中滑門下鉸鏈異響分析及結構優化

魏宇，楊昭，任文生，張延京

（1.陜西通家汽車股份有限公司，陜西 寶雞 722405；2.陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710043）

引言

中滑門具有開度大、開啟后占用外部空間小、乘載方便等優點[1]，在商用車上經常采用中滑門作為進出的通道。然而在中低端商用物流車中，中滑門在開閉過程的中，常出現“吱啦”的異響。在進行異響主要原因排查中，排除了因為振動聲和敲擊聲造成的異響[2]，發現中滑門的下鉸鏈運動在導軌的曲線位置時異響很大。工藝部門采取臨時措施：在下導軌承重輪運動軌跡上涂抹潤滑脂，出廠時異響有所降低，但客戶使用一段時間后，由于潤滑效果變差，未能及時補充潤滑脂，“吱啦”的異響越來越明顯，引起客戶的抱怨。

1 原因分析

針對下鉸鏈的異響，設計工程師對實車進行開閉測評，發現中滑門運動到導軌的曲線位置時，無論有無潤滑脂，承重輪都會間隙性由滾動變滑動。對原始設計數據和參考車數據進行了比對，發現兩車型的下鉸鏈結構一致，僅僅是尺寸的微調。設計工程師又對參考車進行實車測評，結論一樣，都是中滑門運動到導軌的曲線位置時，異響很明顯。為此，我們對下鉸鏈數據進行結構和DMU分析，發現原設計結構的下鉸鏈承重輪通過鉚接銷鉚接在下鉸鏈的固定座上，在中滑門開閉過程中，下鉸鏈承重輪在導向輪的引導下運動時，承重輪沿X向（車行進方向）滾動Vg，根據速度矢量合成原理：，我們可以發現：中滑門在導軌的曲線位置運動過程中存在Y向（車左右方向）的滑動Vh，承重輪和導軌間因此產生摩擦聲，即我們聽到的“吱啦”的異響，圖 1為原設計結構的運動分解。

2 解決思路

為了能夠消除承重輪在運動過程的滑動Vh，使下鉸鏈在導向輪的引導過程中，承重輪在導軌軌跡上任一點的滾動Vg矢量方向始終和該點軌跡的切向方向一致，這樣承重輪在運動過程的滑動 Vh均為零，承重輪和導軌的滑動摩擦理論上就不存在，異響即可避免，為此需要把固定式下鉸鏈改為旋轉式下鉸鏈[3]，圖2為解決思路的運動解析。

3 結構優化

按照上面的解決思路，我們把原設計的下鉸鏈導向輪與固定座的螺栓連接取消，在原設計中一個導向輪的基礎上再增加一個導向輪，同時導向輪、承重輪通過轉向臂與固定座采用鉚接銷和襯套進行鉚接，使下鉸鏈由固定式設變為旋轉式，這樣在中滑門開閉過程中，兩個導向輪在導軌中的姿態決定了承重輪的滾動矢量方向，和該位置運動軌跡的切向方向一致，滑動Vh為零，圖3為優化后下鉸鏈結構。

在結構優化過程中，我們僅對下鉸鏈的零件進行設變，滿足原設計鉸鏈的導向、承重、限位等功能。把轉向臂做成自身對稱，保證了左右件的共用，減少設變零件數量，降低了成本。

圖3 優化后結構

4 實車驗證

按照優化后數據進行實車驗證，在下導軌沒有涂抹潤滑脂的情況下，中滑門開閉過程中下鉸鏈運動順暢，沒有卡滯現象，下鉸鏈承重輪和導軌金屬的摩擦聲感覺不到，“吱啦”的異響在出廠前消除，優化方案符合預期效果，后期需要繼續觀察客戶使用一段時間后的效果。

參考文獻

[1] 周卜軍.中滑門關閉力的分析及改進[C].中國汽車工程年會論文集.2009.

[2] 鄭南.基于 Nastran的商用車中滑門異響分析[J].西南汽車信息.2013.

[3] 張效凱.一種汽車滑移門下鉸鏈結構[P].中國專利：ZL20072012 4625.4,2008.