客车乘客门的门泵设计.doc

客车乘客门的门泵设计摘 要客车乘客门的门泵是客车门操纵系统中的重要组成部分，它是车门的驱动装置，其功用是实现车门的正常开启和关闭。在开关车门过程中，要求门泵工作平稳，开关顺畅，可靠耐久，活塞运动灵活，无阻滞等。气动外摆式门泵是目前比较先进的一种门泵，因其启闭柔和，运动平稳，使门向外开启，不中用门框空间，具有缓冲功能，安全可靠，而普遍应用于各种高档豪华大客车上。本设计采用系统化设计方法讨论气动外摆式门泵设计，在分析其它门泵的优缺点基础上，设计出气动外摆式门泵的结构，充分发挥出该型门泵的优点，并在门泵设计中增加了缓冲装置和防夹装置，使门泵功能更加完善。根据其实际运用要求，设计中详细介绍了门泵的工作原理及工作过程。并对门泵的主要部分：气缸、活塞、螺杆等进行了分析计算。关键词：客车；门泵；气动；外摆；设计- I -客车乘客门的门泵设计Design of the pneumatic driving pump of Passenger Door of Bus and Coach Abstract The pneumatic driving pump is an important part in the operating system of the passenger door. It is the driving gear of the passenger door of which the function is to realize the normal opening and closing. In the process of switching the door, it is required that the pump works stably, the door opens smoothly and lasting long, the piston moves flexibly without retardation and so on. Comparatively speaking, the pneumatic epicycloidal pump is an advanced pump at present. It is widely applied to all kinds of high-grade luxurious coaches for its gentle opening and shutting, outward opening, taking up no doorframe space and having device of cushion which is quite safe and reliable.This design adopts systematic techniques to discuss the design of the pneumatic epicycloidal pump. On the base of analyzing the advantages and disadvantages of other pumps and making full use of the advantages of pneumatic epicycloidal pump to devise the structure of it. And the cushion and nip-avoiding mechanism are added to the design which makes it more completed. And furthermore, according to the