两厢车背门气弹簧布置

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气弹簧布置.

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
3、支撑杆的工艺尺寸以及支架设计
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。
加强筋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。
2、气弹簧的支撑形式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.
备门支撑点
侧围支撑点
备门支撑点
侧围支撑点
死点线
死点线
1 旋转支撑
2.直立支撑
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。
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。
6、球头的形式选择：
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10度 16度等，可根据不同情况进行设计。

Q CS 05 011-2015 后背门气弹簧设计计算方法

Q/CS 众泰控股集团有限公司企业标准Q/CS 05.011-2015 后背门气弹簧设计计算方法（修订）发布前言本标准由众泰汽车工程研究院车身部提出。

本标准由众泰汽车工程研究院车身部归口管理。

本标准由众泰汽车工程研究院车身部负责起草。

本标准主要起草人：黄子洲。

本标准第一次修订。

本次修订增加了“5.3.6高低温交变”，“5.4.0球销的插拔力”，对“5.3.8耐久性”进行了部分更新。

后背门气弹簧设计计算方法1 范围本标准规定了后背门气弹簧的技术要求、试验方法和设计计算等。

本标准适用于油气混合式及变阻尼式汽车用压缩气弹簧。

2 引用标准QC/T 207—1996汽车用普通气弹簧JB/T 10418—2004 气弹簧设计计算JB/T 8064.1—1996 压缩气弹簧技术条件GB/T 1771—91 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定GB/T 1740—79 漆膜耐湿热测定法GB 1800—79 公差与配合总论标准公差与基本偏差GB/T 2348—93 液压气动系统及元件缸内径及活塞杆外径GB 2349—80 液压气动系统及元件缸活塞行程系列GB 2828—87 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB 6458—86 金属覆盖层中性盐雾试验(NSS 试验)GB 6461—86 金属覆盖层对底材为阴极的覆盖层腐蚀试验后的电镀试样的评级GB/T 13913—92 自催化镍–磷镀层技术要求和试验方法JB 2864—81 汽车用电镀层和化学处理JB/Z 111—86 汽车油漆涂层3气弹簧的术语、符号、定义3.1 气弹簧是指由一个密闭缸筒和可以在缸筒内滑动的活塞组件及活塞杆组成的以压缩气体为贮能介质的机构。

气弹簧的外形及力-位移曲线如下图1。

图14.1 标记方法气弹簧的标记由代号、活塞杆直径、缸筒外径、行程、伸展长度、接头形式、公称力组成。

规定如下：公称力接头形式活塞杆端连接形式行程缸筒端连接形式4.2标记示例例：气弹簧的活塞杆直径10mm，缸筒外径22mm，行程260mm，伸展长度650mm，接头形式O–O 公称力550N。

后背门气弹簧的参数化布置及力学分析

Science &Technology Vision 科技视界0前言,,。

,。

,,,。

,、、。

1气弹簧简介1.1气弹簧定义及结构、、、、,1。

(),,。

图1气弹簧结构示意图1.2气弹簧的静态曲线(),2。

2F 1;F 2;F 3;F 4。

,,2L 。

L ,(≤80m m)L =5m m,(>80mm),L =10m m。

图2气弹簧力学特性图:F 2=F 1+kl ,F 4=F 3+kl Y f ,F 3,F 4,F 1,F 2,60N,F 2/F 1k , 1.15~1.5N/mm,l (mm)。

,(),,:P T =P 0T 0=,,,,后背门气弹簧的参数化布置及力学分析刘福强赵岩(法拉第未来汽车<上海>有限公司,上海200000)【摘要】气弹簧是开启汽车后背门的关键部件之一,文章以后背门气弹簧为例,详细介绍了在各种温度工况下气弹簧的输出力值的计算方法,对其进行合理的布置,并结合工程实例使其达到安全可靠开启后背门的要求。

文章还归纳总结了一些满足气弹簧布置要求的理想建议值,在设计初期可充分考虑这些数值作为参考,可有效地缩短气弹簧的布置时间,提高工作效率。

t 0=20℃,T =t 0+△T ,P=P 0×T t 0=P 0×t 0+ΔTt 0=P 0×293+ΔT 293=P 0+P 0×ΔT293,T t ,T (K )=273.15+t (℃)。

