汽車車門(mén)型鋼鉸鏈研究

王俊偉

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

0 引言

隨著中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，許多國(guó)內(nèi)制造商正在逐步設(shè)計(jì)和制造家用汽車，并參考國(guó)外的原型安裝輕型汽車鉸鏈。

經(jīng)過(guò)幾年的駕駛，進(jìn)口汽車將逐漸進(jìn)入檢修階段。在正常使用中，安裝在車輛上的門(mén)鉸鏈已經(jīng)打開(kāi)和關(guān)閉了無(wú)數(shù)次，并且摩擦副自然磨損了。 承重部件還會(huì)因顛簸的振動(dòng)和車身撞擊而變形，從而導(dǎo)致車門(mén)松動(dòng)或關(guān)閉，并在駕駛時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和摩擦噪聲，污染環(huán)境并且使人感到不舒服。 在某些異常操作條件或事故下，駕駛室和車身會(huì)受到碰撞的影響。如果車輛的駕駛室，車身和門(mén)板嚴(yán)重變形，則門(mén)鉸鏈也將變形或損壞，從而影響鉸鏈的性能。

安裝在汽車中的活動(dòng)鉸鏈?zhǔn)亲畛Ｓ玫牧慵弧?由于車身面板被金屬覆蓋并且結(jié)構(gòu)和操作相對(duì)較差，因此經(jīng)常被忽略。該文的目的是介紹兩種輕型商用車的活動(dòng)鉸鏈結(jié)構(gòu)的原理和功能，并詳細(xì)說(shuō)明如何維護(hù)它們。車輛在日常使用中，經(jīng)常出現(xiàn)車門(mén)合頁(yè)損壞的情況，原因有很多，其中較為常見(jiàn)的有：車門(mén)開(kāi)啟不當(dāng)；門(mén)鉸軸或孔磨損嚴(yán)重。

1 車門(mén)鉸鏈基本結(jié)構(gòu)

圖1是FK 6噸平頭卡車駕駛室右門(mén)上的鉸鏈軸示意圖。 駕駛室左側(cè)和右側(cè)的門(mén)的中間和下半部的門(mén)側(cè)板和門(mén)柱之間有2個(gè)門(mén)鉸鏈，結(jié)構(gòu)相同，左右對(duì)稱。 門(mén)鉸鏈主要由活動(dòng)活門(mén)（2），固定活門(mén)（3），鉸鏈軸（1）和兩個(gè)青銅軸承襯套（4）組成。 固定板3用螺栓固定在門(mén)柱上，可動(dòng)板2用螺栓固定在門(mén)側(cè)板上。2個(gè)側(cè)壁都印有4 mm鋼板，以形成可以代替雙耳側(cè)壁的殼結(jié)構(gòu)。 同時(shí)，側(cè)壁用于噸位相同的卡車。 因此，如果將組裝質(zhì)量降低約10%，它們?nèi)匀痪哂凶銐虻膹?qiáng)度和剛度。到達(dá)門(mén)后，通?？梢灾谱髅姘宀⑵浞胖迷诩s20%的位置。青銅軸套安裝在活頁(yè)板和固定頁(yè)板之間的2個(gè)軸承的鉸鏈軸上?；顒?dòng)板和固定板在軸向上與襯套緊密對(duì)齊，因此，安裝在活動(dòng)板上的門(mén)的垂直移動(dòng)小于0.5 mm。 鉸鏈軸和襯套滑動(dòng)配合，無(wú)法打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)。鉸鏈的2個(gè)運(yùn)動(dòng)部件均涂抹了潤(rùn)滑脂，保證自由運(yùn)動(dòng)，這將減少鎖定和打開(kāi)過(guò)程中的干摩擦噪聲。駕駛時(shí)，請(qǐng)確保鉸鏈組件牢固固定并且具有柔性，以防止車輛振動(dòng)和道路碰撞噪聲[2]。

動(dòng)葉板的旋轉(zhuǎn)角度約為65°，門(mén)板可以按此角度打開(kāi)，較大的物體可以自由通過(guò)。當(dāng)門(mén)處于最大開(kāi)度角時(shí)，所述活動(dòng)頁(yè)板凸起部分的內(nèi)邊緣可與所述固定頁(yè)板凸起限位板接觸。只要松開(kāi)門(mén)鎖銷，就可以用小扭矩使門(mén)打開(kāi)。當(dāng)手從打開(kāi)的門(mén)上松開(kāi)時(shí)，門(mén)將以其正扭矩自動(dòng)關(guān)閉。此時(shí)，門(mén)通過(guò)門(mén)側(cè)的彈性密封緊固地壓在立柱上。