requests of practical use, operating principles and procedures are introduced in detail in the design. And it makes an analysis and calculation of the main parts the pump such as cylinder, piston, screw, etc.Key words: Coach, Pump, Pneumatic, Epicyclical, Design- IV -目 录摘 要IAbstractII一、绪论1（一）概述1（二）门泵功用1（三）乘客门种类11双扇折叠式自动门22内摆式自动门23外摆式自动门3（四）门泵的种类31.双(单)内摆门泵32. 电动折叠式门泵43. 气动外摆门泵5（五）各种门泵的优缺点71双(单)内摆门泵72电动折叠式门泵73气动外摆门泵（旋转式）8（六）论文研究内容和目的8（七）方案选择8二、气动外摆式门泵的结构及其特点10（一）气动外摆式门泵的安装位置10（二）气动外摆式门泵的工作原理10（三）气动外摆式门泵的工作原理11（四）气动外摆式门泵的优点12三、车门的基本尺寸参数选择13（一）客车门的基本尺寸参数设计13四、门泵的基本尺寸参数选择15（一）气缸的尺寸参数设计151.气缸负载计算152.气缸大腔直径计算153.气缸缸筒壁厚的计算154.气缸耗气量的计算165.气缸进气口直径计算17（二）缸筒与缸盖的连接设计171.连接方式的选择172.螺钉尺寸的计算18（三）气缸的密封设计19五、传动轴的设计21（一）传动轴的主要参数设计211.传动方式的选择212.传动螺纹的选择213.螺纹参数设计214.螺杆轴向位移计算224螺杆材料的选择及热处理22结论24参考文献25致 谢26客车乘客门的门泵设计一、绪论（一）概述近几年, 国内高速公路的相继建成和迅速发展, 带动了客车行业的快速发展, 尤其是高档豪华大客车, 已成为高速公路上靓丽的动态风景。高档豪华大客车由于其行驶速度快，乘坐舒适，安全系数高，作为旅游和长途客运交通工具，越来越受人们的欢迎。随着汽车工业的发展, 发达国家的客车技术, 尤其是车身设计、工艺水平已达到相当完善的程度, 而我国却还比较落后。但随着改革开放的不断发展, 国外车身制造技术的不断传入, 加之不断消化和吸收, 近几年, 国内客车行业及与其紧密相关的配件产业都得到长足发展。在此基础上, 客车自动门在客车制造业中比较独立的技术领域, 也得到发展和提高。自动门即能自动开启和关闭的车门，必须有相应的驱动装置，由此引出本论文的主题客车乘客门的门泵设计。（二）门泵功用门泵是客车操纵机构的重要部件，用于客车乘客门的开启和关闭，要求门泵工作平稳，开关顺畅，可靠耐久，活塞杆运动灵活，无阻滞等；保证车门的密封性和保温性，并具有自锁功能，防止车门在客车高速运行过程中打开。高档大客车门泵还应具有防夹功能，在关门时如遇到障碍物，门会终止关门，自动开启。门泵总成包括：门泵、转臂杆、平行杆。（三）乘客门种类客车乘客门是乘客上下车的出口, 因乘客上下车频繁和控制方便, 一般都设计成自动门,由驾驶员或售票员直接控制门的开启和关闭。自动门有很多类型, 按通道宽度, 自动门可分为双通道门和单通道门。单通道门主要用于乘客上下车不频繁的长途客车、团体客车和旅游客车上。双通道门则主要用于乘客上下车非常频繁的城市公共汽车, 以避免上下车拥挤。按运动形式, 自动门可分为折叠式和摆动式两种。折叠式自动车门又可分为双扇折叠式和四扇折叠式。摆动式自动门按摆动方式又可分为内摆式、外摆式和摆动滑移式。