-40℃80℃。

2气弹簧的布置2.1气弹簧的安装方式分析。

,,。

,3。

,,。

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,4。

,,、。

气弹簧安装方式

气弹簧的安装方式怎么计算？气弹簧气动支撑杆的安装方法1 气弹簧的特点气弹簧是一根举力(本文用F表示)近似不变的伸缩杆,在汽车,飞机,医疗器械,宇航器材,纺织机械等领域都有广泛的应用。

它的内部构造是一条可在密闭筒腔内作直线运动的活塞杆。

密闭筒腔内充满由高压气体和可溶解部分高压气体的液体所构成的液2气两相混合体。

气弹簧的举力由高压气体推动活塞杆产生。

推动力决定于高压气体的压强。

高压气体在液体中的溶解量随气体压缩增加(此过程对应气弹簧工作于压缩阶段),随气体膨胀而减少(此过程对应气弹簧工作于伸长阶段),使得密闭筒腔内的高压气体的密度始终维持一个近似恒值,也就是气压近似不变(即举力近似不变)。

2 气弹簧的安装研究表面上看,将气弹簧安装到客车舱门上非常简单,实际上安装设计所要解决的问题远非所想象的简单。

气弹簧在舱门上的一般安装状态已知安装信息只有门体(几何形状,质量,重心,材料等),铰链和开度α要求,未知安装信息却多达6个(X1,X2,Y1,Y2,Z,F)。

而由数学理论知道,要解出6个未知数,必须要解出由这6个未知数构成的6个方程式组成的方程组。

由此可见,要求设计人员从纯理论形态入手解决气弹簧的安装几乎是不可能的。

因此,从工程角度切入,深挖安装信息,简化未知数,是解决气弹簧安装设计问题的关键所在。

2-11 力学分析门体,铰链(门体作开关运动的中心)和气弹簧构成一个杠杆系统。

由于气弹簧对铰心的力臂远小于门重对铰心的力臂,所以这是一个费力杠杆系统。

即是说,气弹簧举力必须远大于门重才可以将门体支撑起来。

这是一个很重要的隐蔽条件。

有了这个条件,才可以初选多大举力的气弹簧。

气弹簧的举力可以确定为门重的3倍左右。

当然也可以确定为门重的2倍,4倍,5倍,6倍左右。

对同一个门体来说,相对于气弹簧举力取3倍门重,当气弹簧举力取2倍门重时,气弹簧力臂要增大,工作行程要增大,总长度要增加,安装空间增大;反之,当气弹簧举力取4倍以上门重时,气弹簧力臂要减小,工作行程要减小,总长度要减小,安装空间减小。

卡车面罩气弹簧布置计算

根据力矩的平衡，可得公式（5）、（6）：面罩开启时：
（5）
面罩关闭时：面罩运动过程中：
（6）（7）
则：
面罩开启到最大位置时重力力臂：L=387.698mm
面罩开启到最大位置时气弹簧力臂：b=162.41mm 采用双气弹簧结构：n=2 安全系数：k=1.1
2.2 前面罩操作力计算示例以表 1 中车型为例，已求出根据气弹簧的工作原理，最大支持力与最小支持力比值
表 1 某车型前面罩质量、重心
图 2 前面罩受力图
图中：F1 为面罩开启力；
F2 为面罩关闭力；
G 为面罩的重量；
利用公式（2）、（3）、（4）可计算出前面罩总成的重心 X， Y，Z 坐标值：
（2）
L 为把手到铰链轴线的距离； ω为面罩未过平衡点开启的某一角度； L3 为关闭状态下重力力臂； L4 为面罩完全开启时重力力臂；
10.16638/ki.1671-7988.2017.22.030
卡车面罩气弹簧布置计算
丁盛，史富强，俞燕
（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽合肥 230601）
摘要：文章以卡车前面罩为研究对象，对气弹簧的行程及最小支持力进行计算，同时计算了前面罩在开闭过程中的操作力；并通过 CATIA 有限元分析的方式对气弹簧支架结构强度进行简单分析。关键词：气弹簧；布置；设计计算；卡车前面罩中图分类号：U467 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2017)22-84-04
α为面罩开启ω角度时与气弹簧的夹角；
（3）
β为面罩完全开启时与气弹簧的夹角； θ为面罩开启ω角度与面罩完全开启时的夹角；
（4）
该车型前面罩及附件重量为：面罩质量 m=13.85kg。

