沈阳理工大学应用技术学院本科毕业设计（论文）
门框的宽度由车身总布置确定。然后，根据密封结构和工艺水平，就可确定车门与门框的间隙s及车门宽度1。车门的厚度t一般为30—40mm(根据车型种类具体确定)。弯臂与车门的铰接点A到车内内壁的距离e，一般可在20～30mm范围内选取。
门泵的活塞杆中心，及立轴的中心0到踏步侧壁(及门泵的安装面)的距离a，是由门泵的结构确定的。淮安厂生产的门泵a为56mm．。启开的车门停在侧围外侧，其内壁离侧围的距离C，可在80-120mm的范围内选取。C取小值时，门的开度会稍微增大。
车门一级踏步的右侧装有门泵，其上有立轴。车门左端可留在门框内少许。其离踏步侧壁的距离d，可以根据门泵的安装尺寸a确定。D取小值时(可直至为零)时，通道尺寸可增大；d取大值时，对车门的运动设计有利。 2.2.2 车门的运动设计
车门的运动设计，也就是在上述参数已经确定的情况下，设计车门的运动系统，已达到既定的要求。当然，有的参数可能在设计中需要回过来进行修改。具体来说，车门的运动设计，就是确定立轴中心点O，主动臂-弯臂与车门的铰接点A、约束杆两端的铰接点D和E的位置。
2.2.3 主动臂-弯臂与立轴连接的中心点O和与车门铰接中心点A的确定
主动臂是带动车门运动的，它的长短和位置会直接影响车门的运动、开度和位置。在确定O点和A点的位置时，有作图法和计算法两种方法。
a 作图法
采用作图法确定O点和A的位置时，一般是先确定其中一点，再通过作图法求作另一点。 先初定A点，再求作O点作用在车门上的力，都是通过上、下弯臂与车门的铰接点A加到车门上去的。为使为使车门两侧受力均匀，且不使弯臂承受附加力矩，A点应位于车门宽度方向的中心，故初定X=1/2（如图2-6所示）。
图 2-6 车门的运动设计（作图法）
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求作O点时，先作出车门启开后A点的位置A’，在连接从AA’，并做出其垂直平分线m，交与距踏步的距离为a的直线n于O点，则O点即为所求。
因为O点是门泵的转动中心，故必须以此点来检验门泵是否安装的下。为此，在图中画出选定的门泵的横截面外廓，其外端与车门内壁间的距离f（见图2-6）如果能满足结构的要求(例如车门密封结构和间隙等)，则所作出的O点，就町以定下来，否则，就需要重新确定。
若因尺寸f不够而重作时，可以减小尺寸x，使A点左移，也可以加大前面已经初定的尺寸d，使A’左移。重复上述步骤作图，直到使作出的O点合乎要求为止。不过，减小尺寸墨会使车门受力不均，并增大弯臂长度，开门时所占车外空间也会增大；加大尺寸d，会缩小车门开度。所以，要综合考虑这些因素，合理确定A点的位置。
先确定O点，再求作A点，根据选定的门泵的外廓尺寸和转轴中心至安装面的尺寸a，留出必要的尺寸f后（见图2-6），就确定了O点。
根据O点求作A点时，先作两条距车门内壁为e的直线p和q(见图2-6)，然后，初取xl=0.51，即初定A1点。在以O点为圆心，OA1为半径画弧交直线q于A’l。按尺寸xl确定启开的车门的最左端。再将尺寸dl与原定的尺寸d比较，如果他们相等或相近，那么Al点即为所求的A点。如果相差太多，就需重选x2值，再重复上述步骤。如还不行，在选x3值，直到合乎要求为止。这样，就可最终确定A点。
b 计算法
先由选定的门泵尺寸按上述方法确定O点。设O点至侧围外面的距离为b(如图2-7所示)，所求A点到车门左端的距离为x；过O点作直线ON平行踏步侧壁，作AM和A’N分别垂直ON,设垂足分别为M和N(见图2-7)。
图 （2-7） 车门的运动设计（计算法）
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则在Rt?OAM和Rt?OA,N中?OA=OA' ?(AM)2+(OM)2=(A'N)2+(ON)2 (1)
从图中已经确定的参数可看出：AM=l+s-a-x (2)，0M=b-t-e (3)，A’N=x-d+a (4) ON=b+c-e (5)，将(2)、(3)、(4)、(5)式代入(1)式中得： (1+s-a-x)2+(b-t-e)2=(x-d+a)2+(b+ce)2
整理后解得：x=[(1+s-a)2+(b-e-t)2]／2(1+s-d)-[(d-a)2+(b+c-e)2]／2(1+s-d) 这样，A点的位置就确定了。
2.2.4 约束杆两端铰接中心点D和E的确定
由上述分析计算町知，主动臂一弯臂与车门的铰接点A，一般是在车门的中心偏左。为了使车门在运动中尽可能稳定，约束杆与车门的铰接点D，应尽量布置在车门的左边。 这样约束杆与车门的铰接点D，也就确定了。