按门扇数量还可分为单扇内摆、单扇外摆、双扇内摆、双扇外摆等多种形式。下面选出几种典型的乘客门进行简单分析说明。1双扇折叠式自动门这种自动门主要用于长途客车和旅游客车, 是单通道门的一个典型结构。它由两个门扇组成, 结构比四扇折叠式自动门更简单, 门扇也同样是平面直线结构。并且, 当此种自动门置于前轮前时, 一般玻璃设计得较大, 不必用内外板冲压件, 可直接用小型异型钢管焊接而成, 工艺操作更容易, 节省了冲压模具。门的开关只需一个差动气缸即可完成。只是安装气缸时应注意两个铰接点要和气缸的行程相符, 不然会造成门开启不足或关不拢的现象。铰接点可参考气缸行程, 通过作图法确定, 只要我们注意这个问题, 机构设计就能做好另外, 此种自动门的性能也是非常可靠的, 上下左右都有和车身相连的铰接点, 也是一种非常适合我国国情的自动门类型黄海型客车上装用的就是双扇折叠式自动门。双扇折叠自动门的门泵可以放在门扇下部, 占用空间小, 布置方便, 既可用于前置客车, 又可用于后置客车, 而且可布置在前轮前、后及后轮后。当然, 为使车身造型完整, 一般的客车厂都在前轮前布置此种自动门。这样, 可以把门泵机构放于仪表台下部, 更有利干内室统一设计。另外, 此种自动门布置在前轮前, 还可使乘客上下车时没有逆向乘客出现, 不会产生拥挤碰撞现象。2内摆式自动门此种自动门可作成单扇和双扇两种, 其摆动机构完全一样。当门体关闭时, 门和车身外部侧围曲线吻合一致开启时, 向内滑动, 最后垂直于侧围面。如德国等城市公共汽车都采用此种自动门。在电控传动下, 门的启闭是通过一只经拨杆与转轴相接的气动缸两侧装有缓冲装置实现的。门在关闭时的锁紧是依靠气缸内的关闭压缩空气控制门的运动件来达到。在无压状态下, 门可以手动打开, 门采用气体或关闭气体控制是通过置于传动装置上的气动阀进行的。另外, 还有电动、机械传动装置, 其原理和电控传动装置相同, 区别仅在于动力来源于电动机而已, 关闭时靠机械锁紧, 电压中断时, 可用手动打开车门。这类自动门开启宽度较大, 很易搞成双通道门, 可两扇同时启闭或单独启闭, 而且此种自动门开启、关闭速度和折叠门不相上下, 每扇门都有四个固定点和车身相连接, 坚固可靠。此外, 其外形又兼有外摆式自动门的优点, 是集众家所长的自动门类型。门泵及驱动机构占用空间很小, 可布置于前轮前和前轮后等位置, 灵活方便, 特别适用于短距离运行的城市公共汽车。随着国内客车行业的不断发展, 人们对公共汽车的质量和造型要求也越来越高, 双扇内摆式自动门必将以其优越的性能和可靠性来取代现在大部分车辆上装用的四扇折叠式自动门。3外摆式自动门外摆式自动门可分为双扇外摆式和单扇外摆式两种。和折叠门相比, 其结构要复杂得多,此种门是利用平行四连杆的原理, 在驱动机构的作用下, 整体平行移动。关闭时和客车外壁曲线一致, 开启时平靠在侧壁外侧。驱动四连杆的动力来源于一个气动门泵当门和门框相靠时, 活塞和旋转机构形成统一的刚体, 一同上移, 实现提升动作, 通过斜块固定在门和门框上的累进斜度产生高压力, 使门能得以良好的密封。和其它运动形式的自动门相比, 此种自动门不仅外形美观大方, 且开启、关闭平稳可靠通过气动原件容易实现防夹功能, 开关门的速度都可以调整门泵机构装于踏步后侧, 更有利于车身内室的统一设计, 因而此种自动门倍受中高档车的青睐。如奔驰一豪华大客车就是采用了两个单扇外摆门。当然, 此种自动门的制造工艺比折叠式自动门复杂得多, 对门体、门框、胶条尺寸及驱动原件的装配精度要求也较高, 如要批量生产, 必须有工装夹具作保证。（四）门泵的种类与各种乘客门相对应，门泵也有很多种类，下面列举几个典型门泵进行分析，进而确定设计内容和方案。