后背门气弹簧设计探析

ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｔａｉｌｄｏｏｒｇａｓｓｐｒｉｎｇａｓｅｘａｍｐｌｅａｎｄｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｇａｓｓｐｒｉｎｇ ’ Ｓａｒａｎｇｅｍｅｎｔｔｙｐｅｉｎｖｅｈｉｃｌｅ．Ｉｔｃｏｎｉｒｆｍｅｄｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍａｌｕｎｌｏｃｋａｎｇｌｅ．
发展。为此，后背门、发动机舱盖的开启机构不仅统、缸筒等组成，如图１所示。气弹簧按照结构形要符合车身整体造型的需要，同时需兼顾安全、方式可分为不可变阻尼结构和变阻尼结构。前者气弹便、使用可靠，气弹簧可以很好地满足这些要求。簧的活塞上有孔，气体在活塞孔中流通，液压油主气弹簧具有容易布置、可靠性高、安装结构简单等要起阻尼和润滑作用。后者是在气弹簧的活塞筒上优点，因而广泛运用在汽车、家具、医疗设备等行开一道凸起的槽，活塞上无孔，油液较不可变阻尼业。本文将介绍压缩式气弹簧（以下简称气弹簧）结构少，主要对活塞起润滑作用。在汽车后背门上的相关布置设计。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧａｓＳｐｒｉｎｇ；Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ；ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎ

汽车用背门气压支撑杆布置设计规范

待恢复到常温后测其阻力，其阻力应不低于试验前的 92%，然后将背门撑杆装置放入20° 的水中全行程压缩，不得有气泡溢出。不许出现锈蚀斑点和脱铬。
2、拉力试验
3、耐久性试验 4 动态气密性试验
将背门撑杆装置装在拉力试验机上，分别对此连接部位进行拉力试验。
将背门撑杆装置装在疲劳试验机上，以 4～6 次 /min 的频率连续均匀地进行 25000 次循环。每循环 2500 次，测其阻力值并记录其数据。将背门撑杆装置置于 20°的水中，在专用试验机上以 5 次/min 的频率压缩背门撑杆。
由公式（1）看以看出，重力矩与车门的重量、重心位置、铰链中心和车门的开度有关
3.3 气压支撑杆支撑杆力矩及影响气压支撑杆力矩的因素：
3.3.1 气压支撑杆力
d
L3
D
L1 L2
图 2 气压支撑杆结构图示图中： L1 为气压支撑杆最小长度；
L2 为气压支撑杆最大长度；
L3 为氮气在气缸内的有效长度； P1,V1,F1 为初始状态下气体的压强、体积、支撑力的大小。 P2,V2,F2 为压缩状态下气体的压强、体积、支撑力的大小。 X 为气压支撑杆的伸长量，F 为任意位置时气压支撑杆的支撑力大小 θ 为任意位置时 F 施力点与铰链中心的连线与竖直线的夹角。 OD 为任意位置时支撑力施力点的力臂。根据热力学第二定律 P1V1/T1=P2V2/T2 及几何关系，可得气压支撑杆在任意位置时的支撑力
车门开启和关闭的平衡位置
车门开启时，从平衡位置到最大位置车门关闭，从最大位置到平衡位置
M重= M撑 M重〈 M撑
3.2 重力矩及影响重力矩的因素： G 为背门总成的重量。由图 1 可知：
M重=G×OW×SIN(α 04+α )