圖1中的1為鉸鏈軸。由于主銷的傾斜角在前輪的定位，它可以通過(guò)自身的重力關(guān)閉車門(mén)，打開(kāi)車門(mén)時(shí)具有正扭矩。

圖2是配備有下部鉸鏈和用于輕型車輛的右門(mén)的約束裝置的車輛的軸向圖。 只有一個(gè)帶有限流器的鉸鏈連接到門(mén)，另一個(gè)鉸鏈與FK鉸鏈基本上具有相同的結(jié)構(gòu)，并且兩個(gè)板都是外殼沖壓結(jié)構(gòu)。 在可動(dòng)頁(yè)面4的兩端都有限制凸緣，以限制門(mén)的打開(kāi)角度，并且限制凸緣在固定頁(yè)面上的相應(yīng)位置打開(kāi)限制槽[3]。

滾動(dòng)限制器位于移動(dòng)和固定頁(yè)面板上。 輥7通過(guò)銷6安裝在定影膜8上。 滾輪可以在銷軸上自由旋轉(zhuǎn)。 限位凸輪板2的一端通過(guò)銷3安裝到移動(dòng)板4上。 限位凸輪板2可以繞銷3旋轉(zhuǎn)。 另一端的彈簧被彈簧1壓在可移動(dòng)板的凸臺(tái)上，而限制凸輪板的彈簧支撐著7個(gè)壓輥。當(dāng)可移動(dòng)頁(yè)面板繞鉸鏈軸5旋轉(zhuǎn)時(shí)，輥7在極限凸輪板2上滾動(dòng)。

2 滑門(mén)下鉸鏈設(shè)計(jì)內(nèi)容

滑動(dòng)門(mén)下鉸鏈的設(shè)計(jì)包括以下5點(diǎn)。1）CAS建模，門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉線制造，下部鉸鏈布局的選擇（集成的和外部的，在本文中，我們專注于嵌入式結(jié)構(gòu)，在下部鉸鏈周圍創(chuàng)建邊界條件，包括輸入）。 檢查完全解鎖的大小，選擇下鉸鏈的旋轉(zhuǎn)頭，制作下鉸鏈的上下邊界部分，并檢查下鉸鏈的安裝表面。 對(duì)于參考值，請(qǐng)確?；T(mén)在下部鉸鏈位置處打開(kāi)，在X方向上移動(dòng)a，在Y方向上移動(dòng)p。2）切下下鉸鏈的安裝位置，檢查下鉸鏈的安裝空間，并且檢查下鉸鏈的安裝面和安裝孔的位置。3）確定滑動(dòng)斜面的位置以及Y和Z方向上的滑動(dòng)斜面的位置，作為下鉸鏈位置和尺寸的參考。4）下鉸鏈3D數(shù)據(jù)生成和操作檢查。5）CAE分析和較低的鉸鏈剛度測(cè)試[4]。

3 車門(mén)鉸鏈的使用和維護(hù)

3.1 三級(jí)門(mén)鉸維修保養(yǎng)

圖1 Fk型平頭汽車車門(mén)鉸鏈軸測(cè)圖

由于鉸鏈?zhǔn)冀K帶有襯套的木質(zhì)穿孔殼結(jié)構(gòu)，因此具有很高的強(qiáng)度和剛度系數(shù)，而且它被包裹在車身的蒙皮中，所以不容易損壞，如果沒(méi)有特殊需要，可以經(jīng)常保養(yǎng)。

可結(jié)合汽車三級(jí)門(mén)鉸維修保養(yǎng)。事實(shí)上，無(wú)需特殊維護(hù)，即可隨時(shí)執(zhí)行門(mén)鉸鏈檢查。 定期檢查門(mén)鉸鏈的操作，以確保自由門(mén)可以打開(kāi)和關(guān)閉，并且在打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)沒(méi)有聲音。 門(mén)和鉸鏈垂直開(kāi)口不應(yīng)超過(guò)1 mm，此開(kāi)口可反映青銅軸承襯套的截面磨損；門(mén)板的水平方向不應(yīng)超過(guò)0.5 mm，軸瓦的數(shù)量（軸承襯套的徑向襯套），門(mén)鉸鏈的噪聲和高速噪聲均不應(yīng)超過(guò)0.5 mm， 門(mén)鉸鏈噪聲和人耳噪聲很難聽(tīng)到[5]。

