轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计
天津汽车
摘要
通过ＡＤＡＭＳ建模对某轿车后背门开启机构做
运动分析，来解决后背门初开启阶段的干涉问题和完全开启时的漏雨问题。通过ＡＤＡＭＳ的优化分析和运动分析，给出了解决问题的建议：调整相关点位置可以改善后背门与侧围的干涉现象，而且最佳的办法是将铰链机构整体前移；调整相关点位置或修改限位块尺寸可以改善后备门开启角度过大及行李箱漏雨的问题。
ＣＡＥ在汽车工程中的效率和价值都得到了具体体现。
关键词
后背门铰链结构
运动分析
ＤＯＥ
ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＰａｓｓｅｎｇｅｒＣａｒＢａｃｋＤｏｏｒＨｉｎｇｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｏｐｅｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃａｒｂａｃｋｄｏｏｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｂｕｉｌｄｉｎｇａｍｏｄｅｌｗｉｔｈ
ＡＤＡＭＳ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｓｉｄｅｐａｎｅｌｗｈｅｎｂａｃｋｄｏｏｒｉｓｏｐｅｎｉｎｇａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇａｎｄｒｅｓｏｌｖｉｎｇｌｅａｋｒａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｗｈｅｎｂａｃｋｄｏｏｒｉｓｉｎｆｕｌｌ－ｓｉｚｅｏｐｅｎｉｎｇ．ＳｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｏｆｆｅｒｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｂｏｔｈｆｉｎｉｓｈｅｄｗｉｔｈＡＤＡＭＳ．Ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｉｎｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｓｉｄｅｐａｎｅｌ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｔｈｅｂｅｓｔｗａｙｏｆａｄｊｕｓｔｉｎｇｉｓｔｏｍｏｖｅｔｈｅｗｈｏｌｅｈｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｗａｒｄC ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｉｎｔａｎｄｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｌｉｍｉｔｉｎｇｂｌｏｃｋｃａｎａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｇｌｅｏｆｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｅａｋｒａｉｎ．ＴｈｅｖａｌｕｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＣＡＥｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｓｃｌｅａｒｌｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｃｋｄｏｏｒ
ＯｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓＤＯＥ
张德超
杨亚娟
刘红领
陈伟
柳杨
（奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院ＣＡＥ部）
车门是车身上重要部件之一，按其开启方式分
为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。
轿车后背门主要有２种设计方案：第１种方案是典型两厢车的后备门，将后窗玻璃与后背门做成一个整体，也称掀背门，这种设计方案在三厢车及轻型货车等车型中也有广泛应用；另一种方案是将后窗玻璃与后背门做成分离的，其中后窗玻璃与车身是一个整体，２种方案的选择主要根据车身造型及布置来决定。
某轿车的后背门总成如图１所示。开启机构是由１个四连杆和１个气弹簧构成，如图２，左右两侧对称布置。在试制车间装车时，发现有２个问题，第
１个问题是后背门在初始开启阶段会与侧围发生干
涉，会损坏车身油漆；第２个问题是后背门完全打
开的时候，会有雨水漏入行李厢。
解决这２个问题最直接的办法是修改侧围的模具，但是修改量很大，成本很高，下面通过平面四连杆机构的运动分析，来解决这２个问题。
图１
后背门总成
图２
后背门开启机构轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计
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汽车技术
２００７年第３期
１平面机构分析方法［１］
机构的运动分析是指对机构的位置、速度和加速度进行分析。为了研究的方便，不考虑引起其运动的外力和构件的弹性变形以及运动副间隙对机构运动的影响。而仅根据原动件的已知运动规律，确定从动件的位置、角位移、角速度和角加速度以及其上某些点的位移、轨迹、速度和加速度等运动参数。其目的在于了解机构在整个运动循环中的运动参数和运动特点，为机构的选择、使用、校核和修
改设计提供依据。
无论是设计新的机械还是分析现有机构的工作性能，都必须对其进行运动分析。
通过位移（或轨迹）分析，可以确定机构中某些构件的运动范围或轮廓尺寸，以及判断各构件之间是否相互干涉或某些点的运动轨迹是否满足要求。
通过速度分析，可以确定机构中从动件的速度变化规律是否满足工艺要求。此外，速度分析还是进行机构加速度分析、力分析以及研究机器动态特性和功率等问题的前提。
通过加速度或力的分析可以研究机械的动力特性，确定构件的惯性力（矩）。
机构运动分析的方法有实测法、图解法和解析法等。实测法只用于确定现有机构的实际运动规律，对于修改设计无能为力。图解法特点是形象直观，方法简单，但精度不高，且在对机构的一系列位置进行分析时，需反复作图而显得繁琐。解析法是建立各种运动参数和机构尺寸之间的函数关系式，即所谓的数学模型，借助电子计算机计算，不仅可以获得高精度的计算结果，而且可以把机构的分析与综合问题联系起来，因此解析法得到了越来越广泛的应用。
现以铰链四杆机构的位置（或轨迹）分析来讨论解析法中的矩阵法。图３所示铰链四杆机构，假设已知各构件的尺寸及原动件１的角加速度，求构件２、３及点Ｅ的位置。
为了分析方便，取轴ｘ与Ｌ４一致，标出各构件上的运动副及分析点的矢量方向和位置角，并建议表示邻架杆的矢量由其固定铰链引出，以便标出其位置角，如图３中Ｌ１、Ｌ３所示。规定角运动量以ｘ轴正向为基准，逆时针方向为正，反之为负。则该机构各构件所构成的矢量封闭图形ＡＢＣＤ，可写出机构的位置矢量方程如下：
Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌ３＋Ｌ４（１）将（１）式分别向ｘ轴和ｙ轴上投影得：
Ｌ１ｃｏｓ!１＋Ｌ２ｃｏｓ!２＝Ｌ４＋Ｌ３ｃｏｓ!３
Ｌ１ｓｉｎ!１＋Ｌ２ｓｉｎ!２＝Ｌ３ｓｉｎ!３（２）（２）式即为机构的位置方程式，（２）式中仅含２个未知量!２和!３，故可以求解。
又如图３所示：构件２上点Ｅ的坐标为：
ｘＥ＝Ｌ１ｃｏｓ!１＋ｍｃｏｓ（ａ＋!２）
ｙＥ＝Ｌ１ｓｉｎ!１＋ｍｓｉｎ（ａ＋!２）（３）将!２及!１代入（３）式，就可以求出点Ｅ的位置坐标。
２Ａｄａｍｓ／ｖｉｅｗ仿真分析及建议［２］
