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拉带式限位器的吸能实验及改进
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2018-09-07 07:21:47



    第一段斜率的产生主要是限位器盒从限位臂挡位槽爬升的滑动阻力,该阻力又由2部分力组成,分别为弹簧产生的压力和滑块在限位臂上的摩擦力。由于限位臂的表面与滑块材质固定,所以能进行改变的就是弹簧产生的压力。弹簧的压力和弹簧被压缩量有关,降低弹簧的压缩量就会减小弹簧对限位臂的压力。弹簧压缩量的改变主要依靠改变限位臂的外形轮廓。所以限位臂的外形轮廓从限位臂挡位槽的低点至限位臂止挡的高点间的坡度,就决定了弹簧变形的过程。
    经过上述分析,确定了以下改进方案:修改限位臂挡位槽至止挡头部的外形轮廓,降低起始位置的斜率;更改车门的全开角度或最大过开角度,增加限位器盒的位移距离,即增加车门全开角度与车门过开角度的差值。

    3 改进方案的实施和结果
    如图4所示,左侧限位臂为改进前的限位臂轮廓,右侧为试验改进极限状态。更改前,全开挡位与限位臂止挡由R角连接,R已设计到极限大;更改后,全开挡位与限位臂止挡由斜线连接,斜线角度设计到极限小。上坡切线角度由21.5°降低到13.3°。

    更改后,第一阶段的斜率下降非常明显,通过此极限状态试验可以基本肯定了轮廓修改的作用。改进前,零件的斜率在570 N/mm左右;更改后,斜率在350 N/mm左右。根据比例计算,在后续修改开启角度时,会将上坡的切线角度调整为17.5°左右,在保证斜率不超过500 N/mm的同时,尽量提升斜率,以增大面积。
    调小全开挡的开度对于一款轿车可能会出现上下车不方便的情况,所以选择了调大过开角度的方案。在车门开度68.6°时,限位器盒的位移行程为0.8 mm;开度为71.0°时,位移行程为3.4 mm。角度变化了2.4°,位移变化了2.6 mm。角度变化1.0°时,位移大约增加了1.1 mm。假设最大过开角度在72.00位置,位移行程将是4.5 mm左右,除去缓冲块无法压缩的部分,其位移仍能达到3 mm以上。将最大过开角度的名义值设为73.0°,公差保持原有的±1.0°,就可以保证限位器吸能满足要求。
    增大过开角度,就是增长限位臂挡位槽与止挡位的距离,所以限位臂的外形轮廓仍然需要发生变化,在保持上坡切线角度的情况下,微量修改上坡的轮廓圆弧,使位移开始阶段时的曲线尽量饱满,获得如图5所示的最终吸能曲线。计算该曲线获得的面积大于0.8 J,该更改方案满足设计要求。

    4 结束语
    本文论述了拉带式限位器进行吸能实验时的实验方法及要求,分析了实验曲线3个阶段的形成原因和吸能不达标的原因,通过修改限位臂轮廓及增大过开角度来改进吸能曲线,最终满足实验要求,为同类设计开发提供了改进思路。
 

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