1.双(单)内摆门泵 双(单)内摆门泵的结构，如图1.1所示。图1.1 双(单)内摆门泵该门泵是一种新型客车门启闭机构，与其它门泵相比，其动力传动机构装与车门上，不占用车内空间，造型新颖、美观，启闭灵活，安全可靠。同时具有防夹、调速、抗震动及抗其他外力干扰等性能，该门泵适用于豪华公交车及各种大型公交客车。主要技术参数：控制电压：DV12V(24V)举升高度：20mm工作气压：0.50.8MPa开门方向：前开、后开环境温度：-40+60最大转角：1352. 电动折叠式门泵图1.2电动折叠式门泵电动折叠式门泵如图1.2所示，该门泵是客车折叠门的启闭驱动机构。它具有整体结构紧凑、性能优越的特点，并有防夹等安全装置。适用于使用折叠门的各种客车，特别是不具备气源的中巴车、城市公交车、豪华旅游车。主要技术参数：额定电压：DC12V(24V)电动功率：100W、120W推力：1000N、1250N开门方向：前开、后开防夹力：30N50N环境温度：-40+603. 气动外摆门泵 气动门泵目前主要分为两种，一种是普通的气动门泵结构较简单，市场上较为常见的有MD1和FR803C等；另一种是旋转是气动门泵，结构相对复杂，功能也较多如MB100型气动门泵。1. 普通气动门泵该类型门泵气压为0.5Mpa推力为757N，拉力为900N。如设计推动门旋转的转臂半径通过计算，可与国外驱动机构转矩相近，达到旋转门泵的技术指标。如图1.3所示，采用普通门泵驱动的结构简图，压缩空气是门泵活塞运动，驱动门轴旋转带动转臂运动，从而实现门的启闭。图1.3 普通气动门泵的工作原理1-门扇; 2-门轴； 3-门泵； 4-驱动杆； 5-转臂2. 旋转式气动门泵（如图1.4）图1.4 旋转式气动门泵这种门泵是目前国际上比较先进的一种门泵，广泛应用与各种豪华大客车及长途客车上。它采用先进往复气缸旋转门泵技术原理，可以实现门的平稳开启和关闭，并带有缓冲功能，避免对车门门扇及车体造成不必要的冲击，延长使用寿命。而且，此类型门泵还具有防夹功能，车门在开关过程中如遇到障碍物能即使停止关门，避免在关门过程中夹伤乘客。此类旋转门泵在设计过程中应满足如下技术要求:表1.1门泵技术要求工作气压/MPa0.40.8当气压为0.5Mpa时转矩N/m78提升力/N2500门旋转角度135乘客门提升量/mm1020乘客门轴弹簧力/N600700负载能力/N1000工作温度/4080（五）各种门泵的优缺点目前国内国际上门泵的种类众多，各有其优点，也都存在相应的不足。我国在门泵的设计上尚出于起步阶段，与国外技术存在一定差距。下面结合各种乘客门，对几种典型门泵进行分析说明。1双(单)内摆门泵 此种门泵由于其结构简单，便于安装和维修，目前广泛应用与各种大客车上，尤其是城市公交车上。门泵传动机构安装与车门上部，不占用车内空间，美观大方，造价低，是目前应用最广泛的一种门泵。 但这种门泵开关速度过快，没有缓冲装置，容易对车门及车体造成不必要的冲击，减少使用寿命，而且没有防夹装置，驾驶员稍微不慎就容易夹伤乘客。此种门泵受温度影响较大，尤其是高温或低温时，很容易打不开车门，对使用造成不便。而且与此种门泵对应的双单内摆乘客门，大多是凹进车体的，与车体不在一个平面，美观性能差，而且密封不严。2电动折叠式门泵 电动折叠门泵目前应用较少，结构轻巧，安装简单，成本相应较低。由于其靠电力驱动，所以可以应用与各种无气源的客车上，如小型客车，以及近几年发展迅速的环保型纯电动公交车上，是未来门泵发展的趋势之一。 但此种门泵相对于气动门泵存在一定缺陷，寿命较短，只是用于小型无气源客车或纯电动客车上，存在一定局限性。