后背门布置及结构设计指南

1
5 后背门设计流程设计开发流程图如下：
标杆车导入
CAS 后背门概念方案设计
附件方案设计
Y
PLM 人机布置方案设计
DMU
Y
PLM
钣金方案设计
2
5.1 市场调研根据汽车市场上常见的后背门以及整车开发成本预算，确定对标车型及后背门结构。
5.2 造型确定 5.2.1 根据造型提供初版 A 面进行工程可行性分析，给造型提供工程支持，包括零部件位置、尺寸等，并提供造型必要的布置分析做参考。 5.2.2 根据 A 面分析产品结构可行性、空间尺寸，确定零件的结构位置及可预见的工程建议，以确保工程结构能够实现。 5.2.3 根据对标车型，完成后背门 A 面与周边零部件的间隙、面差值。 5.2.4 根据对标车型，完成后背门初版设计方案，确定后背门结构分块、装配顺序、空间要求、辅助工具等信息。 5.3 法规校核 5.3.1 依据 GB 15086，对后背门锁体以及后背门铰链进行相关法规校核。 5.3.2 对 A 面进行 CAE 风阻分析。 5.3.3 外部突出物应满足 ECE R26.03 要求。 5.3.4 对于后牌照安装在后背门外板上面的，后牌照尺寸还要满足：国内 GB 15741—1995，北美：SAE J686，欧洲：1003/2010/EU 及其修订指令（EU）2015/166 的附件 5。 5.4 零部件设计 5.4.1 根据 A 面进行 3D 零部件建模，确定后背门结构分块。 5.4.2 对 3D 数据进行工程检查，确认装配顺序、装配过程中是否存在干涉现象、操作空间是否满足要求等信息。 5.4.3 对 3D 数据进行制造工艺分析，对产品结构制造工艺可行性进行评审，主要对难成型零件进行冲压可行性分析等。 5.4.4 对 3D 数据进行强度分析，主要分析后背门的刚度模态分析及结构的合理性、安装点布置和紧固方式等是否满足要求。 5.4.5 对 3D 数据进行匹配状态控制检查，主要对零件公差、公差累积、定位方式等进行检查。 5.4.6 对 3D 数据进行空间布置检查，主要针对后背门自身内部零件结构间隙、与周边件安全间隙进行排查。 5.4.7 对 3D 数据进行最终数据复查。 5.5 工程分析 5.5.1 将 3D 数据输入 DMU 科进行后背门 DMU 运动校核检查。 5.5.2 将 3D 数据输入 SE 工艺部进行背门钣金工装设计、冲压和焊接工艺分析。 5.5.3 将 3D 数据输入 CAE 部进行后背门 CAE 强度分析。

汽车两厢后背门气弹簧设计规范

两厢后背门气弹簧设计规范1范围木杯准刼定了两匍后背门气神贄T•作原理、结构特征、设计方法和失效模式.本标准适用于本公诃两厢后肯门r弼貧的设计开发。

2规范性引用文件卜•列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注口期的引用文件，仅所注口期的版本适用于•本文件.凡是不注日期的引用文件，其最新阪本（包括所有的修改单）适用于本文件“Q/CC JT052—2012汽车用气艸萤技术条件ft/CC S.T173—2012汽车发动机罩用气并賛设计规范3术语和定文卜•列术诰和注义适用于木林准。

3. 1气弹賛pneumatic spring以用編气休为储能介质•由•个巒闭Jil筒和可以在俞简内滑动的活塞组件及活塞朴沮成，英中•瑞安装在后背门总成上，并对这些总成起到举升利辅助支專作用的机构.4工作原理气沖賁是以气体和液体为T作介质的•种弹性兀件，由用力管，活塞，活塞杆及秤T•联接件组成, 英内胡充有高用旨气。

由于在活塞内部设右通孔，活塞荫端r体爪力相等，而活塞芮侧的截而积不同，•端接有活塞朴向另•竭没有，在气体压力作用门产生向截両积小的-側的压力，即r丼貴的惮力. 弹力的大小可以通过设且不同的氯气斥力或打不同直补的活塞tlrrtfi定。

