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扭杆弹簧式轿车行李箱铰链保持力分析董炳健; 王祖圆【期刊名称】《《机械工程师》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】4页(P150-153)【关键词】扭杆弹簧; 铰链机构; 平衡; 开闭力; 优化设计【作者】董炳健; 王祖圆【作者单位】吉利长兴新能源汽车有限公司浙江长兴 313100; 宁波吉利汽车研究开发有限公司长兴分公司浙江长兴 313100【正文语种】中文【中图分类】U463.830 引言图1 自由杆式扭杆弹簧图2 连杆式扭杆弹簧行李箱（后背箱）盖铰链是行李箱盖与车身相连接，并能控制行李箱盖运动轨迹的装置。
行李箱盖铰链根据平衡铰链机构的弹性元件不同分为扭杆弹簧铰链、螺旋拉伸弹簧铰链、以及气弹簧铰链机构等[1]。
扭杆弹簧铰链是目前家用轿车设计中最常用的一种链接方式。
其根据安装方式不同又分为自由杆式和连杆式；扭杆直接和铰链连接的方式称为自由杆式扭杆弹簧（如图1）；铰链带有连杆结构，扭簧与连杆连接的形式称为连杆式扭杆弹簧（如图2）。
本文通过详细解析某款三厢轿车行李箱开启后保持力弱，不能实现自动弹起、自动保持的实车缺陷，并给出一套有效改善行李箱盖铰链保持力、实现任意位置悬停的解决方案，阐述一种经过实车验证的自由杆式扭杆弹簧铰链平衡机构的设计、校核方法。
1 问题描述图3 某三厢在研车型A 的行李箱盖图4 行李箱盖铰链3D 数模某三厢在研车型A，行李箱盖开启后保持力弱，不行实现任意位置悬停，容易掉下来砸到人员产生危险（如图3）；行李箱盖铰链3D 数模如图4所示；扭杆弹簧铰链模型如图5所示，图5中：2M为扭簧扭力矩；MG为重力矩；l为重心位置距铰链轴销的长度。
门铰链扭簧+活动臂组成一套扭杆弹簧平衡机构，是控制行李箱盖运动的部件。
图5 扭杆弹簧铰链模型2 自由杆式扭杆弹簧工作原理及应力计算2.1 扭杆弹簧的工作原理扭杆弹簧的本体为金属杆，两端由于安装需要作出形状，一端固定在铰链上，另一端承受载荷。
举升门气弹簧布置与支撑力计算单位：上海同捷科技股份有限公司姓名：许晓晖拟晋级别：中级举升门气弹簧布置与支撑力计算许晓晖摘要：气弹簧助力式开启机构是目前乘用车上经常采用的一种结构。
目前国内汽车车身设计中，对于气弹簧布置、选用采用逆向方法较多。
即以标杆样车为参照，来布置设计车，以标杆车使用的气弹簧为基础样件，然后通过CAE运动分析来进行校核。
本文从正向设计出发，以举升门为例，详细介绍了举升门气弹簧的布置与支撑力计算的设计过程，为新车设计正向布置气弹簧提供借鉴。
关键词：举升门气弹簧布置气弹簧是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的配件。
气弹簧与其它弹簧相比具有尺寸小、容易布置、可靠性高及弹力随行程的变化小等特点，可在-40℃——80℃范围内工作，温度对其弹力的影响不到4%。
气弹簧在专业生产厂家均按标准化和系列化设计，使用和维修也更加方便。
本文就汽车设计中经常应用的气弹簧布置，以举升门气弹簧的应用设计进行分析。
一、确认举升门铰链转轴中心位置在举升门气弹簧应用设计之前必须确认：举升门两个铰链是否同轴；举升门在沿着铰链轴转动过程中与车身部件有无干涉（一般要求间隙应大于3mm）；是否有气弹簧安装空间。
铰链转轴中心是后续设计的基准。
二、确定举升门的开启角度根据人机工程学分析来确定举升门的开度，目前对举升门开到最大位置车门下边沿的离地高度法规没有规定。
依据整车总布置状态，确定该车型的举升门开启最大角度为94°，举升门最高点离地高度为2002mm。
这样定义既考虑到人的头部不易碰到举升门下部最低点，也照顾到关门操纵时手部能很容易接触到拉手。
三、计算气弹簧上、下安装点的位置及有效行程气弹簧和安装座通过带有螺纹段的轴销连接。
气弹簧的安装点理论上是指气弹簧两端轴销上球头转动中心。
有效行程是指气弹簧在车门关闭到车门完全开启长度变化的尺寸。
首先根据车身状态确定上安装点，具体要求：●安装面应满足气弹簧运动不引起干涉的要求，必要时调整安装面；●安装面内部设计适合强度要求的螺母加强板。