3气动外摆门泵（旋转式） 此种门泵是目前各种豪华大客车上普遍应用的一种门泵，结构较复杂，但由于其功能较强，具有防夹，缓冲，自锁等特殊功能。 与此种门泵对应的外摆式乘客门，是目前发展迅速的一种乘客门，此种乘客门具有一下优点： 1.门往外开启，不占用门框空间。且开度大，适合做单通道门。 2.启闭柔和，运动平稳。拥有自锁功能，安全可靠。 3.具有防夹功能，在关门时如遇到障碍物，门会中止关门，自动开启。 4.车门与车身弧度一致，整车造型美观。 5.密封性好，保温性好。可减少车外嗓音传入。 6.结构紧凑、安装调试、维修方便。（六）论文研究内容和目的本文对客车乘客门的门泵的设计与分析进行了一些探讨，其目的一是增加人们对客车门泵的认识，了解外摆门泵的优越性；二是通过对门泵及门总成的设计，达到减少噪声、缓冲、防夹，提高工作性能的目的。本文主要研究内容： 1.查阅客车门泵总成设计的相关文献，并熟悉其工作原理。 2.对客车门泵总成进行计算和受力过程分析。 3.设计客车门泵总成，并对其设计过程中的几个关键件的进行分析。在确定几何形状尺寸条件的情况下，运用AutoCAD等软件进行设计，并分析其运动情况。（七）方案选择本设计采用电控气动外摆式旋转门泵，用于单扇外摆式乘客门是因为其关闭时与车身凭其，美观，风阻小，密封性好。而且开启时所占车外空间小的特点，适用于各种各种高档豪华大客车上。而采用气动门泵是因为豪华大客车一般都具有独立气源，可以对气动门泵提供需要的动力，而且气动门泵应用较为广泛，是门泵发展的一个重要趋势。而且气动门泵可以通过调节进气口的螺钉，调整开关门的速度。采用旋转式门泵而不采用普通门泵，是应为普通门泵具有较大的局限性，开关门速度过快，没有缓冲功能，安全系数低，满足不了豪华大客车的要求。旋转门泵开关门平稳，顺畅，带有缓冲装置，门刚打开时速度缓慢，打开一小段时间后速度变快，使车门完全打开。关门时，在车门与车体接触后，门泵使车门向上提一小段距离（大约10-20mm），使车门与车体紧密接触，密封性能高，即使遇到强烈颠簸也不会是门松动甚至车门打开造成危险。综上所述，本设计采用电控气动外摆式旋转门泵。二、气动外摆式门泵的结构及其特点（一）气动外摆式门泵的安装位置如图2.1所示，门泵的外形为长方体,在使用中它与外移式门轴同轴,安装在门轴的下端,当门泵进气工作时,泵内形成扭力矩带动门轴转动,使门打开,借助门上安装的导向杆,可使门向外平移。图2.1 气动外摆式门泵的安装位置（二）气动外摆式门泵的工作原理门泵的结构如图2.2所示，在汽缸的工作部分采用了大小活塞的形式，使活塞在初始和结束时能够缓速运行，目的是使门在开启和关闭时能够缓速进行。在传动部分，利用矩型螺纹将传动轴的轴向移动转变为传动螺母的转动，从而使门轴转动。图2.2气动外摆式门泵1-定位球 2-传动螺母 3-传动球 4-离合器套 5-传动轴 6-传动套 7-定位套 8-电控反转装置 9-传动套 10-上盖 11-气缸缸体 12-上活塞 13-大活塞 14-下活塞 15-进气调节螺钉 16-进气阀体 17-下盖 18-固定螺母（三）气动外摆式门泵的工作原理门泵的具体工作过程如下，当气体从进气口1进入后，通过调节螺钉17控制好进气量的大小，气体进入气缸的下工作腔推动小活塞16缓速上移，带动门轴，使门略微上移一小段距离（20mm），小活塞完全脱离下盖19后，大活塞15开始工作，气缸进入正常工作阶段，当小活塞14进入上盖12后，活塞缓速上移直至工作结束。在活塞上移的过程中，带动传动轴5上移，在T型螺纹的作用下，传动螺母2转动，通过传动球3的传递作用使门轴转动，从而使门关闭。当气体从进气口2进入后，气缸反向工作，传动轴下移，传动螺母反转，门轴反转，门打开。