5结构特征5.1结构组成见用1、结构爪意见R12.图2示意图5 2标记力法按照Q/CC SJ173—2012执行、6设计方法 6 1设计流程由以卜•步骤组成：3）确定连接方式；b ）确定钱链轴线及开启角度； C ）安装点布遲；d ）芮厢后背门莹屋、质心： Q ）计轩气弹关⑥数. 6.2确定连接方式汽车后背门弋亦孟布置•般为两种形式，见图3 =图1结构图1團3布IS形式& 3确定较链轴线及开启角度6 3 1在&弹戋设计安装之前，皿对俊笹数抓进右：验证，必须确认后背门两个钱锂杲否同轴：后背门在沿着较链转动过程中与书身零部件无干涉；气弹蓟有介理的安裝空间』6 3 2根攥人机丁握学分析*:確定石胥门的开启角度，滿足GBT55男性假人头滦无碓蝕，同时満足GB-5%女性假人操作舒适性.按照乘员操作方便性，•般开JB到最大位3D4,后背门把手位置离地陆度不低十1800 “・以此来确定后背门开启角度.后背门运动过程中至终唏.具右级冲机构，避免•零部件的损坏.& 4安装点布笛6 4 1为rsnffi后背门气师窝与后背门连接刚度，在后背门内板匕设置必要的加强板c6.4.2后背门气弹黄支挣后背门的开启角度Z小于狡链的开启角度.& 4. 3弹浓的全氏和其有效行程夢满足气弹贄本身的设计要求6 5两厢后背门重5E.质心两厢后背门的质昆是多个金•風零件和非金風零件的质呈之和.后背门飯金件.后背门陂璃.后南刮2S系统，牌聯灯及扎装饰板、宕牌照、后背门硼及后背门内饰槪尊，计算iifiB及咸心坐标点*&6验证气弹寰布置的合理性后背门从关闭到开启到竝大，大致分为四个不同的过程，满足网个过程，11开启力和关闭力在叫接旻范隔内，则布匿合理：a）过程1、后背门的電力力總和气师黄支挣力力矩同向，开启时倚提供外力才能将后肖门TT开。

微车背门的气弹簧布置

XXX
正转
XX
XXX
反转
XXX
正转与反转各有各的特点，按其需要选择布置方式。相同的尾门开度，正转需要的摆转空间比反转的小，但安装尺寸L一般比反转的长，正转的气弹簧活塞杆始终朝下，对其性能发挥有一定的好处。
3. 气弹簧的布置方法。
1)、选取已有的气弹簧的尺寸，然后计算安装点。 ①在之前我们先简化一下气弹簧的布置模型，和对其进行几何分析如下：如图：气弹簧在XZ平面上以反转布置方式安装，边OA、AB在同一方向，两边相加等于OB；O——背门铰链中心轴；A——气弹簧门框安装点；B——门关闭时，气弹簧门上安装点；C——门完全开启时，气弹簧门上安装点
备注
以现有N109为例
注意：l2=l1-S+8，也就是尾门在关闭状态是弹簧的压缩行程需小于满行程S，不能压缩到极限状态，要留8~10mm的余量。防止安装误差关不了门。
求得在尾门上的安装点到铰链轴线的计算距离r后，便可以在UG里把气弹簧在空间上大概布置出来了。 Ⅰ.把尾门的造型A面提取出来绕布置好的铰链轴线旋转角度α=79°
p = p1 ⋅
V1 V1 − π ⋅ r 2 ⋅ l
R2 ⋅ S = p1 ⋅ 2 R ⋅ S − r2 ⋅l p1 = r2 ⋅l 1− 2 R ⋅S
F = ( p − p0 ) ⋅ π ⋅ r 2 p1 ⋅ π ⋅ r 2 = − p0 ⋅ π ⋅ r 2 2 r ⋅l 1− 2 R ⋅S p1 ⋅ π = − p0 ⋅ π ⋅ r 2 1 1 l − 2⋅ r2 R S
2)、一般供应商提供的气弹簧的参数如下列表：
二、微车掀背式尾门气弹簧的布置
1. 先期输入条件。
造型A面、地面线、尾门铰链以及尾门的开度α ：

