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1、气弹簧布置基础知识,保密等级：,目 录,1、整体布置、尺寸校核。2、气弹簧的支撑形式3、支撑杆的工艺尺寸以及支架设计4、机构原理5、气弹簧在车身上的布置6、球头的形式选择7、校核过程及分析说明8、运动校核9、气弹簧的力特性分析10、气弹簧的力分析示意图11、力分析公式12、气弹簧的力特性曲线 13、气弹簧的力特性曲线中参数的含义14、气弹簧的做力学性能试验需要的力值介绍,气弹簧的布置,1、整体布置、尺寸校核：气弹簧整车布置位置分为：前舱盖支撑和后背门支撑两种。该件为标准件，可以从产品系列目录中查询缸筒、活塞杆等匹配参数。长度校核：机盖关闭时为气弹簧压缩量最大，此时的气弹簧长度为最小；长度定义：
2、当机盖打开时采用95的假人弯腰要求头部不能碰撞到机盖，确定机盖的打开角度，从而确定了气弹簧的最大长度。由总布置完成如下图。,气弹簧布置可分为转：直立支撑和旋转支撑。目前我公司采用直立支撑的有：S21 S22 S18C旋转支撑：S18 S11 S12 A11 A18支撑方式的布置是由后备门铰链轴所处的位置来决定的.,2、气弹簧的支撑形式,但是必须保证关闭时备门支撑点在死点线的左侧（假设备门在右侧时）。死点线：铰链点和备门安装点的连线。,根据机盖开启及关闭布置图，确定气弹簧的长度，但是必须保证以下生产尺寸。,如有支架建议料厚为3mm，可以根据力的大小对支架进行工艺处理如：冲压出凹槽来增加强度。,3
3、、支撑杆的工艺尺寸以及支架设计,根据不同的布置方式所选的气弹簧长度也不同的，比较短的气弹簧如300mm左右一般使用在四连杆机构上并配合使用变阻尼式气弹簧（成本相对高些）。比较长的气弹簧如大于300mm一般从采购成本考虑可使用普通式气弹簧。除四连杆机构外建议采用普通式且长度适中的气弹簧以防止行程短小而造成的振颤。,加强筋,4、机构原理：同样尺寸的气弹簧可以根据缸筒内部存储的气体压力大小来调整举力的大小；气弹簧举升速度的大小可以根据活塞上的过油孔的大小来调整，一般分为0.3mm，0.5mm，0.6mm等，比如举升速度过大可采用0.3mm。,5、气弹簧在车身上的布置：（1）备门上安装点与铰链轴之间的
4、距离不宜小于200mm，否则直接影响铰链的强度和寿命。同时要满足气弹簧生产条件。（2）气弹簧分为杆端和筒端，设计要求保证在关闭状态下气弹簧筒端在杆端的水平面上方，以保证活塞杆的润滑和增大气弹簧的寿命。（我公司S11和A11没有按照此种结构设计）采用四连杆机构使用变阻尼气弹簧必须按照2中布置方式，否则变阻尼将不能发挥作用。,尼龙球头可根据与气弹簧联接的两个钣金平面进行设计：可分为普通直式（上图）和斜倾式（上图）倾斜式可分为不同的角度如8度，10度 16度等，可根据不同情况进行设计。,6、球头的形式选择：,7、校核过程及分析说明：（带图示）设计球头销的高度不宜太高，否则强度不够,要求球头销绕中心线
5、转动四向角度至少15度，布置时保证，二者相对运动不能发生干涉。,运动过程中，尽量经过死点，如果不能经过死点，关门状态与死点之间的角度尽量少于10度。否则，门锁承受的力矩太大，寿命缩短，且有行车噪音的风险。（死点线就是门铰链与球头铰链的连线）,75锥面,105锥面,目标值/经验值：球头铰链轴线与运动轨迹中的任何一个位置的杆件轴线角度大于等于75度，小于等于105度,8、运动校核：气弹簧为运动件，形式为球铰链和直线运动的复合运动。按照我公司目前的制造公差建议与其他边界设计间隙为大于或等于8mm。,球头与球头销最近平面的设计间隙为5mm,9、气弹簧的力特性分析：,气弹簧力分析示意,10、气弹簧的力分
6、析示意图：,示意图（做力分析，可以将力投影到XZ平面计算）,11、力分析公式：,分析如下：F*L1G*L2 得出：FG*L2/L1 机盖在开启过程中，L2的值逐渐减小；L1的值逐渐增大，（根据实际的布置的情况可能出现先增大再减小的情况）；G值始终保持不变，F值逐渐减小，当F*L1=G*L2时，受力达到平衡，之后F和L2继续减小，但要求F*L1G*L2，以便于机盖仍然能够开启。下图为S21气弹簧举力的计算公式：,同时考虑人开启备门时的力在5-10N为适宜。,气弹簧在开启过程中，人开启施加的力,12、气弹簧的力特性曲线：,S18C力特性曲线,13、气弹簧的力特性曲线中参数的含义：,14、气弹簧的做力学性能试验需要的力值 介绍：,动态摩擦力Fr：是指活塞杆在图样规定的行程内做往返运动时所产生的动态摩擦，Fr=(F3-F1)/2。,公称力Fa：Fa=(F1+F3)/2,编制 审核 批准,共同进步 谢谢,
