程設(shè)計不僅讓我們把平時所學(xué)的理論與實(shí)踐結(jié)合了起來，提高了我們的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力，還讓我們明白了合

35、作的重要性，正如張老師所說。在完成這道題的過程中我們遇到了很多困難，經(jīng)歷了很多波折，但我們沒有放棄，也不能放棄，一直在想方設(shè)法的查資料，找思路，千方百計的去解決問題，去搬走絆腳石打倒攔路虎。我們學(xué)會了怎樣在面對困難時不是屈服，而是想方設(shè)法的去克服它，戰(zhàn)勝它，這才是我們最大的收獲。</p><p>　　在與人合作方面，我感到了自己的欠缺，作為一個小團(tuán)隊，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開團(tuán)隊，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某個人

36、的離群都可能導(dǎo)致導(dǎo)致整項(xiàng)工作的失敗。課程設(shè)計的小組中只有一個人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個小組工作的失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。</p><p>　　在此感謝張偉社老師對我們實(shí)習(xí)過程的指導(dǎo)，在我們遇到困難不知所措時，是張老師的提示給我們指點(diǎn)了迷津，點(diǎn)亮了一盞前進(jìn)的燈。</p>&l

37、t;p>　　對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次實(shí)習(xí)必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]張偉社．機(jī)械原理教程[M]．陜西：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[2]裘建新．機(jī)械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書