客车乘客门的门泵设计
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。
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客车乘客门的门泵设计
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
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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FD，即
FD?M?g （4.2）
式中M—门的总重量，kg
该门的总重量为M为90kg,所以计算出门泵的负载
FD=90kg?9.8N/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Fa为5358N。由，
Fa?Pa?SD （4.3）
式中Pa—工作压力，Mpa
SD—大腔底面积，mm2
计算出大腔底面积为SD?Fa5358??7654.29 mm2。再由 Pa0.7SD??D24 （4.4）
式中D—大腔直径，mm. 计算出大腔直径4SD?4?7654.29?98.75mm,选取为100mm。
3.14?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:
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?D?1 （4.5） 10 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：
?? 式中pP—试验耐压力，Pa
DpP （4.6） 2?P ?P—缸筒材料需用应力，Pa，其计算公式为：
?P? 式中?b—缸筒材料抗拉强度，Pa。 n—安全系数，一般取n=6~8。
?bn （4.7）
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/mm 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 铝合金2A12 壁 2.5 2.5～3 3.5～4 4.5～5 20钢无缝钢管 厚 2.5 3 3.5 4.5～5 5.5～6 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。
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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Q为：
Q??s4n(2D2?d2) (m3/min) (4.8)
式中D—气缸缸径，m d—活塞杆直径，m s—活塞行程，m
n—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n，由开门门时间确定，完成一次开门需要8秒，那么n取7.5。将数据带入公式4.8计算出气缸的耗气量
Q?75?3.14(2?0.12?0.032)?8.4338?10?3m3/min。 4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，Q取11.5?10?3m3/min。 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d0用下式计算：
d0?2Q （m） （4.9） ?v 式中Q—工作压力下气缸的耗气量，m3/s
v—空气流经进排气口的速度，一般取v?10?15m/s
11.5?10?3?4.9mm取 将耗气量Q带入公式4.9中，计算出气缸进气口直径d0?23.14?155mm，所以根据进气口螺纹选择标准，选M5螺纹。
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