汽车行李箱盖铰链分析及优化
7页1、汽车行李箱采用的天盛铰链传动系统是基于纯手动开关后备箱而设计的,其最优化目标是行李箱手动开启处的开启力最小,而电动开启行李箱则是从行李箱铰链的支撑端施力驱动后备箱整体开启和关闭,其在开启过程中是一个相对费力的过程。因此,在汽车行李箱盖电动化开发过程中,要在不影响原行李箱运动、位置关系的同时,对行李箱系统的四连杆铰链进行优化,以增加电驱动端力臂长度,减小电驱动所需扭矩。但是汽车行李箱开启机构较复杂,传统的设计计算难以提供准确、全面的数据来支撑系统的优化设计。通过对机构的动力学仿真,可以更准确地获得机构在任意位置的运动状态和受力情况,对于确定合理的机构设计方案有非常大的意义。行李箱开启机构是一种多连杆机构,动力学仿真的方法已经在某些连杆机构的动力学特性方面得到了应用;一些研究在仿真的基础上对机构参数进行了优化设计,为汽车尾箱的动力学研究提供了研究基础和经验。近来动力学仿真的方法开始在汽车的机构设计方面得到应用,研究对象有铰接式自卸汽车在随机路面下的平顺性,电动剪式车门不同开启速度时所需的转矩及功率,轿车车门铰链、车门前侧分缝线、行李箱盖扭杆弹簧的布置等,这些研究证明了采用动力学仿真方法来辅
2、助汽车连杆机构设计的可行性。因此,本文拟基于 Adams 对行李箱盖手动开启和电动开启力进行动力学仿真分析,通过实验验证仿真的有效性,并基于动力学系统模型对行李箱的铰链机构进行优化设计,确保行李箱电动化的顺利实现。1Adams 仿真建模1.1Adams 模型在计算机辅助三维交互应用软件(CAIA)中建立行李箱系统闭合状态的装配体模型,如图1 所示,其中,A 处为手动开启施力点, B 处为电动开启施力点。为使铰链的受力状况更逼近真实情况,建模时将铰链负载端物体与驱动端物体都考虑在模型中,模型最终包含 13 个几何体:行李箱盖、左铰链底座、左铰链拉杆 1、左铰链撑杆、左铰链连杆、右铰链底座、右铰链拉杆 1、右铰链撑杆、右铰链连杆、拉杆 2、曲柄、减速器输出轴以及减速器壳体,如图 2 所示。底座和减速器壳体都与车身固结在一起,连杆与行李箱盖固结在一起,左铰链本体通过拉杆 2、曲柄与减速器输出轴相连。将原始铰链总成 (全关状态)数据导入到装配环境下,固定住两铰链的坐标位置,以它们的位置为参考将模型中所有零件的位置约束住,则装配好的模型就是整车坐标下行李箱系统全关状态下的几何模型。将装配好的模型
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