在关门时如果不小心夹住乘客，这时门轴不转动，传动套6也不转动，而传动轴5却仍在继续上移，在传动螺母的作用下，传动套6上移，电控反转装置中的金属触环上移，与两个电触头接触，电路导通，传出信号，改变进气方向使门打开。在没有气压的情况下，用手将离合器套4上移，传动球3进入其凹槽中，传动螺母2即不传递扭矩，用手即可将门打开或关上。（四）气动外摆式门泵的优点1.门泵的体积小，造型美观。2.安装维修方便。3.功能较多。在一个行程动作的始末都有缓冲装置，不至于使门收到突然的冲击而收到损伤；门刚打开时，车门贴着门框向下运动一小段距离，反之关门时，门向上运动一小段距离，这样使门紧贴车体。关门后，泵在气压的作用下，始终能产生一个向上的推力将门推向上方与车身紧密接触，增加了门的密封效果，减少了行车时由于车身的震动而产生的噪音；如遇关门不当夹住乘客，泵会自动上行导开控制信号，车门自动打开，保证乘客安全，另外该泵自锁能力强。4.在没有气压的情况下，可脱开离合器套，用手开关车门。由此可见，这种门泵使用方便安全可靠，如果与现代电子技术结合，采用密码控制，即可制成高级豪华车用的防盗门泵。 三、车门的基本尺寸参数选择（一）客车门的基本尺寸参数设计 根据所查阅的相关资料，并对某豪华大客车进行实际测量和计算，本设计客车门的总重量为90kg，车门高1900mm，宽720mm，厚度约为40mm。车门的具体结构如图3.1所示。图3.1 车门结构总成 门泵与门轴、上下曲臂、辅助导杆的机构如图3.2所示。图3.2 泵与门轴连接图1-支撑杆 2-门泵 3-下支臂 4-转轴 5-上支臂 6-主轴上支座 7-盖型螺母四、门泵的基本尺寸参数选择（一）气缸的尺寸参数设计1.气缸负载计算首先根据门的总重量，计算出门泵承受的负载，即 （4.2）式中门的总重量，kg该门的总重量为为90kg,所以计算出门泵的负载=90kg9.8N/kg=882N由于次负载为最小负载，所以设计门泵的最大负载为1000N。2.气缸大腔直径计算根据车门的总重量，与其他气动门泵进行参数对比，选出适合该车门的门泵推力参数，即当工作气压为0.7Mpa时，气缸的推力为5358N。由， （4.3）式中工作压力，Mpa大腔底面积，mm2 计算出大腔底面积为7654.29 mm2。再由 （4.4）式中大腔直径，mm.计算出大腔直径98.75mm,选取为100mm。3.气缸缸筒壁厚的计算气缸缸筒壁在工作时需要承受工作一定工作压力，应尽量选择较厚的缸壁，避免在工作时气缸发生破裂，造成危险。气缸缸筒壁的厚度与工作压力和气缸内径有关，必须时壁厚能后承受最大工作压力。一般气缸缸筒壁厚与内径之比: （4.5） 式中缸筒壁厚，m气缸缸筒承受压缩空气的压力，其壁厚可按薄壁简公式计算： （4.6） 式中试验耐压力，Pa 缸筒材料需用应力，Pa，其计算公式为： （4.7） 式中缸筒材料抗拉强度，Pa。 安全系数，一般取=68。 按公式计算出的壁厚通常都很薄，加工比较困难，因此需要根据实际情况，适当增加壁厚，尽量选用标准钢管或铝合金管。 常用的缸桶材料如20钢无缝钢管、铝合金2A12等。这两种材料缸径与壁厚的关系如表4.1所示：表4.1 缸径与壁厚的关系材料缸径/mm20253240506380100125160200250320铝合金2A12壁2.52.533.544.5520钢无缝钢管厚2.533.54.555.56所以，由表3.1，气缸内径为100mm，为了尽量减轻泵体的重量，所以选择铝合金2A12，壁厚为3.5mm。4.气缸耗气量的计算 气缸的耗气量与缸径、行程、工作频率和从换向阀到气缸的连接管路容积（死容积）有关，气缸每分钟消耗压缩空气流量为： () (4.8) 式中气缸缸径，m 活塞杆直径，m 活塞行程，m 气缸活塞每分钟往复次数活塞杆直径根据传动轴选取，下文计算将给出活塞杆直径为30mm，气缸行程为75mm。