通过Ａｄａｍｓ／ｖｉｅｗ仿真分析来试图找出造成后背门在初始开启阶段会与侧围干涉的原因，建模是以整车坐标系为参考坐标系。输出结果为后背门端点在ｘ方向与ｚ方向的位置，分析中可以简化认为这个铰链机构是在ｘｚ平面的机构，如图４所示。
后背门端点ｘ轴、ｚ轴位移仿真结果如图５和图６所示。分析图５和图６中的曲线得出，后背门端点在初始开启阶段是沿ｘ轴负向移动和沿ｚ轴正向位移。由图５和图６可以看出，设计的四连杆机构是完全满足要求的，不会导致后背门端点与侧围干涉。
图３机构的解析法运动分析
图４后背门处于关闭状态的铰链机构
汽车技术
天津汽车
图９Ａ点对后背门开启角度的影响
Ａ点沿ＡＤ轴线移动１０ｍｍ，角度为１７７．４°，此时漏雨，如果能调整角度＜１７０．３，也可以是不漏雨的
图５后背门端点在ｘ方向的位移
ｔ／ｓ
图７后背门初始开启阶段简化模型
图６后背门端点在ｚ方向的位移
查看装车现场发现：后背门端点在初始开启阶段是沿ｘ轴负向移动，沿ｚ轴负向位移才导致干涉现象发生。进一步查看装车现场发现，整个四连杆机构的制造及装配误差很大，足以使四连杆机构在初始开启阶段失效。
如果提高制造及装配精度，肯定可以改善干涉现象，但是会较大的增加成本，这种改进方案并不可取。
如图７所示，改进干涉现象的关键是必须将Ｂ点沿ＣＢ方向移动，为了有效改进干涉现象，并降低修改的成本，最好的修改办法就是将整个铰链机构向
ｘ轴负向移动。
通过Ａｄａｍｓ／ｖｉｅｗ进一步仿真分析发现，优化Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ这４个点的位置可以解决漏雨问题。
在４个点中，Ａ、Ｄ这２点修改起来成本最低，为了知道Ａ、Ｄ点谁对漏雨问题的影响最大，利用Ａｄａｍｓ／Ｉｎｓｉｇｈｔ进行ＤＯＥ分析。设定Ａ、Ｄ这２点ｘ坐标值为设计参数，后背门的开启角度值为响应参数，分析结果如图８所示：Ａ点ｘ坐标值的影响有１１８０．１８％，而Ｄ点
ｘ坐标值的影响仅有２４．７２％。显然，修改Ａ点能较快的改变铰链机构的运动特性，修改Ｄ点对改变铰
链机构的运动特性效果不太明显。
Ａｄａｍｓ／ｖｉｅｗ可以算出移动Ａ点对应的后背门
开启角度，图９为Ａ点对后背门开启角度的影响图。
Ａ点沿ＤＡ轴线移动１０ｍｍ，角度为１５６．２２９９°
，不漏雨原模型，角度为１６７．９６７４°，刚好满足不漏雨要求
ｌ／ｍｍ
ｔ／ｓ
汽车技术（下转第４５页）
ｌ／ｍｍ
图８
Ａ、Ｄ点Ｘ坐标值对后背门开启角度的影响程度
２００７年第３期（上接第１４页）
由图９可分析出将Ａ沿ＡＤ轴线前后移动１０ｍｍ的后背门开启角度，设计部门可以根据后背门的高度要求来决定后背门开启角度值，反馈给分析部门，由分析部门提供最理想的Ａ点坐标。如图９所示，将Ａ点沿ＡＤ轴线移动１０ｍｍ时，是漏雨的，但是也可以通过修改限位块尺寸的办法来改善这种状况。建议２种办法结合使用。
实践证明：运用以上分析结果，成功解决了后背门开启中碰到的２大难题。
３结论
综上所述，运用Ａｄａｍｓ软件对后背门铰链机构进行运动分析，并给出了修改建议。ＣＡＥ在汽车工程中的效率和价值都得到了具体体现。
ＣＡＥ在汽车设计前期及工程实现后期都非常重要。快速、有效及低成本的优势使其成为现代汽车设计中非常重要的环节。
参考文献
１曹泗秋，杨巍．机械原理．湖北省：湖北科学技术出版社，１９９４
２陈立平，张云清，任卫群，等．机械系统动力学分析及ＡＤＡＭＳ应用教程．北京：清华大学出版社，２００５
（收稿日期：２００７－０５－０９）
野车。在２０世纪５０～７０年代，这种车曾是我国军队主要的指挥车。从６０年代中后期开始，它逐步被北京ＢＪ２１２型越野车所替代。此前，高尔基汽车厂曾生产过各种类型的军用越野车，除嘎斯６７和嘎斯６９外，还曾生产过嘎斯５１载货车。在我国２０世纪５０年代末建成的南京汽车制造厂曾以该车型为蓝本生产载重车质量为２０００ｋｇ的跃进ＮＪ１３０型货车，同时，还仿造嘎斯６３生产了跃进ＮＪ２３０型越野车，这就是我们过去常见到和所熟知的南京嘎斯。
４胜利——
—Ｍ２０小客车
俄罗斯（前苏联）高尔基汽车厂因以生产嘎斯汽车为主，所以简称嘎斯厂。其实，它不仅生产众所周知的嘎斯型载重汽车和越野车，而且还生产小有名气的嘎斯系列小客车。如伏尔加牌小客车和海鸥牌高级小客车，以及嘎斯——３１０２和嘎斯——２４型小客车等。
自第二次世界大战后期的１９４６年，高尔基汽车厂开始生产胜利——
—Ｍ２０小客车。见图４（俄罗斯），它是２０世纪５０年代俄罗斯（前苏联）高尔基汽车厂生产的一种轿车。图４中汽车主图是胜利——
—Ｍ２０轿车，是１９５４年生产的，图中右上角的图案是一个形似盾牌的商标标志，标志中有一只悠然自得的鹿，鹿的下方有ГＡ３（嘎斯）字样。胜利——
—Ｍ２０和伏尔加轿车的标志都是一只奔放的小鹿，只是形态不同罢了。该商标标志一般都标在车的头部。
在２０世纪５０年代，该车曾是我国机关事业单位中常见的公务用车，该车后来被移到波兰生产。
（收稿日期：２００７－０１－２３）
图３嘎斯——
—６７越野车
图４胜利——
—Ｍ２０小客车
车坛广角
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轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计
天津汽车 摘要 通过ＡＤＡＭＳ建模对某轿车后背门开启机构做 运动分析，来解决后背门初开启阶段的干涉问题和完全开启时的漏雨问题。通过ＡＤＡＭＳ的优化分析和运动分析，给出了解决问题的建议：调整相关点位置可以改善后背门与侧围的干涉现象，而且最佳的办法是将铰链机构整体前移；调整相关点位置或修改限位块尺寸可以改善后备门开启角度过大及行李箱漏雨的问题。 ＣＡＥ在汽车工程中的效率和价值都得到了具体体现。 关键词 后背门铰链结构 运动分析 ＤＯＥ ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＰａｓｓｅｎｇｅｒＣａｒＢａｃｋＤｏｏｒＨｉｎｇｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｏｐｅｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃａｒｂａｃｋｄｏｏｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｂｕｉｌｄｉｎｇａｍｏｄｅｌｗｉｔｈ ＡＤＡＭＳ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｓｉｄｅｐａｎｅｌｗｈｅｎｂａｃｋｄｏｏｒｉｓｏｐｅｎｉｎｇａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇａｎｄｒｅｓｏｌｖｉｎｇｌｅａｋｒａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｗｈｅｎｂａｃｋｄｏｏｒｉｓｉｎｆｕｌｌ－ｓｉｚｅｏｐｅｎｉｎｇ．ＳｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｏｆｆｅｒｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｂｏｔｈｆｉｎｉｓｈｅｄｗｉｔｈＡＤＡＭＳ．Ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｉｎｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｓｉｄｅｐａｎｅｌ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｔｈｅｂｅｓｔｗａｙｏｆａｄｊｕｓｔｉｎｇｉｓｔｏｍｏｖｅｔｈｅｗｈｏｌｅｈｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｗａｒｄC ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｉｎｔａｎｄｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｌｉｍｉｔｉｎｇｂｌｏｃｋｃａｎａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｇｌｅｏｆｂａｃｋｄｏｏｒａｎｄｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｅａｋｒａｉｎ．ＴｈｅｖａｌｕｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＣＡＥｉｎａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｓｃｌｅａｒｌｙｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｈｉｎｇｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｂａｃｋｄｏｏｒ ＯｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓＤＯＥ 张德超 杨亚娟 刘红领 陈伟 柳杨 （奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院ＣＡＥ部） 车门是车身上重要部件之一，按其开启方式分 为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。 轿车后背门主要有２种设计方案：第１种方案是典型两厢车的后备门，将后窗玻璃与后背门做成一个整体，也称掀背门，这种设计方案在三厢车及轻型货车等车型中也有广泛应用；另一种方案是将后窗玻璃与后背门做成分离的，其中后窗玻璃与车身是一个整体，２种方案的选择主要根据车身造型及布置来决定。 某轿车的后背门总成如图１所示。开启机构是由１个四连杆和１个气弹簧构成，如图２，左右两侧对称布置。在试制车间装车时，发现有２个问题，第 １个问题是后背门在初始开启阶段会与侧围发生干 涉，会损坏车身油漆；第２个问题是后背门完全打 开的时候，会有雨水漏入行李厢。 解决这２个问题最直接的办法是修改侧围的模具，但是修改量很大，成本很高，下面通过平面四连杆机构的运动分析，来解决这２个问题。 图１ 后背门总成 图２ 后背门开启机构轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!" 汽车技术
铰链四杆机构三种类型判别教案
铰链四杆机构三种类型判别教案 >教案 课题名称：铰链四杆机构三种基本类型的判别 教材：本教材采用的是中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》。 本门课是机械类专业的一门专业基础课，为学习专业技术课和培养专业岗位能力服务。 课题分析：本节课为教材第七章平面连杆机构第三节部分内容。平面连杆机构能以简 单的结构实现复杂的运动规律，而且更以其独特可靠的低副联接形式，倍受广大机械设计人员的瞩目。其在工业、农业、冶金、化工、纺织、食品等机械中的应用实例不胜枚举。如此重要的教学内容，应该探寻一种形式新颖、方法独特的教学方法，以达到良好的教学效果。铰链四杆机构是平面连杆机构的基本形式，也是其他多杆机构的基础，因此铰链四杆机构三种基本类型的判别则是本章内容重点中的重点。 授课对象分析：授课对象为技工学校二年级中技机械加工专业学生，学习基础较差。 缺乏主动思维和感性认识。因此讲课时大量运用生活中常见的实例，辅以多媒体动画引导学生、启发学生，使学生
从直观的感性认识中理解、掌握所学知识，并激发学生学习新知识的兴趣。 教学目标:1.知识目标：掌握铰链四杆机构三种基本类型的判别方法，曲柄存在的条件。 2.能力目标：在引入铰链四杆机构的概念过程中培养学生的观察能力、分析、学习能力。 3.情感目标：通过师生、学生彼此之间的讨论、合作、互动，培养学生团结、 交流、探究的意识品质，同时让学生在探索、解决问题过程中，获得学习的成就感，培养学生学习的兴趣，提高学生的综合能力。 教学重点：铰链四杆机构三种基本类型的判别条件教学难点: 铰曲柄存在的条件 教学方法：实验法，小组合作分析法，问题引导，动画演示，启发式，讨论法，探究 式，归纳总结等 授课时数：1课时 教具：多媒体四杆机构模型带孔的小木棍螺母螺钉 1 教学过程：一、复习提问 1、铰链四杆机构的组成
铰链四杆机构的组成与分类
江苏省技工院校优秀教学成果评比参评教案铰链四杆机构的组成与分类 作者：泰州技师学院闵建
教学环节教学内容教师活动学生活动 设计 意图 知 识回 顾（5’）【知识回顾】 1、什么是运动副？有哪几类？什么 是机器、零件、机构、构件？ 2、什么是四杆机构？平面四杆机 构？平面铰链四杆机构？ 【知识应用】 以下哪个图中包含了铰链四杆机 构呢？ 根据前面所学 内容，提出相关 问题，为今天将 要学到的内容 打下基础。 思考教师提出的 问题，各小组抢 答，巩固前面所 学知识。 师生共 同复习 巩固旧 知，为今 天新知 识的学 习做铺 垫。 新课导入（5’）【导入新课】 1.下列哪些地方用到了铰链四杆 机构？ 2.这些机构由哪些部分组成呢？ 他们是同一种类型吗？ 情景导入： 为学生播放一 组视频，并提出 两个问题。 点评学生答 案，引导学生进 入新课 观察教师播放的 视频，各小组抢 答，带着问题进 入新课，实现巧 妙的过度。 视频导 入和问 题驱动 进行开 篇，激发 学生学
探索研究任 务 一（15’）任务一：铰链四杆机构的组成 1．观看动画，吸引学生的眼球。 铰链四杆机构由哪几部分组成？ 2．分析动画，总结结论。 固定构件—机架3：固定不动的杆 连架杆2、4：以转动副与机架相连的杆 曲柄：能整圈旋转的连架杆。 摇杆：只能绕运动副轴线摆动的连架杆 连杆1：不与机架相连的杆，连接两连架 杆 可动构件 3．知识应用，能力提升。 你能找出图中的机架、连架杆和连 杆吗？ 动画演示： 为学生播放动 画，并提出相应 问题。 巡回指导，并听 取各小组观点 带领学生共同 总结结论 为学生播放导 入环节中的视 频，并提出问 题。 听取、指正学生 答案。 学生观察动 画，思考问题， 各小组抢答，表 达自己的观点 在教师的引导 下，分析动画， 与教师一起总结 出板书文字。 学生自主分析动 画，思考问题， 各小组抢答，解 决实际生活中的 案例。 习兴趣 小组抢 答活动 能够充 分调动 学生积 极性，活 跃课堂 气氛 提高学 生的总 结归纳， 合作探 究能力。 落实知 识目标1
后背门布置及结构设计指南
后背门布置及结构设计指南
目 次 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 后背门简介 (1) 4 后背门设计输入条件 (1) 5 后背门设计流程 (2) 5.1 市场调研 (3) 5.2 造型确定 (3) 5.3 法规校核 (3) 5.4 零部件设计 (3) 5.5 工程分析 (3) 6 后背门结构设计 (3) 7 设计检查 (15) 8 设计检查 (15) 9 失效模式及相应措施 (16)
前 言 为保证本公司后背门布置及结构设计指南设计开发质量，特制定本规范。 本规范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。
后背门布置及结构设计指南 1 范围 本指南介绍了后背门设计的输入条件、设计思路和步骤、结构设计。 本指南适用于本公司M1类车型的后背门设计。 2 规范性引用文件 GB 15086—2013 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法 GB 15741—1995 汽车和挂车号牌板(架)及其位置 ECE R26.03 关于就外部突出物方面批准车辆的统一规定 1003/2010/EU 机动车辆及其挂车后牌照板安装空间和固定型式批准 SAE J686 Motor Vehicle License Plates 3 后背门简介 根据目前市场主流的SUV后背门结构分类，后背门可分为：侧开式后背门、侧对开式后背门、上下对开式后背门和上翻式后背门，因市场主流结构为上翻是后背门，所以本设计指南只对此类结构的后背门结构设计和布置展开详细的阐述。 4 后背门设计输入条件 后背门设计输入条件包括： a）造型输入：后背门3D CAS数模 b）边界输入：后围3D数模、顶盖3D数模、后保险杠3D数模、扰流板3D数模、后大灯3D数模、后背门亮饰条3D数模。 c）其它文件：性能描述书、设计FMEA和失效案例、参考样品信息（包含样件、图片、拆解工艺）等与设计相关资料文件
