侧门限位系统布置计算及自动设计

侧门限位系统布置计算及自动设计一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计

六、自动化设计七、集成设计八、结语1车门开关性1.平直段长度的设定——类似跳高跳远助跑——过长过短都不好2.把手位置换挡力——类似搬运重物做功——力小持续才会舒适3.把手换挡力渐大或渐小——类似黑暗上下楼梯——过预期不适感放大换挡力与舒适性引20言各种工况水平侧坡上下坡引20言车门限位器引20言车门限位器功能与性能车门限位系统纯粹几何设计车门限位系统纯粹计算模块一、引言二、数学模型

三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计七、集成设计八、结语关键点：侧门简化为侧门质量中心点、锁啮合点、开闭操作点，限位器盒、限位器上下滑块、上下弹性体、限位器臂杆侧门系统模型Σ(A1+A2+A3+A4)=0其中：A1表示铰链的摩擦阻力矩；A2表示车门的重力矩；A3表示开闭车门的操作力矩；A4表示限位器阻力矩；侧门铰链力矩平衡侧门系统重力力矩旋转平面π2已经与平衡平面π1存在一个夹角θ02 1n1

n2cos

0

n n其中：n1为车门平衡平面π1向量；n2为车门旋转平面π2向量；A2=M1*g*sinγ*L1其中：M1表示整个车门的重量；g表示重力加速度；γ表示轴线AB与过B点铅垂线夹角；L1表示车门质量中心至平衡平面π1距离；限位器机构模型限位器滑块中心点轨迹线限位器臂杆轨迹线n1

23 4

5

678

9位置点序号针对特定的限位器滑块滑动接触面结构在特定的限位器臂杆凸凹结构上滑行，滑块上任意点都具有一定轨迹；限位器滑块中心点P，随着限位器臂杆凸凹进程而上下移动，达到改变弹性体受压缩的高度→改变限位器滑块对限位器臂杆的正向压力→改变限位器滑块与限位器臂杆的摩擦阻力→改变限位器滑块对限位器臂杆运动阻力。限位器机构模型两种典型限位器结构一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计七、集成设计八、结语限位器机构模型1.定义圆弧R与圆角r切点处，其对应的切线倾角为临界倾角ω临；2.定义圆弧R与滑块侧边交点处，其对应的切线倾角为极限倾角ω极；3.定义限位器滑块与限位器臂杆相切的切点处所对应的限位器臂杆倾角为ω；重力力矩预置折点高度预置了各折点的高度，定义为：D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9，其中D1、D2、D5、D8、D9

XP

XP

YP

YP

ZP

ZP

D

*

AABD

*

BABD

*

CAB/

CAB/

CAB/

CAB

X

f

Y

G

f

f

Z

GG中心点坐标滑块点坐标斜度处理(7)算式中的代号对照图5、6所示当ω临<｜ω｜<ω极限，如图6所示限位器滑块中点轨迹线与对应的臂杆轮廓线平行且其间距为L3：(8)当相邻两个折点高度D确定后，就会形成一个倾角为ω的斜坡，并且与对应的臂杆轮廓的斜坡相同。当｜ω｜<ω临界限位器滑块中点轨迹线与对应的臂杆轮廓线平行且其间距为L2：L

((X

/

2)2

(h

r)2

r2)2 2/(2

*

r

*

(X

/

2)2

(h

r)2

*

cos(

)2L3=RR角处理R角是针对臂杆轮廓线各折点的，将针对臂杆轮廓线各折点的R1角转化为针对滑块中心轨迹各折点的R2角R2

R1

(L4

L5

)/

2L4表示该折点前方臂杆轮廓线与中心轨迹线间距L5表示该折点后方臂杆轮廓线与中心轨迹线间距限位器物理几何参数受力分析限位器限位能力计算：弹性体压缩量=初始压缩量+过程压缩量弹性体压缩力F=弹性体弹性系数k*压缩量。限位器限开力：=2*T开*sinΦ*GF/l2水平车姿侧门开启力：=-(l1*mg*sinγ+A1)/l2开启操作力=限位器限开力+无限位器时侧门开启操作力限位器限闭力：=2*T闭*sinΦ*GF/l2水平车姿侧门闭合力：=(l1*mg*sinγ-A1)/l2闭合操作力=限位器限闭力+无限位器时侧门闭合操作力A1是铰链转动阻力矩γ：铰链轴综合倾角，即铰链轴与Z轴夹角，(tan2γ=tan2α+tan2β，α铰链轴内外倾角，β铰链轴前后倾角)l1：侧门自闭力臂,是质量中心C点到铰链轴铅垂面的距离。l2:J点至旋转轴AB的距离，及操作力臂GF:限位器盒中心点至旋转轴AB的距离mg:侧门总重量Φ是限位器盒中心点G围绕铰链轴的旋转臂与限位器安装面的夹角。一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计七、集成设计八、结语限位系统计算基本信息输入与输出一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计七、集成设计八、结语铰链倾角优化设计设置搜索范围，并设置搜索间距限位器臂结构优化计算(二档)限位器臂结构优化计算(三档)一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计

七、集成设计八、结语自动计算的驱动宏文件一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计七、集成设计

八、结语优化方案3D建模导入3D数据建模宏程序文件导入3D软件的参数细节结构的自动设计第一步：在catia新建一个新“part”；第二步：打开计算文件，一键运行《main》，瞬间完成全部计算数据导入至catia软件，见图19-1。第三步：在catia界面一键运行《自动设计》瞬间完成细部结构数据的设计一、引言二、数学模型三、力学计算四、计算模块五、优化设计六、自动化设计七、集成设计

八、结语结语模型化：通过数学模型建立车门限位系统几何物理参数与性能之间的关系；最优化：根据设计的目标要求；规划预置点的搜索范围和梯度