乘用车脚轮技术研究

发表时间:2019/3/17 18:16:12

在车门脚轮布置方面, 通常的设计开发流程是:造型部输出新车型CAS (Concept A Surface, 汽车初步造型面) 给工程部门进行可行性分析, 由工程部门进行脚轮初始数据布置和运动校核分析, 通过设计修改迭代的方式, 完成脚轮的布置和分缝可行性分析反馈。这种设计方法往往要经过多版造型数据的修改和确认, 效率非常低;同时车门系统开发过程中, 门锁、限位器、密封条、导轨设计布置[1]以及车门系统品质设计都需要围绕着脚轮轴线进行定义;因此脚轮布置及其轴线定义直接影响着整车开发周期以及车门系统的性能设计品质。
基于脚轮布置要素分析、工艺制造和环境匹配参数分析研究, 提出了一种限制边界的车门脚轮设计布置关键技术, 并结合某新车型开发, 采用该方法完成了车门脚轮设计参数布置, 并进行了DMU仿真分析和性能分析, 验证设计方法符合要求。
1 脚轮设计布置开发原则
1) 通用化选用原则。
同平台车型尽量选用相同规格脚轮进行布置开发, 减少模具投入, 缩短开发周期, 降低成本;
2) DMU运动保证原则。
车门脚轮的布置要满足车门在理论状态及调整状态下的DMU设计要求;
3) 性能保证原则。
车门脚轮布置要满足车门系统的垂向刚度等性能指标要求;
4) 关联布置原则。
开发阶段, 脚轮、门锁、限位器等零部件进行协同布置, 以获得较好的车门开关门品质设计参数。
2 脚轮布置要素分析
通过对多款车型的脚轮布置分析、主断面设计和仿真运动分析研究, 脚轮轴心到脚轮车身侧安装面距离、脚轮间距、脚轮倾角以及脚轮在车身上的坐标空间位置是影响车门脚轮布置和运动分析的关键要素。
2.1 脚轮轴心到脚轮车身侧安装面距离
P是脚轮轴心到脚轮车身侧安装面的距离, 如图1所示。当车门总成绕脚轮轴线旋转至最大角度时, P值主要影响车门与脚轮车身侧本体以及安装螺栓之间的距离是否满足最大开启角度设计要求, 同时也是影响车门脚轮处主断面A、B柱腔体Y向尺寸的关键因素之一, 影响其扭转刚度和碰撞性能。因此, P值定义需要充分考虑以上限制要素, 规避各种开发风险和成本浪费。不同的A柱腔体Y向尺寸对碰撞刚度的性能影响见表1。

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