后背门气弹簧布置与撑力计算

2 撑杆初始安装点优化布置
（10）
从式（9）和（10）中可以看出，由于 c 和 Φ 均
为 θ 的函数，所以 MB 与 MP 也都是 θ 的函数。MP 与 θ 的关系比较简单，门的形状以及关闭位置已经确定，
所以 OP 及 γ 都已确定，唯一影响 MP 的变量是 θ。而后背门撑杆的力矩 MB 虽然也是 θ 的函数，但 MB 与 θ 之间的关系比较复杂。调整好 MB 与 MP 两者之间的关系是撑杆布置的关键。MB 与 MP 的之间点关系应满足以下 4 点：
基本型乘用车(轿车)总计
719 824
4 598 614
3 145 187
0.66
10.40
46.21
国内制造
705 212
4 512 036
3 073 970
0.56
11.01
46.78
排量≤1 L
47 045
311 776
210 408
-6.92
29.00
48.18
1 L<排量≤1.6 L
445 748
2 844 163
1 993 726
-0.90
8.09
42.66
1.6 L<排量≤2.0 L
167 050
1 023 387
635 155
12.61
23.03
61.12
2.0 L<排量≤2.5 L
42 233
299 952
221 992Hale Waihona Puke -14.93-4.20
35.12
2.5 L<排量≤3.0 L
3 103
第7期
Design-Innovation 或关闭的转折点；位置 B3 为撑杆力矩与后背门的重力矩相等；位置 B4 为后背门旋转 90°时撑杆的下固定点；位置 B5 为后背门的极限开启角度。P 为后背门的质心。后背门开启时 B 和 P 2 点绕 O 点做圆弧运动，如图 2 所示。

背门气弹簧撑杆的设计与研究

方式A 方式B 方式C
图2背门气弹簧撑杆布置
如图1所示，F=F 1-F 2=PS 1-P （S 1-S 2）=PS 2
图1气弹簧原理
：气弹簧弹力（单位：N ）；
：无活塞杆腔体压力（单位：N ）；：有活塞杆腔体压力（单位：N ）；
2.1背门模型（见图3）
图3背门模型
符号说明：
W0—背门总成重力（单位：N）；
F'—开启操作力（单位：N）；
F—关闭操作力（单位：N）；
f1—气压支撑杆作用力（单位：N）；
L0—后门重心与铰链轴心线的水平距离（单位：M）；L1—气压支撑杆中心线到铰链轴心线的距离（单位：M）；r0—操作力点对铰链轴心的半径（单位：M）。

①设定目标值F=70N，全开时的气压力
求
②根据求出的气压反作用力
觉力；
③调整L'1，使F'（即开启时的感觉力）。

4），力矩平衡角度12.1°，符合设计要求。

图4重力、撑杆力力矩示意图
4气弹簧安装点刚度分析
气弹簧撑杆安装点处，需进行刚度CAE分析，防止在使用耐久过程中车身形变较大。

该车型刚度分析及形变见表1。

M1后背门气弹簧布置设计

1、气弹簧不受外力时，自然伸长为最小行程（指压缩行程）处，即最大伸长处； 2、活塞两边气压相等，由于受力面积不同，产生压力差提供气弹簧的支撑力； 3、气弹簧运动中瞬时提供的总支撑力包括两部分：压力差产生的支撑力和摩擦力。 4、外力压缩气弹簧，由于撑杆在气室内体积增大，压缩气体的有效容积变小，气室气压变大，压力差产生的支撑力变大；
从曲线中可知，简单的更换气弹簧或者调节气弹簧力无法满足设计要求，故只有改变气弹簧安装点来调节气弹簧的力臂，从而改变气弹簧的力矩，使其开启力矩使其满足设计要求！
如图所示，分别为后背门初始位置、中间位置、极限位置。
后背门初始状态：重力矩32.25N· M 气弹簧力矩30.82N· M 摩擦力矩3.05N· M 开启力矩=重力矩+摩擦力矩-气弹簧力矩 =-4.48N· M
5、摩擦力变化：气室压力越大，摩擦力越大，撑杆运动越快，摩擦力越大，离自然伸长处越远，摩擦力越大； 6、气温影响气弹簧支撑力：气温越低，气室压力越低，气弹簧提供的支撑力越小。气弹簧的布置原则如下：后背门在开启过程中，存在平衡区域，即重力矩=支撑力矩 1、初始位置时，开启力矩为-5N· M～ -2N· M，即重力矩+摩擦力矩＞气弹簧力矩，以免开启时自动弹出，当关闭后背门时，过平衡点后，靠自身的重力矩能够自行关闭； 2、平衡点设在后背门开启10°左右，此时支撑力矩=气弹簧力矩； 3、当过平衡点后，开启力矩逐渐增大，以便后背门缓慢上升，在中间位置为最大，为5N· M左右，然后逐渐减小； 4、到达极限位置时，重力矩+摩擦力矩≤气弹簧力矩，开启力矩为0～ 2N· M，此时依靠背门气弹簧限位。
以M1项目为例：首先，为减少后期的调整难度和工作量，做粗略布置时，我们尽量沿用标杆车的背门气弹簧安装结构，即上部固定在侧围，同时，预留一定空间，以便调整。其次，选择现有车型中背门结构与设计目标相近者为蓝本，初步选定气弹簧的型号。后背门数据设计完成后，我们首先利用软件计算出后背门总成的重量和质心，然后计算出背门开启过程中的重力矩曲线，同时计算出早期背门气弹簧的力矩曲线，两者相互比较。再结合供应商提供的气弹簧数据，选择更改气弹簧型号或微调气弹簧布置，使调整后的气弹簧力矩曲线符合我们的设计要求。如图所示，为气弹簧初次布置后经CAE分析得出的力矩与角度关系图，气弹簧力矩远远大于重力矩，导致后背门一旦开启，立刻急速上升，且关闭时比较费力，不满足设计要求！