采用作图法确定约束杆的固定交界点E。连接DD’并作其垂直平分线k，那么E点必定位于直线k上。基于外摆门的工作轨迹是平行四边形，故暂且过D点作直线DE平行AO，交直线k于E(如图2-8)。并且很容易证明，四边形OADE是平行四边形。下面分析一下这样作出的E点是否合乎要求。
图 2-8 车门的运动设计（作图法）
当车门在主动臂OA的驱动下运动时，A点的运动速度VA垂直于AO。因为四边形DEOA是平行四边形，所以D点的运动速度VD必定平行且等于VA。根据理论力学可知，这时车门在作平动，门上任意点的速度大小和方向，在任何时刻都与A点(或D点)的一样。那么车门右端内侧的F点的速度vF也与VA(即VD)相同(参见图2-8)。这样，即使忽略了车门在汽车纵向运动时车门与门框之间间隙S以后速度VF方向的改变，在开门时车门上的F点仍然会碰L门框上的G点，显然车门不能启开，所以上面作出的E点是不合要求的。
在上述条件下，要想使F顺利启开而不被门框上的G点挡住，则F点的速度方向至少要沿直线FG方向。为此过G点作直线GF，F点的速度VF1的方向沿直线FG。过F点作直线FO1与
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VFl垂直，且与OA的延长线交于O1点，再过O1点作直线OlD，且与直线DD’的垂直平分线K相交于E1点(如图2-8)，这样就作出了约束杆的另一个固定铰支点E1。显然直线DEl与直线AO不平行，开门时，A点的速度VA与D点的速度VDI也不再平行。由理论力学知，此时车门不再做平动，而是绕瞬心Ol点作瞬时转动。所以F点的速度VFl方向垂直与O1F且与FG一致。这时车门能顺利启开，只不过会擦过门框上的G点而已。
求作铰支点E1时，忽略了在车门完全退出门框之前F点速度方向的变化。而事实上， 车门的运动瞬心Ol在运动过程中是时刻变化的，F点的速度方向也是随时变化的。在离开门框之前，F点碰门框的可能性会增大。况且由于工艺方面的原因，车门与门框之问的间隙也可能会小于s，这样车门就更难以开启了。
如果开门时F点的速度VF的方向垂直于汽车纵向而指向车外(见图2-9)，那么定能使车门顺利开启。为此，要使D点成为开门时的瞬心只要调整D点的位置和参数e,b的数值，使O、A、D三点共线，那么不管E点位于何处，D点都是车门开始运动时的瞬心。如果E点位于直线DD’垂直平分线K与直线OD的交点上，即OEAD四点共线(参见图2-9)，那么车门在启闭过程中任何时刻都作平动，即平行四边形OADE在车门运动过程中始终是平行四边形。如果E点位于直线OAD以内的某处，如图2-9中直线K上的El处，那么车门的运动是绕瞬心的转动，随着车门的开启，瞬心的位置(即直线E1D和直线OA的交点)由D点逐渐远离车门，故车门也近似于平动。
图 2-9 车门的运动设计（作图法）
按上述设计的外摆式车门运动系统，在台架试验中可以清楚地看出：在车门右端先近似地绕D点转动而迅速退出车外(当然这与铰接点运动副的问隙有关)，然后基本上作平动向右摆开。关门到门框时，门右端则稍稍滞后于左端。
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第 3 章 外摆式乘客门运动机理
3.1 外摆式乘客门的结构
外摆式乘客门是一种无轨道的移出式车门，门扇靠回转臂支撑，依靠转轴的转动带动门扇作近似于平行移动的运动，因而也称平移门。
图3-1为该类车门的结构简图，它主要由门体1、导向杆2、回转机构3及门锁（未画出）等组成。门体通过两个销轴与回转机构的两转臂连接，两转臂焊接在转轴上，转轴底端装在轴承座的推力轴承内，轴承座固定在地板骨架上，转轴上端靠轴套支架固定于门框上。在门体的下部设置一导向杆，它的一端用球铰与门体相连，另一端用球铰固定在门踏步骨架的下部。导向杆的长度可调节，装配时适当调节其长度，保证开启到位、自如。
1.门体；2.导向杆；3.回转机构 图 3-1 外摆式乘客门结构简图
3.2 门体的运动机理分析
在设计时，一般用作图法分析外摆式乘客门的运动轨迹，从而确定四连杆机构及各固定铰和活动铰的位置，并作模型验证其是否与门框等部件发生干涉，然后确定车门与门框的周边间隙。
图3-2是用作图法确定车门的运动轨迹。图3-2a是简单平动的轨迹图。当车门以四连杆机构ABCD按W方向移动时，车门内侧E点的初始速度VE与BD垂直；当E点移动到E’点并平动到门框外侧时，车门在X轴方向上的位移XEE’很大。显然，按图3-2确定的四连杆机
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