车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算沈茂涛【摘要】对轿车车门铰链、车门前侧分缝线、行李箱盖扭杆弹簧的布置进行了研究,总结了轿车设计中车门铰链及其轴线的布置方法、步骤及校核要点.介绍了车门与翼子板之间、前后车门之间分缝线的位置以及形状走向的确定方法,论述了行李箱盖铰链及其平衡支撑机构的形式、行李箱盖重力力矩以及扭杆弹簧力矩曲线的绘制方法,明确了扭杆弹簧扭转刚度系数的计算方法.%ln this paper, investigation is made to car door hinge, door front separating line, trunk lid torsional bar spring. Layout method, procedure and checking points were summarized to door hinge and its axial line in car design. Position of separating line between door and fender, between front and rear door as well as determination method of shape direction are introduced. Trunk lid hinge and the form of its balance supporting mechanism, the plotting method of trunk lid gravity moment and torsional bar spring moment curve are elaborated, the calculation method of torsion stiffness coefficient of torsional bar spring is defined in the paper.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P29-31,36)【关键词】车门铰链;车门分缝线;行李箱盖扭杆弹簧;扭转刚度系数【作者】沈茂涛【作者单位】上海同捷科技股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】U463.81 前言在以往的轿车车身设计中，车门铰链轴线基本是先沿用标杆车设计，车门前侧分缝线直接由造型给定，然后工程设计人员进行车门运动分析，根据最小运动间隙要求再去调整铰链轴线或车门前侧分缝线。
汽车行李箱盖产品结构优化设计分析发表时间：2019-09-19T14:27:52.233Z 来源：《建筑细部》2019年第4期作者：罗林[导读] 在汽车行业当中，汽车行李箱盖的开启方式和驱动点的改变会使电动开启的用力过大，所以在汽车行李箱盖开发过程中，要将开启施力值减少到合理的范围，满足行李箱盖电动化的需求，本文就主要对汽车行李箱盖产品结构优化设计进行了分析。
罗林四维尔丸井（广州）汽车零部件有限公司 510530摘要：在汽车行业当中，汽车行李箱盖的开启方式和驱动点的改变会使电动开启的用力过大，所以在汽车行李箱盖开发过程中，要将开启施力值减少到合理的范围，满足行李箱盖电动化的需求，本文就主要对汽车行李箱盖产品结构优化设计进行了分析。
关键词：汽车行李箱盖；产品结构；优化分析目前汽车行李箱盖产品主要是基于纯手动的开关来设计后备箱盖的，要对汽车行李箱盖产品结构进行优化和设计，主要目的就是设计手动开启处的用力较小，而电动开启行李箱盖则是从支撑端施力，驱动行李箱盖整体开启和关闭，所以电动开启行李箱盖的过程相对于手动来说是一个较费力的过程，因此在汽车行李箱盖电动开发过程中要在不影响行李箱位置关系和运动关系的同时，对行李箱盖产品结构进行优化，设计如何增加电驱动端力臂长度，减少阻力。
一、压力边和拉延力的计算1、压边力的选择冲压形成过程中的重要工艺参数之一就是压力边，压力边的选择是否合理影响着该过程是否可能出现缺陷。
首先压边力是能够增强板料拉应力，控制板料的流动，如果压边力不足，将会引起板料的破裂和起皱，通常情况下，当压力边增大时，成形力也会随之增大，并且在一定范围内一直，会对板料的起皱有一定的抑制作用，减少拉力不足的情况，但是如果拉应力过大，则会明显增加板料拉裂的趋势，导致板料产生破裂，过大的压力便会加快模具的损耗，减少模具使用寿命，过小压边力，会导致板料流动不足，形成拉裂或起皱的现象。
所以压边力的选取会受到很多因素的影响，其中拉延件的结构形状，对压边力的选择起着决定性的作用，板料的性能、模具的结构压边力的选择，所以需要通过一些模拟仿真实验，通过一些精细的计算来选取合适的压边力。