气弹簧布置及选型设计指南

50～400 100～700 150～1100 150～1600 ～2200 ～4500
5 气弹簧的布置设计
5.1 气弹簧的布置方式气弹簧在后车门开启时按气弹簧的旋转方向，分为正转和反转两种布置方式（如图 4 所示）。正转：从车左侧面（车头方向在左，车尾方向在右）看过去，旋转方向为顺时针的布置方式为正转。 4
I
前言
为保证本公司车身设计开发质量，特制定本指南。本指南参照国内外汽车设计公司及汽车生产企业的先进经验编制而成。
II
气弹簧布置及选型设计指南
1 范围
本指南概述了气弹簧的布置及选型方法。本指南适用于本公司设计开发的各类车型上掀式车门。
2 规范性引用文件
GB/T 25750—2010 可锁定气弹簧技术条件 GB/T 25751—2010 压缩气弹簧技术条件 GB/T 1740 漆膜耐湿热测定法 GB/T 6461 金属基体上金属和其它无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级 QC/T 207—1996 汽车用普通气弹簧 QC/T 625－2013 汽车用涂镀层和化学处理层
3.1 定义 ............................................................................ 1 3.2 组成 ............................................................................ 1 3.3 基本原理 ........................................................................ 1 3.4 分类 ............................................................................ 1 4 气弹簧的选型 ......................................................................... 2 4.1 气弹簧的参数 .................................................................... 2 4.2 气弹簧参数与气弹簧力值的关系 .................................................... 2 4.3 气弹簧选则范围 .................................................................. 4 5 气弹簧的布置设计 ..................................................................... 4 5.1 气弹簧的布置方式 ................................................................ 4 5.2 输入条件 ........................................................................ 5 5.3 力学分析 ........................................................................ 5 5.4 确定气弹簧的上下安装点 .......................................................... 5 5.5 设计应用 ........................................................................ 7 6 气弹簧的性能要求 ..................................................................... 7

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两厢车背门气弹簧布置
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背ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ受力分析
1.气弹簧一般工作原理
★气弹簧不受外力时,自然伸长为最小行程（指压缩行程）处，即最大伸长处;
★活塞两边气压相等，由于受力面积不同，产生压力差提供气弹簧的支撑力;
★气弹簧运动中瞬时提供的总支撑力包括两部分:压力差产生的支撑力和摩擦力。
★外力压缩气弹簧,由于撑杆在气室内体积增大,压缩气体的有效容积变小，气室气压变大,压力差产生的支撑力变大;
★摩擦力变化:
气室压力越大，摩擦力越大,
撑杆运动越快，摩擦力越大，
离自然伸长处越远,摩擦力越大;
★气温影响气弹簧支撑力:气温越低,气室压力越低，气弹簧提供的支撑力越小。