3.2 三級(jí)門(mén)鉸維修

維護(hù)期間，檢查門(mén)柱和門(mén)側(cè)板是否有松動(dòng)的螺栓。 如果松動(dòng)，門(mén)的位置應(yīng)根據(jù)門(mén)框的位置進(jìn)行調(diào)整，直到在使用過(guò)程中需要再次調(diào)整為止。 維護(hù)期間，請(qǐng)用干凈的布清潔鉸鏈和旋轉(zhuǎn)部件，并清除運(yùn)動(dòng)部件中的灰塵和油脂。 不要添加過(guò)多的油。 太多會(huì)污染車身的其他部位。

維護(hù)后，輕型汽車和汽車鉸鏈限制器應(yīng)自由打開(kāi)和關(guān)閉。打開(kāi)時(shí)應(yīng)有3個(gè)不同的線位置，門(mén)在關(guān)閉時(shí)將自動(dòng)鎖定。在較小的扭矩作用下，6噸型fk1卡車的平鉸鏈應(yīng)能夠以較小的扭矩自由打開(kāi)，并將自動(dòng)將門(mén)鎖回到正向位置。

4 車門(mén)鉸鏈的修理

在正常使用情況下，門(mén)鉸鏈的損壞通常是軸承套的磨損，包括軸承套的端面和內(nèi)壁。在車輛行駛超過(guò)10 km之后，門(mén)鉸鏈可以大大影響門(mén)的開(kāi)閉，因此在檢查車輛的過(guò)程中必須保持門(mén)和門(mén)鉸鏈的聲音，否則可能會(huì)妨礙開(kāi)閉操作。

如果軸承襯套的端面已磨損，但襯套具有一定強(qiáng)度，請(qǐng)考慮使用墊圈進(jìn)行維修。 所謂的墊片方法是在可動(dòng)板的上部和下部與固定板之間的襯套墊片，并且為了松開(kāi)鉸鏈組件，必須移除鉸鏈組件的固定螺栓，拆下鉸鏈軸，然后添加墊片，最后安裝[6]。

4.1 襯套內(nèi)孔磨損過(guò)多的修理

當(dāng)襯套的內(nèi)孔磨損時(shí)，必須更換襯套。 隨著汽車工業(yè)中粉末冶金技術(shù)的發(fā)展，石油粉末冶金涂料的17%用于小型家用車的車門(mén)鉸鏈。如果沒(méi)有襯套，可以做青銅襯里更換。

圖2輕型汽車車門(mén)鉸鏈軸測(cè)圖

此時(shí)，檢查鉸鏈軸是否磨損。 通常，鉸鏈軸的附件被碳化或氮化以確保耐磨性。 如果沒(méi)有明顯的損壞，可以將其放回原處。 如果附件損壞，則必須進(jìn)行機(jī)械加工，并使用碳或氮化物磨料零件以確保耐磨性。

4.2 鉸鏈組件的修理

如果鉸鏈組件由于本體變形而變形，則應(yīng)糾正兩個(gè)葉板。校準(zhǔn)通常在工作臺(tái)，可以由經(jīng)驗(yàn)豐富的鈑金工人使用平板和角鋼進(jìn)行操作。標(biāo)定的主要任務(wù)是保證門(mén)柱和門(mén)邊板兩層板的平整度。硬表面的密度應(yīng)在0.3 mm的范圍內(nèi)。還要確保帶有鉸鏈的孔等于指定的表面，并且長(zhǎng)度不小于100 mm，并且長(zhǎng)度小于0.1 mm。 這主要是因?yàn)槲覀儽ＷC曲線兩側(cè)與固定側(cè)之間的橫截面小于100 mm[7]。

如果損壞太大而無(wú)法修復(fù)，建議重新購(gòu)買此組件。 如果無(wú)法購(gòu)買，則必須更換。 左側(cè)的損壞可用于右側(cè)的物理映射，右側(cè)的損壞可用于左側(cè)的物理映射，左側(cè)和右側(cè)的損壞可用于同一車輛類型的物理映射。三層鉸鏈和鉸鏈比較復(fù)雜，通常安裝時(shí)要與汽車或貨車車門(mén)底部的前燈齊平。只要測(cè)量角就位于車輛前方左側(cè)（或成直角）的地面上，測(cè)量在地面上就可以進(jìn)行。 用十字螺絲刀松開(kāi)燈罩，卸下固定M6大 燈裝飾的三顆螺絲，然后卸下燈罩。 門(mén)鉸鏈的組件可以與250 mm～300 mm的孔眼接觸，并且在許多行業(yè)中都可以測(cè)量不拆卸任何組件的組件。