活塞每分钟往复次数，由开门门时间确定，完成一次开门需要8秒，那么取7.5。将数据带入公式4.8计算出气缸的耗气量8.4338。此公式未考虑气缸内的死容积，因此计算值比实际值偏小，所以根据泵的实际情况，取11.5。5.气缸进气口直径计算 气缸进排气口当量直径的大小与气缸的耗气量有关，出特殊情况外一般气缸的进气口、排气口尺寸相同。本气缸有两个进气口a和b，开门是关门的反过程，所以两气口尺寸相同。气缸进排气口当量直径用下式计算： （m） （4.9） 式中工作压力下气缸的耗气量，空气流经进排气口的速度，一般取 将耗气量带入公式4.9中，计算出气缸进气口直径4.9mm取5mm，所以根据进气口螺纹选择标准，选M5螺纹。（二）缸筒与缸盖的连接设计1.连接方式的选择缸桶与缸盖的连接形式主要有拉杆式螺栓连接、螺钉式、缸桶螺纹、卡环等。对于双头螺栓和螺栓连接，一般是四根螺栓，但是对于工作压力高于1Mpa时，一定要校核螺栓强度必要时增加螺栓数量，例如四根。本设计气缸的最大工作压力为0.8Mpa，所以不需要进行螺栓强度的校核。因为螺钉连接结构简单，易于加工，易于装卸，所以本设计选用四根六角螺钉环形对称分布连接，如图4.1所示。图3.1 螺钉连接方式2.螺钉尺寸的计算螺钉需要承受一定的静载荷，因为本设计采用四根螺钉对称分布，所以没跟螺钉承受的静载荷。本气缸的最大工作压力0.8Mpa，由 式中气缸的最大静推力，N气缸底面积，由此算出气缸的最大静推力6123N，那么一个螺钉的静载荷为1531N拉杆式螺栓连接、螺钉式连接的螺栓允许静载荷参见表4.1。表4.1 螺栓允许静载荷/N材料螺栓直径/mmM6M8M10M12M14M16M18M20M22M24M27M30Q2357361373235435304903735598071372918633225553236244130351177215837275688833611768156912353631381392775197572569由每个螺栓的最大静载荷为1531N，选择35号钢的M8螺栓，能够达到使用要求。（三）气缸的密封设计 气缸密封的好坏，直接影响气缸的性能和使用寿命，正确设计、选择和使用密封装置、对保证气缸的正常工作非常重要。对密封元件的要求如下:1. 密封性好，耐磨损，使用寿命长。2. 稳定性好，不易膨胀或收缩，难于溶解，不易老化及软化。3. 摩擦力小。4. 密封件表面平整、光滑，无气泡、杂质、凹凸等缺陷。被密封表面粗糙度对密封元件的使用寿命有重要影响，表面粗糙度应在左右。5. 结构简单，成本低。密封元件的材料：耐油橡胶、聚氨酯、夹织物橡胶、聚氯乙烯、灰铸铁或耐磨铸铁活塞环和铬鞣牛皮等。密封元件的形状：O型密封圈、Y型、小Y型、L型、J型、U型和V型密封圈以及金属活塞环等。气缸上下盖的密封属于静密封，选择聚氨酯材料制成的Y型密封圈，因为其密封可靠，使用寿命长，摩擦阻力较O型圈较大，适用与直径大于100mm的气缸。大小活塞与气缸的密封属于动密封，同样选择聚氨酯材料，因为聚氨酯具有高的耐磨性和耐油性，强度高，弹性好。其使用寿命比耐油橡胶高几倍。密封圈选择小Y型，它的摩擦因数较其他几种小，磨损后有自补偿功能，使用寿命比其他高。密封圈界面的长宽比大于2，密封圈在适用中不会翻滚掉下，自封性好，在低压下也不会产生泄露。五、传动轴的设计传动轴是门泵的重要组成之一，它的作用是将气缸的推力转变为旋转力矩，将动力传给门轴，使车门打开和关闭，可以说是门泵最重要的执行元件，所以传动轴设计的好坏，是门泵设计的关键。（一）传动轴的主要参数设计1.