众泰控股集团有限公司企业标准Q/CS发布Q/CS 05.010-2013行李箱扭簧设计计算方法2013-02-28实施2013-02-25发布Q/CS 05.010-2013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：綦法富。
行李箱扭簧设计计算方法1 范围本标准规定了行李箱扭簧的技术要求、试验方法和计算方法。
本标准适用于三厢车鹅颈式（弓形）铰链所配用的行李箱扭簧产品。
2 引用标准下列文件中对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 230.1-2009金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T 1222-2007 弹簧钢GB/T 1805-2001 弹簧术语GB/T 18983-2003 油淬火回火弹簧钢丝Q/ZTB 06.002-2012 乘用车零部件防腐技术要求Q/ZTB 07.025-2012 禁用和限用物质规范3术语和定义3.1 行李箱扭簧作为平衡铰链的弹性元件之一，占有有效空间小，易于安装，是一种较好的结构型式。
其工作原理是通过扭转产生弹性变形输出力矩。
3.2 鹅颈式（弓形）铰链鹅颈式（弓形）铰链是使用弹性元件，可以在行李箱盖开启或关闭过程中平衡行李箱盖重力矩的铰链结构,因其形状类似于鹅颈而得名。
该铰链形式结构简单、制造工艺容易、有足够强度、可靠耐久及成本较低等优点，目前在中低档三厢车型中广泛应用。
3.3 剪切弹性模量（G）材料的力学性能指标之一，是材料在纯剪切应力状态下，应力低于比例极限时切应力与切应变的比值。
它代表着材料抵抗切应变的能力，模量大，则表示材料的刚性强。
目前几种常用的扭簧材料剪切弹性模量见表1所示。
表1 扭簧材料的剪切弹性模量3.4 行李箱盖重力矩行李箱盖重力臂是随行李箱盖开启角度的变化而变化。
行李箱盖扭力弹簧设计
李建;赵为纲
【期刊名称】《时代汽车》
【年(卷),期】2016(000)011
【摘要】通过对某一上市车型行李箱盖系统受力分析,并利用数学模型及理论力学模型建立了行李箱盖开启和关闭过程中力矩平衡关系,结合CATIA软件的DMU模型求出扭力弹簧性能参数.另外,通过EXCEL文件中强大的数据处理及公式编辑功能,实现了行李箱盖重力矩及扭力弹簧扭矩计算,获得行李箱盖开启角度与重力矩及扭矩曲线,指导了该车型的试制和生产,以此获得行李箱盖系统较佳的开闭性能.
【总页数】3页(P49-50,53)
【作者】李建;赵为纲
【作者单位】众泰汽车工程研究院浙江省杭州市 310018;众泰汽车工程研究院浙江省杭州市 310018
【正文语种】中文
【相关文献】
1.车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算
2.基于Excel的行李箱盖扭杆弹簧计算研究
3.扭杆弹簧在行李箱盖系统中的设计与应用
4.扭力弹簧式行李箱盖铰链
5.三厢轿车行李箱盖扭杆弹簧平衡系统分析及其设计应用
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车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算
车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算
车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧是车身组成部件之一，需要进行布置计算，以保证各个部件的正常工作。
下面将介绍车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算。
车门铰链是车门与车身连接的部件，负责支撑车门以及让车门正常开启和关闭。
车门铰链的布置需要考虑以下几个因素：
1. 质量：车门铰链需要承受车门的重量，因此需要选择耐用且质量较高的铰链。
2. 受力：车门铰链需要承受每次开启和关闭过程中产生的力，因此需要考虑车门铰链的承受能力。
3. 安全性：车门铰链需要保证车门的安全性，因此需要在车门铰链上增加防护装置以确保车门在突发情况下不会突然落下。
4. 稳定性：车门铰链需要保证车门的稳定性，以保证车门在行驶过程中不会产生误动作。
5. 维修性：车门铰链需要保证维修人员可以方便地进行检修和维修。
对于行李箱盖扭杆弹簧的布置计算，同样需要考虑以上因素，但还需要考虑以下几个因素：
1. 弹簧弹性：行李箱盖扭杆弹簧需要经常拉伸和收缩，因此需要选择弹性较好的弹簧。