铰链四杆机构优秀教案 (公开课)
铰链四杆机构优秀教案 (公开课) 《机械基础》课教案 授课专业：机加工授课时间：90分钟 项城中专：张秋峰 总课题: 铰链四杆机构的课题基本性质名称分课题：曲柄存在的条件组织形式演示与电化教学讲授主要内容重点难点教学目标教学方法教学准备 1 课型新授课 1、曲柄存在的条件； 2、曲柄摇杆机构的构成条件； 3、双曲柄机构的构成条件； 4、双摇杆机构的构成条件。 1、曲柄摇杆机构的构成条件； 2、双曲柄机构的构成条件； 3、双摇杆机构的构成条件。曲柄存在的条件。 1、认知目标：了解曲柄存在的条件，掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的构成条件。 2、能力目标：培养学生的自学能力，使他们能在实习或生产中解决相关的技术问题，特别是能运用归纳和演绎两种推理方法解决相关技术难题。 3、思想目标：培养学生的归纳演绎的方法和分析、解决问题的思考方法。十步教学法，直观演示教学法，启发—研究法、电化教学法。 1、白板笔，示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用Flash制作的相应
内容的动画课件、展示台、投影仪一套、教师用机； 2、学案，师生人手一份组织教学： 1、学生按时进入课室，师生互相问候。 2、检查学生出勤、装束、精神状态情况。 3、宣布本次课题的内容及任务。教学过程： 一、复习有关内容： 1、铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2、曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。 3、摇杆：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。 4、曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构，其中曲柄作连续整周旋转运动，摇杆在一定范围内作往复摆动。 5、双曲柄机构：两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构，其中两曲柄都作连续整周旋转运动。 6、双摇杆机构：两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。二、导入新课：通过曲柄摇杆机构的实物模型演示其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件。三、讲授新课：曲柄存在的条件： 1、已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,如图5-17所示，进行详细分析。 2、第一次共线时： AC1D构成一个三角形，
浅谈轿车背门总成设计
浅谈轿车背门总成设计 【摘要】本文通过对背门总成中一些关键部件的布置需要注意的问题入手，介绍了背门设计时候需要考虑的诸多因素，并对背门设计流程进行了简单的介绍。 【关键词】背门构成、背门布置、背门设计流程 1背门构成 背门总成作为整个车身中结构复杂又相对独立的一个总成。它主要右背门外盖板、背门内盖板、背门铰链加强板、背门撑杆加强板、背门锁机加强板、背门外把手加强板、背门玻璃、背门撑杆、背门锁机构、背门外装饰件、背门内装饰件、背门密封胶条组成，如图1。其附件数目众多，结构复杂。在背门的结构设计和附件的布置过程中考虑的因素众多、工作量大、要求高，期间除了满足车门本身的功能要求外，还需要考虑背门附件的性能、成本、安装工艺和运动干涉等问题。整个设计过程包括附件的选择与布置、结构设计和运动干涉等多项内容。 2.背门开发流程（见表1） 2背门布置 2.1背门铰链的布置 设计开门时的离地高度H设定为1800mm（综合国内男女升高得出H=1700~1800mm），开门时候的离地高度决定了背门的开启角度θ，一般设定在89度左右，背门铰链的最大开启角度应该在背门开启角度的基础上，保持5~10度的余量α，背门边界与顶盖的最小运动间隙应为5mm，如图1： 图1 铰链安装面（车体一侧）应该尽量与顶盖板和背门包边面平行，以保证背门在前后方向上调整时，背门与顶盖的段差在竖向上不发生变化。另外还需要在顶棚内护面相应的位置增加安装铰链的通过孔，如图2： 图2
表1（背门开发流程）
铰链安装面（门侧）需要设计成有凸台面的形状，以提高刚性。贴合面上的焊点不能在一条直线上，才能保证有号的扭转刚性，如图3： 图3 铰链轴线：门关闭时，背门框密封条的方向应垂直于铰链轴心和密封面的连线，上下的 密封面一般来说与止口边垂直，如图4： 图4 2.2背门撑杆的结构形式及布置 2.2.1背门撑杆的结构形式及优缺点 根据在背门上的安装方式背门撑杆可以分为反转式和倒立式，反转式：关闭位置车体的 安装点在上边，背门上的安装点在下边，完全打开时，车体的安装点在下边，背门上的安装 点在上边。倒立式：关闭位置和开启位置时，都是车体的安装点在下边，背门上的安装点在 上边。优缺点：背门开启时，反转式在背门开口处没有撑杆的干扰便于存取物品，而倒立式 容易在存放物品时将撑杆刮伤。 2.2.2背门撑杆位置的布置 北斗星加长车采用反转式的结构形式，内藏在流水槽与内板之间，被背门密封条所遮挡， 在关闭状态下，车内不可见背门撑杆，背门撑杆上安装点与铰链中心之间的关系如图5，其 中，车身安装点距离铰链中心轴线的距离要保持180mm以上，车身安装点偏离车门安装点 关闭位置与铰链中心轴线的连线的距离保持在±5mm，撑杆的行程S=L1-L2（S≤L1-60）。另 外还需要对撑杆的反力及操作力进行计算校核，在此不作介绍。
后背门设计指南教学文案
后背门设计指南
后背门设计指南 第一章概论 1-1 该设计指南的主要目的： S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型，其概念设计是由意大利博通公司完成的，在结构过程中，我们以可行性分析为依据，并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。 门盖系统的设计大致经历了以下几个过程：外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。在整个项目过程中，我们学习了韩国人的设计理念与流程，为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。 后背门的设计与门系统相比来说简单的多，零件也少很多。 编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来，大家共同学习一下，也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。有不足之处请大家提出意见，我将继续修正。 1-2 该指南的主要内容 第一章概论 第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 2-2 后背门设计目标要求及 BENCHMARKING 研究 第三章后背门间隙以及平度间隙 第四章后背门结构设计 1、开启角度的的定义 2、铰链轴线的布置 3、典型截面的解析 4、数模的构造 5、尺寸以及公差的设定 第五章CAE分析、设计校核及评审
1、CAE分析 2、失效模式及相应措施 第六章材料定义以及减重 1、材料定义 2、减重 第七章设计心得 第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一 规定 法规大致内容如下（详见标准ECE NO.26/01 ）： 高出地面2m的零部件，或者低于底线的零部件，或者在工作状态或静止状态下，均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件，车身外表面凸出零部件的曲率半 径不得小于2.5mm。