传动方式的选择首先根据传动轴的功用确定传动轴的传动方式，此传动轴的作用是将活塞的推力变为旋转力矩，与门轴连接，使车门打开和关闭，所以根据设计的需要选择滑动螺旋传动，即螺杆传动。2.传动螺纹的选择滑动螺旋传动的螺纹通常有三种，即梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹。矩形螺纹牙型为正方形，牙厚为螺距的的一半，传动效率较其他螺纹高，一般用于传递或传导螺旋。梯形螺纹牙型角为30o,螺纹副的小径和大径处有相等的间隙，与矩形螺纹相比效率较低。综上所述，本设计采用矩形螺纹。矩形螺纹的标准并没有给出，应按照梯形螺纹的标准进行选择，根据已经设计的活塞杆的直径30mm，查阅螺纹标准确定螺纹大径为36mm，螺距P选择16mm。3.螺纹参数设计气缸行程为75mm，门轴的旋转角度为140o，由： （5.1）式中导程，mm。由式5.1计算出导程192mm。本矩形螺纹的作用是传动，所以应为多线螺纹，由式： （5.2）式中螺纹的线数P螺距，mm导程，mm由此公式计算出螺纹的线数为12。4.螺杆轴向位移计算 螺杆的轴向位移由公式：式中螺杆轴向位移，mm螺杆的转角，rad导程，mm螺距，mm螺纹线数由此计算出螺杆轴向位移29.17mm。4螺杆材料的选择及热处理本螺杆为12线螺纹，因此材料必须具有足够的强度和耐磨性，以及良好的加工性，耐磨性好需要进行淬硬处理。此螺杆要求很高的传导精度，因此要求热处理后有较好的尺寸稳定性，可选用9Mn2V、CrWMn、38CrMoAlA等，并在加工中进行适当次数实效处理，其特点详见表5.1。表5.1螺杆的常用材料和热处理精度等级及是否淬硬材料热处理特点中等及中等以上精度淬硬合金工具钢9MNn2V、CrWMnC56耐磨性及尺寸稳定性好。9Mn2V比CrWMn具有更好的工艺性和尺寸稳定性，但淬透性较差，推荐用于直径50mm的高精度螺杆氮化钢38CrMoAlAD0.5-900硬度最高，耐磨性最好，热处理变形量小，但氮化层浅，一般淬火后不磨（只研磨）或留磨量小不淬硬高碳工具钢T10（T10A）、T12（T12A）球化调质T215具有一定的耐磨性。球化调质后，不仅可得到良好的车削加工性，而且耐磨性可提高约30%本设计螺杆需要特有较高的耐磨性，而且需要有良好的尺寸稳定性传动精度要求很高，由表5.1选择螺杆材料为合金工具钢9MNn2V，热处理方式为C56。结论分析了本设计所要采用的气动外摆式门泵，对客车门及相应的门泵进行了分类和比较，了解各种门泵的优缺点，阐述了气动外摆式门泵的工作原理和具体工作过程，根据外摆式门泵的结构及其特性绘制出外摆式门泵的总成图。本设计主要叙述了目前门泵的发展现状，和它的工作原理，在此过程中，经过对比结合，分析各种门泵的优缺点，初步确定了合适的门泵结构形式，选取了气动外摆式门泵，并且带有缓冲和防夹装置，为后面的计算提供了理论基础。在计算中，首先确定客车车门的尺寸及具体重量，计算出门泵的负载。然后根据负载设计气缸的直径，再根据最大工作气压确定气缸的壁厚，并选出合适的气缸材料。然后根据气缸的具体尺寸计算出气缸的耗气量，并由耗气量计算出气缸进气口的直径。然后对气缸的连接和密封方式进行了设计，根据螺钉的载荷选出螺钉的尺寸。最后对传动轴进行了系统的设计和计算，设计包括传动方式、螺纹牙型、螺纹线数等，并对螺杆的材料和热处理方式进行了设计。门泵的具体参数表6.1。表6.1门泵基本参数表项目单位参数内径行程mm10075气缸推力N5358(0.75Mpa)工作气压Mpa0.50.8工作电压(DC)V24(12)DC工作温度-4080防夹装置气电控制旋转角度度140举升高度mm20负载能力N1000在上述工作完成之后，通过计算机Au