2. 位置：行李箱盖扭杆弹簧的位置需要考虑到行李箱盖的重心点，以确保行李箱盖在开启和关闭时不会出现过于剧烈的运动。
3. 动作速度：行李箱盖扭杆弹簧需要保证行李箱盖在开启和关闭时的速度适中，以保证操作的方便性和安全系数。
4. 承受能力：行李箱盖扭杆弹簧需要承受行李箱盖的质量，因此需要考虑弹簧的承受能力。
5. 防震性：行李箱盖扭杆弹簧需要保证在行驶过程中不会因为车身震动而产生异动。
在进行车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算时，还需要注意以下几个方面：
1. 布置数量：车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的数量需要根据车身的实际情况进行选定。
2. 布置位置：车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的位置需要综合考虑车身结构、实际需求等因素进行选择。
3. 配件选配：车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧需要选择适配车身的配件，以保证其功能和性能的正常发挥。
总之，车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算需要综合考虑多个因素，以保证车身的正常运行和安全性。
在车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算过程中，需要先对车身的结构和实际需求进行分析，以确定车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的数量和位置。
同时，需要根据车门和行李箱盖的重量和大小规格，选择合适的铰链和弹簧，并根据其承受能力和弹性等特点，合理地安置在车身上。
车门铰链的布置计算需要考虑车门的重量、尺寸以及门的开启方向等因素。
通常情况下，车门铰链的布置方式可以按照如下两种进行：
1. 一般车门铰链布置方式：选择一对双铰链组合，将其安装在车门上和车身上相应的位置。
通常情况下，一辆车在每个车门上都会安装一个或多个车门铰链。
2. 高级车门铰链布置方式：对于高级车辆，则需要考虑车门的尺寸和重量，需要使用更多和更高质量的铰链组合，以确保车门的平稳运行和安全性。
行李箱盖扭杆弹簧的布置计算需要考虑行李箱盖的重心位置、行李箱盖的尺寸和质量等因素。
根据不同类型的车身结构，行李箱盖扭杆弹簧的布置方式可以分为如下几种：
1. 单点式布置方式：在行李箱盖的一侧选择一个固定点，将弹簧连结在该固定点上。
2. 双点式布置方式：在车身两侧分别选择一个固定点，并将弹簧同时连结在这两个固定点上。
3. 三点式布置方式：在行李箱盖的侧壁和车身两侧分别选择两个固定点，并将弹簧同时连结在这三个固定点上。
总的来说，车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的布置计算需要综合考虑多个因素，在保证车门和行李箱盖的安全性和稳定性的同时，还需兼顾驾驶员和乘客的使用体验和维修需求。
除了考虑铰链和弹簧的数量和位置外，还需要考虑它们的材料选择和质量控制。
在现代汽车制造过程中，越来越多的汽车制造商开始使用高质量的铰链和弹簧材料，以确保性能和持久性。
对于铰链，常见的材料有钢铁、铝合金和镁合金等。
在选择铰链材料时，需要综合考虑车门的质量、使用环境和成本等因素。
对于行李箱盖扭杆弹簧，需要选择合适的弹簧材料，并进行适当的强度和耐久性测试，以确保其安装和使用的质量和稳定性。
同时，由于车门和行李箱盖是车辆内部的主要出入口，因此也需要特别注重它们的设计和生产质量。
车门和行李箱盖的密封性和防盗能力也需要得到充分的考虑。
除了以上这些方面，还需要注意在车门铰链及行李箱盖扭杆弹簧的制造与安装过程中的质量控制。
生产过程中需要严格遵守相关标准，材料选择、制造工艺、质量检测等都要符合国际汽车质量标准，以确保铰链和弹簧的合格率和稳定性。
维护和保养也是保证车门和行李箱盖安全的重要因素。
需要定期检查车门和行李箱盖的铰链、弹簧是否磨损或松动，如有问题需要及时更换或维修。
同时，定期润滑车门铰链和行李箱盖扭杆弹簧，可以有效减少磨损和摩擦，延长使用寿命。
最后，由于现代汽车的安全性和节能性越来越受到重视，车门和行李箱盖的设计也越来越复杂，使用的铰链和弹簧数量也越来越多。
未来可能会出现更多新材料、新工艺和更高效的铰链和弹簧设计，以增强汽车的安全性和性能。