(完整word版)铰链四杆机构教学设计
《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计 一、教学设计思路 本着以学生能力培养为本位，尊重学生的认知规律和职业成长规律，结合所教学生的实际情况（中职学生好动），在本次课堂教学中以铰链四杆机构的真实工作情境导入教学内容，提出本次课的工作任务，并以教学载体为主线组织教学，完成工作任务。学生课前做模型，老师评，课后按所学新知改进模型，体现“做中学，学中做”的教学思路。通过解析教学载体，使学生掌握知识点，培养学生的动手能力、协作能力。 二、教材分析： 本课内容选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章第二节。本教材前面五章的内容都是机械零件的静止运动，常用机构的教学内容需构建运动的思维，是一个由静向动的变化过程，学生应动起来（思维动起来、手动起来）。在教学中，课程第一章中机构的知识得到了运用与提升，同时本学习单元内容也为后续常用机构的学习垫定了基础。 三、教学目标 1、知识目标： （1）、熟悉高、低副接触的运动特点和四杆机构的组成条件。 （2）、掌握铰链四杆机构类型及其判定条件，了解其应用。 2、能力目标： （1）、课前预习并分小组制作铰链四杆机构模型，课后运用所学知识分析存在的问题，改进模型。 （2）、能够判断四杆机构是否存在曲柄，并能够根据已知条件确定四杆机构的形式。 3、情感目标： （1）、培养学生细心观察、分析问题及灵活运用所学知识解决问题的能力。 （2）、通过小组做模型，使学生养成学以致用，大胆实践的精神，同时增强同学间的团队协作意识。 四、教学重难点 教学重点：铰链四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构类型的确定。 教学难点：铰链四杆机构类型判定条件的应用。 教学关键：杆件的长度、位置与铰链四杆机构类型的关系 突破：做模型、动画、课件 五、教学准备 1、学生准备 （1）、知识储备：掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识；具备初步分析机构运动特点能力。 （2）、预习新课，并在课前试做铰链四杆机构。 2、教师准备 （1）、准备制作铰链四杆机构的材料、课件、动画、教案、教学载体。 （2）、教学方法：讲授法、任务设计法、案例教学法（以教学载体为主线）、小组协作法。 （3）、教学资源：多媒体课件、投影仪、黑板、动画、机构模型
汽车后备箱设计
汽车后备箱是我们生活中常见的设备，主要是增加小型轿车的载物量，它的主运动是定轴转动，采用六杆机构实现，六杆机构可以很大程度上改善输出运动不均匀的问题，后备箱的机构简图如下： 1----机架3-----原动件4------连杆6------后备箱 （一）归纳汽车后备箱拓扑构造： 1，它的主运动机构是单自由度机构 2，它是六杆七副的平面机构 3，它有一个机架1、连架杆2，5、原动件3、车厢6 4、它具有6个转动副一个移动副构成。 （二）汽车后备箱主运动链的一般化 *********************************************************************
（A）不指定机架和与原动件 （B）低副连接转动副化 （C）后备箱一般化运动链 ******************************************************************************* （三）运动链数综合
（四）后备箱运动链特定化 A 于后备箱主运动机构，运动链特定化需要符合的设计要求与约束如下 1） 必须有一个构件作为机架，为分散工作负载，增强机构整体刚度，采用三副构件作为机架。 2）必须有一个移动副作为原动件，考虑到后备箱动力源情况和安全性能原动件为气缸。 3）机架原动件和车盖不能在一个子运动链中，避免形成四杆机构，使输出月运动不均匀。 确定多副杆类型 B 面单自由度闭环运动链中，一个构件上含有两个运动副元素，称为二副杆，含有i 个运动副元素，称i 副杆；那么，设运动链中共有n 个构件和p 个运动副，含有i 个运动副元素的构件数为ni ，则有 n2+n3+···+ni+···+nm=n （2.1） 2n2+3n3+···+ini+···+mnm=2p （2.2） 运动链中一个构件可能含有最多运动副元素数目 m=n/2 （2.3） ；对于六杆七副，n=6，p=7，由式（2.1）、（2.2）、（2.3）解得唯一解n2=4，n3=2，即自由度为1的六杆七副闭式运动链有4个二副杆、2个三副杆组成。 确定机架运动链：（橘色阴影架） B A B A
铰链四杆机构的组成与分类
省技工院校优秀教学成果评比参评教案铰链四杆机构的组成与分类 作者：技师学院闵建
学生的自学能力、合作能力得到了锻炼和提高。做游戏这一活动看似耽了 课堂时间，却使得课堂气氛一下子活跃起来，培养了学生团结协作的精神， 激发了学生的竞争意识，并通过励志教育和挫折教育，培养学生坚韧的品 质，为学生以后走上工作岗位夯实基础。 教学 环节教学容 教师活动 学生活动 设计 意图 知 识回 顾（5’）【知识回顾】 1、什么是运动副？有哪几类？什么 是机器、零件、机构、构件？ 2、什么是四杆机构？平面四杆机 构？平面铰链四杆机构？ 【知识应用】 以下哪个图中包含了铰链四杆机 构呢？ 根据前面所学 容，提出相关问 题，为今天将要 学到的容打下 基础。 思考教师提出的 问题，各小组抢 答，巩固前面所 学知识。 师生共 同复习 巩固旧 知，为今 天新知 识的学 习做铺 垫。
新课导入（5’） 探索研【导入新课】 1.下列哪些地方用到了铰链四杆 机构？ 2.这些机构由哪些部分组成呢？ 他们是同一种类型吗？ 任务一：铰链四杆机构的组成 1．观看动画，吸引学生的眼球。 铰链四杆机构由哪几部分组成？ 情景导入： 为学生播放一 组视频，并提出 两个问题。 点评学生答 案，引导学生进 入新课 动画演示： 为学生播放动 画，并提出相应 问题。 巡回指导，并听 取各小组观点 观察教师播放的 视频，各小组抢 答，带着问题进 入新课，实现巧 妙的过度。 学生观察动 画，思考问题， 各小组抢答，表 达自己的观点 视频导 入和问 题驱动 进行开 篇，激发 学生学 习兴趣 小组抢 答活动 能够充 分调动 学生积 极性，活 跃课堂 气氛 提高学 生的总 结归纳， 合作探 究能力。 落实知
后背门设计指南概要
后背门设计指南 第一章概论 1-1 该设计指南的主要目的： S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型，其概念设计是由意大利博通公司完成的，在结构过程中，我们以可行性分析为依据，并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。 门盖系统的设计大致经历了以下几个过程：外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。在整个项目过程中，我们学习了韩国人的设计理念与流程，为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。 后背门的设计与门系统相比来说简单的多，零件也少很多。 编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来，大家共同学习一下，也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。有不足之处请大家提出意见，我将继续修正。 1-2 该指南的主要内容 第一章概论 第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究 第三章后背门间隙以及平度间隙 第四章后背门结构设计 1、开启角度的的定义 2、铰链轴线的布置 3、典型截面的解析 4、数模的构造 5、尺寸以及公差的设定 第五章CAE分析、设计校核及评审 1、CAE分析 2、失效模式及相应措施 第六章材料定义以及减重 1、材料定义 2、减重 第七章设计心得
第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一 规定 法规大致内容如下（详见标准ECE NO.26/01 ）： 高出地面2m的零部件，或者低于底线的零部件，或者在工作状态或静止状态下， 均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件，车身外表面凸出零部件的曲率半 径不得小于2.5mm。 2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的，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： 北美：SAE J686 欧洲：EEC 70/222 国内：GB17541-1995 2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究 S12的定位是一款小型普及经经济型轿车；用途主要是家用、上班代步、休闲旅行；用户主要面向：年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。因此要求该车在设计上要求时尚、美观、便宜、性能要好。 第三章后背门间隙以及平度的定义
汽车车门外手柄设计规范
I 车门把手设计规范
车门把手设计规范 1.范围 本标准适用于**控股集团有限公司汽车侧开式车门塑料外开把手（以下简称“外把手”），其他车门外把手（如：后背门把手）也可以参考使用。 2.术语 外开把手：装在汽车车门外侧，用来开启车门的装置。 3.规范性引用文件 下列文件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（包括所有的修订版）适用于本文件。 GB/ T 10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 Q/B 07.025 禁用和限用物质规范 GB/T 12600 金属覆盖层、塑料上镍+铬电镀层 Q/B 07.016 汽车塑料件油漆涂层技术要求 QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理层 4.外把手分类和结构 4.1 从外观看，外把手大致可以分为以下两种形式：翻转式和外拉式，如图1所示。 外把手的外观形式完全取决于造型，工程设计需满足造型。 因人的审美要求提高，近年来新开发了“隐藏锁芯”式把手。即取消左前门把手端盖锁芯圆孔，更改为可反复拆卸式端盖，需要用锁芯时候用机械钥匙片撬掉端盖即可（见图2） 翻转式外拉式 图1 外把手结构形式 4.2 从外把手与锁的连接方式看，可分为压杆连接和拉线连接，具体形式取决于锁体外开摇臂的要求以及锁体布置时摇臂与外把手摇臂旋转轴线的夹角。
4.3 外开把手组成部分 外拉式外把手包括：手柄外部，端盖，底座，大垫片，小垫片，摇臂及配重块和弹簧等，如图2所示： 图2 翻转式外把手包括：底座、掀盖、摇臂、垫片、销轴和弹簧等，如图3所示： 图3 以上为外把手的主要组成部分，具体到各车型会有所不同，但都是在这些结构上扩展而形成的，例如：外手柄扩展为上盖、下盖两部分，底座上设计有侧碰安全机构。
铰链四杆机构的类型判定教案
铰链四杆机构的类型判定 教学要求 教学目的：铰链四杆机构的类型判定 教学重点：铰链四杆机构的类型判定 教学难点：铰链四杆机构的类型判定 授课方式：讲授 课时：2学时 引入新课： 曲柄存在的条件：在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。 可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为： 1．连架杆与机架中必有一个是最短杆； 2．最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。 教学过程： 上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论： （1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下几种情况： a．以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构； b．以最短杆为机架时，为双曲柄机构； c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。 (2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。 实例： 例1：判断图示两个铰链四杆机构的类型 解：对图(a)，有：∵ 30 + 70 > 40 + 55
∴ 该机构为双摇杆机构。 对图(b)，有：∵20 + 80 < 40 + 70， 且最短杆为连架杆， ∴ 该机构为曲柄摇杆机构。 例2 ：若要求该机构为曲柄摇杆机构，问AB 杆尺寸应为多少？ 解：1.设AB 为最短杆 即 L AB +110≤60+70 L AB ≤20 2.设AB 为最长杆 即 L AB +60≤110+70 L AB ≤120 3.设AB 为中间杆 即 110+60≤L AB +70 100≤L AB 所以AB 杆的取值范围为：0 < L AB ≤ 20，100≤L AB ≤120 课堂练习： 如图所示的铰链四杆机构ABCD 中，已知各杆的长度分别为：a=30，b=50，c=40， d=45。试确定该机构分别以AD 、AB 、CD 和BC 为机架时，属于何种机构？ 小结 学习了铰链四杆机构的判定方法: 1. 时，看最小杆的位子 若以最短构件为连架杆，则一定是曲柄摇杆机构 30 70 40 55 20 80 40 70 (a) (b) B 110 70 60 A C D 60 110 L AB l l l l ''+'≤+min max
《铰链四杆机构》教案
《铰链四杆机构》学设计 授课专业：机械设计基础授课时间：90分钟 组织教学（2分钟）：
1、学生按时进入课室，师生互相问候。 2、检查学生出勤、装束、精神状态情况。 3、宣布本次课题的内容及任务。 教学过程： 一、复习有关内容（6分钟）： 1、铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2、曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。 3、摇杆：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。 4、曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构，其中曲柄作连续整周旋转运动，摇杆在一定范围内作往复摆动。 5、双曲柄机构：两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构，其中两曲柄都作连续整周旋转运动。 6、双摇杆机构：两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。 二、导入新课（4分钟）： 通过曲柄摇杆机构的实物模型演示其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件（设置悬念）。 三、讲授新课（33分钟）： （一）曲柄存在的条件： 1、已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,如图5-17所示，进行详细分析。 2、第一次共线时：AC1D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。 即：b－a+c＞da+d； b－a+d＞b+d.
3、第二次共线时：AC2D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。 即：a+b＜c+d. 4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线，有： （1）a+d≤b+c； （2）a+c≤b+d； （3）a+b≤c+d. 5、分析思考以上三式得出结论： （1）a是最短杆； （2）b、c、d中有一杆为最长杆； （3）三式中必然有一式是：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 6、电教演示自制课件（打开多媒体课件），展示铰链四杆机构的三种基本形式与四杆长度的关系。分析思考哪些情况有曲柄存在；在曲柄存在的情况下，哪一杆件可能为曲柄？ 7、得出推论，即曲柄存在的条件是：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；连架杆或机架中有一个是最短杆。 （二）推理演绎曲柄摇杆机构构成的条件： 1、演示两种曲柄摇杆机构，看其固定件有什么特征？ 2、分析得出曲柄摇杆机构构成的条件（因有曲柄存在，应同时满足曲柄存在的两条件）： 1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和； 2、以最短杆的相邻杆为机架。 （三）推理演绎双曲柄机构的构成条件：
背门设计指南 R
背门设计指南 目录 1.概述 背门总成是位于车身后背部的开闭件，需要保证其基本的开关运动，打开时的支撑定位和关闭时的密封；需要满足相关法规要求，模态、刚度应达到设定目标，满足制造工艺要求，在满足性能的前提下重量尽可能轻。 背门总成与外造型息息相关，需要从造型效果图阶段就开始介入分析，保证满足造型意图的前提下，相关工程结构能实现。 2.背门的结构型式 上开式 背门铰链布置在背门顶部，开启时背门绕铰链轴线向上举升（如图1所示）。这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成及一些背门附件、线束等组成。
典型的上开式背门焊接总成结构如图2所示。 图 1 上开式背门
侧开式 背门铰链布置在背门侧面，常见于背门上挂备胎的SUV 车型。由于备胎置于背门外，影响后部碰撞，另外背门铰链布置在侧面，侧围后立柱需要加强，导致侧围、背门结构左右不对称，会增加设计难度及成本。 这种开启方式的背门一般由背门焊接总成、背门铰链总成、背门锁总成、背门护板总成、备胎和护罩总成及一些背门附件、线束等组成（如图3所示）。 典型的上开式背门焊接总成结构如图4所示。 图3 侧开式背门 图2 上开式背门结构
图4 侧开式背门 3.背门设计流程 本文就上开式背门展开论述，其设计流程如下?： 法规要求 外部凸出物 背门外部型面需要满足以下法规： 国内GB 11566-2009 《乘用车外部凸出物》 欧洲ECE R26 《就外部凸出物方面批准车辆的统一规定》
74/483/EEC 《机动车辆外部凸出物》 法规要求如下（详见GB 11566-2009）： 除以下零部件外： ——高于地面的零部件； ——低于底线的零部件； ——在工作状态或静止状态下，均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件；——凸出车身外表面不到的零件以及凸出车身外表面以上、5mm以下但零件朝外的步伐是圆滑的零部件。 其余车身外表面凸出零件的圆角半径不应小于。如图5所示。 对于后牌照安装在后背门外板上面的，需根据以下法规要求进行校核： 图5 外部凸出物要求 国内GB 17541-1995 《汽车和挂车号牌板（架）及其位置》 欧洲70/222/EEC 《机动车辆及其挂车后牌照板的固定及其安装空间》 北美SAE J686-1999 《机动车牌照板》 后牌照的尺寸具体如下： 1），国内：440mm×140mm
后围板设计指南-20110629 (修订版)
奇瑞汽车股份有限公司后围板总成设计指南 编制： 审核： 部门批准： 技术委员会批准： 汽车工程研究院车身部
目录 1.概论 (3) 1.1该规范的主要目的 (3) 1.2该规范的相关内容 (3) 1.3该指南的适用范围 (3) 2.后围板总成功能定义 (3) 2.1后围板功能概述 (3) 2.2后围板布置时对行李箱空间的考虑 (3) 2.3后围板布置对碰撞的考虑 (3) 2.4后围板设计对刚度的考虑 (3) 2.5后围板基本结构 (3) 2.6密封通风防水功能 (5) 3.后围板总成结构设计 (5) 3.1后围板设计过程概述 (5) 3.2后围板总成的结构形式 (6) 3.3后围板总成主要零件材料选择 (6) 3.4后围板总成结构设计 (7) 4.后围板设计的主要问题校核 (18) 4.1后围板总成易出现的失效模式 (18) 4.2后围板总成密封性校核 (19) 4.3后围板总成操作空间校核 (19) 4.4工艺可行性分析 (19)
1.概述 1.1该指南的主要目的 主要目的：指导后围板总成设计；提供一个后围板总成设计的思路。 1.2该指南的主要内容 该指南主要介绍了汽车开发过程中后围板总成设计的过程，首先对后围板在整车中的功能进行了简要的描述，以及后围板总成设计所需要注意的要点，并且针对后围板处潜在的失效模式和以往车型出现的重大历史问题进行了汇总，在新车型开发过程中需要着重注意排查这些问题。 1.3该指南的应用范围 本指南主要适用于奇瑞汽车股份有限公司M1 类车型的后围板总成，M2，M3，N，O，L 类车后围板总成设计可以参考此指南的相关内容。 2.后围板总成主要功能定义 2.1后围板总成功能概述 后围板是车身骨架的一个重要构件，其功能主要有：创造空间功能、提高整车性能功能，主要包括碰撞，整车刚度等、安装功能。 2.2后围板总成对行李箱空间的考虑 后围板一个重要功能是“围”，围的目的就是创造空间，所以在后围板设计时首要考虑的是其创造空间的功能，行李箱的最主要的功能是储物，而对于大多车行李箱内会有备胎的布置，所以对于备胎布置在行李箱内的车型，在后围板设计时必须考虑： 1.后备胎的取放（备胎布置在行李箱内情况） 2.其它随车工具的存放 在满足以上存放空间的同时，使行李箱容积最大化。 2.3后围板布置对碰撞的考虑 白车身在整车碰撞扮演至关重要的地位，对于后部碰撞，根据经验后部吸能空间必须有足够的间隙，才能满足碰撞法规，使整车碰撞性能满足目标要求，所以当造型过程中，后围板设计需校核与后保险杠外蒙皮间隙，给后保横梁、后保险杠以及保险杠吸能泡沫提供足够的布置空间，以便有充足的吸能空间，使整车满足碰撞设计目标。为了满足中国和欧洲的后部碰撞法规要求，后围板到后保横梁距离至少需在35mm以上，推荐大于50mm。
铰链四杆机构基本性质完美教案 (公开课)
《机械基础》铰链四杆机构的基本性质 教案 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 电话： 年月
第二节《铰链四杆机构的基本性质》 教案
一、复习有关内容（6分钟）： 1.铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2.曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。 2.摇杆：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。 3.曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构，其中曲柄作连续整周旋转运动，摇杆在一定范围内作往复摆动。 4.双曲柄机构：两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构，其中两曲柄都作连续整周旋转运动。 5.双摇杆机构：两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。 二、导入新课（4分钟）： 通过曲柄摇杆机构的动画模拟其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件（设置悬念）。 三、讲授新课（33分钟）： （一）曲柄存在的条件： 1.已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,如图5-17所示，进行详细分析。 2.第一次共线时：AC1D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。 即：b－a+c＞d a+d＜b+c； b－a+d＞c a+c＜b+d. 3.第二次共线时：AC2D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。 即：a+b＜c+d. 4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线，有： （1）a+d≤b+c；
（2）a+c ≤b+d ； （3）a+b ≤c+d. 5.分析思考以上三式得出结论： （1） a 是最短杆； （2） b 、c 、d 中有一杆为最长杆； （3） 三式中必然有一式是：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 6.得出推论，即曲柄存在的条件是： ①连架杆与机架中必有一个是最短杆。 ②最短杆与最长杆的长度之和不大于其余两杆的长度之和。 7. 根据曲柄存在的条件，可以推论出铰链四件机构的三种基本类型的判别方法： 若满足最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，则： 最短杆为连架杆→ 构成曲柄摇杆机构 最短杆为机架→ 构成双曲柄机构 最短杆为连杆→ 构成双摇杆机构 （二）急回特性 1. 定义：曲柄摇杆机构中，曲柄作等速转动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度（即V2＞V1），这种性质称为机构的急回特性。 根据上图中曲柄摇杆机构中，曲柄AB 为等角速度w 顺时针回转，自AB1 回转到AB2即转过角度Ψ1时，摇杆CD 自CD1摆动到C2Ｄ，摆动角度为Ψ，设C 点的平均线速度为V 1，所需时间为t1；当曲柄AB 继续由AB2回转到AB1，转过角度Ψ2时，CD 自CD2摆回到C1D ，摆角仍为Ψ，设C 点的平均线速度为V2，时间为t2,由图不难看出，Ψ1>Ψ2、所以t1> t2,即V 2>V1; 通常摇杆C1D 摆动到C2D 的过程被用作机构中从动件的行程，而C2D 到C1D 作为空回行程，以使空回行程时间缩短，有利于提高生产率。 12 V V K = 2 1t t =122121t C C t C C =θ θ-?+?= 180180
两厢汽车后背门铰链设计规范
两厢车后背门铰链设计规范 1范围 本标准规定了两厢车后背门铰链（以下简称后背门铰链）的术语和定义、设计规范、工艺要求及其它技术要求等。 本标准适用于设计开发的后背门向上开启的两厢车用铰链。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所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。 JT020汽车车门铰链技术条件 043汽车用紧固件扭矩选用规范 GY063焊装白车身数模审核标准 3术语和定义 本标准采用下列术语和定义。 3.1 后背门tail gate 位于机动车辆后端的车门或车门系统，通过它乘客可以进入和离开车辆，装入或取出货物。 3.2 后背门铰链hinge assy,tail gate 与后背门和车身相连接，能够绕同一轴线回转且相互结合部件的总称，具体构成见图1。
3.3 铰链销hinge pin 铰链的一部分，通常用来连接铰链座和铰链板，并作为旋转轴。 3.4 铰链座hinge seat 铰链的一部分，通常是和车身连接的构件。 3.5 铰链板hinge panel 铰链的一部分，通常是和后背门连接的部件。 3.6 铰链衬套hinge Bush 铰链的一部分，同时连接铰链座、铰链板和铰链销的部件，在三者之间形成转动副。 3.7 垫片gasket 铰链的一部分,用于密封和防腐。 4设计规范 4.1目前车身后背门广泛地采用冲压成型的合页式铰链连接，其具有质量轻、成本低、刚度高、易装 配等优点。 4.2铰链布置要点 4.2.1两铰链轴线必须在同一条直线上，并且轴线应与整车坐标系下的Y轴平行。 4.2.2两铰链总成在没有特殊要求的情况下，一般设计为共用，且除安装孔外，关于ZX面对称。
电动背门设计规范
电动背门设计规范
电动背门设计规范 1. 概述 1.1 规范的主要目的 通过本次电动背门规范的整理和总结，梳理出电动背门共性结构设计及规范要求，引导车身电动背门的设计与布置，满足产品质量要求。降低设计过程中失误，达到提升产品品质目的。 1.2 规范的主要内容 该规范主要是对现有新车型的电动背门开发过程中的知识积累概括，为今后开发车型提供设计指导，通过规范电动背门设计注意事项、结构设计一般性流程，设计校核及实验要求等，系统、全面地检查电动背门在设计阶段可能存在的问题，及早发现，及早整改。 2. 电动背门的功能与结构定义 2.1电动背门系统的概念 汽车电动背门，也就是电动后备箱，指汽车后备箱采用电驱动的方式，通过车内（背门）按钮或遥控钥匙控制其自动开启或关闭。 2.2电动背门系统的功能规范 2.2.1自动启闭功能： 通过按钮开关自动开启和自动关闭汽车背门。 2.2.2遥控功能： 遥控开启和遥控关闭汽车背门。 2.2.3智能防夹和防撞： 在电动背门开启或关闭过程中碰到人员或障碍物时，控制模块会指令背门停止运行，并向反方向运动（或停止），防止背门关闭时夹伤人员，防止背门在开启时撞伤人员，同时避免损害背门系统或车辆，该功能有防夹感应条及霍尔防夹两种方式。 2.2.4暂停功能： 在开启和关闭过程中任意位置暂停。 2.2.5高度设定功能：可以根据实际需要自动设定开启高度。 2.2.6手动关闭功能：可手动关闭背门，闭锁器自动锁闭；手拉后启动自动关闭模式。 2.2.7感应启闭功能：通过传感器自动识别踢腿动作，自动开启或关闭背门。 2.2.8 重启功能：电动背门系统断电或拔插RMD插接件后，系统应回到初始化状态。 2.3电动背门系统的结构形式规范 2.3.1电动背门系统的组成