汽车铰链设计与制作

　摘要

作为一种常见的交通工具，汽车已经进入了数以百万计的家庭。门铰链是汽车门的重要部件之一。对汽车来说，该部件主要作用有二：第一，固定车门；第二，将车门和车身链接。人们每次使用汽车出行之前，都必须先打开车门，车门铰链很容易损坏，从而影响汽车的正常使用，车辆的安全性以及驾驶的舒适性会受到很大的影响。因此，车门铰链的可靠性是十分重要的。

本文讨论了车门铰链的设计。首先，对铰链的轴线、倾角布置以及车门开启角度进行了分析和讨论。然后，对车门铰链的结构方案进行分析，根据施加在铰链上的力计算铰链的工作强度，根据测试工程标准，通过测试计算来验证铰链在极限条件下的应力应变。最后，对车门铰链进行载荷试验，对车门铰链的设计进行验证。

　关键词：车门铰链；强制法规；使用功能；性能分析

　　第1章 绪论

　　1.1 概述

随着时代的进步，汽车成为人们出行的主要交通工具。汽车诞生于19世纪后半期，主要是欧美发达国家开发、设计、制造的。我国于上个世纪中期开始制造汽车，但都是依靠国外的技术。1978年以后，中国开始了改革开放，国内的汽车企业和X、德国、日本、法国等外国企业共同进行了设计和生产，但外国企业仍然阻碍了向中国的技术转移。20世纪末，中国开始致力于本国的汽车开发。经过近20年的研究开发，几乎掌握了汽车的核心技术。进入21世纪以来，中国的汽车制造业急速发展，中国成为了汽车制造大国。

车门铰链作为车门上的主要部件，越来越受到人们的重视。在汽车使用过程中，当驾驶员和乘客进出汽车时，车门需要经常地开关，这使得车门铰链容易发生故障。一些车门铰链故障是由于正常使用引起的，另一些则部分是由于设计错误、操作不当、碰撞变形以及缺乏有效维护造成的。比如铰链不够刚性，门就会下沉，影响门的正常使用。根据车辆数据，约40％的车门故障是由车门铰链引起的，而约20％的车门铰链故障是由铰链的耐用性引起的。当门打开或关闭时，上下铰链上的力不同，并且下铰链比上铰链承受更大的负载，因此下铰链比上铰链承受更大的磨损。因此，在整体设计中，下铰链应比上铰链更符合强度。另外，为了减少模具投资，通常将门铰链设计成上、下铰链组件。

铰链在其设计必须确保其正确的安装、制造和使用。此外，铰链轴应经常检查和维护，在维护时，应在铰链轴上加入润滑剂，延长铰链的使用寿命。

随着汽车在日常生活中的应用越来越广泛，人们越来越重视车门的开闭性能。汽车铰链设计与制作的合理性，铰链在链接车门与车身之间的联动性，属于国内外有关汽车机构研究的一大课题。

1.2 国内外研究现状

国内外汽车企业在进行整车开发时都会研究车门铰链。几乎所有新开发的汽车铰链都是经过认证的，新开发的铰链在产品使用前都要经过全面的测试。国外的大众、奔驰、福特，丰田、本田、日产，以及中国国内的一汽、东风、北汽、长城、吉利、江淮等汽车公司都对车门铰链进行了系统的研究。

车门铰链作为性能部件，必须满足开门时的功能要求。在建模阶段，必须分析安装铰链的可能性，即是否可以安装铰链，并根据门缝的形状调整铰链的位置。因此，在汽车开发的初期阶段，汽车制造商十分关注。在汽车逐渐普及的过程中，车门的种类也变得多样化。车门的铰链类型也需要配合设计进行调整。每次设计新的门，都要分析车门铰链，以便在极限条件下保证门的正常动作。在中国，有门铰链的相关规定。1994年，车门铰链设计的必要技术标准发布，新开发的车型必须按照规定接受检查，车门铰链必须满足国家必要标准和相关要求。为了满足国家标准的要求，大型汽车制造商在设计方面需要通过系统模拟分析充分证实。设计工作完成后，按照国家标准要求进行测试。如果发现了这些问题，在修改后进行测试，直到满足规定的要求为止。

　1.3 研究的目的和意义

门铰链组件是打开和关闭零件系统的重要组成部分。门铰链应满足以下三个要求：1.满足功能要求。它易于打开，没有异常噪音，安全可靠。2，符合疲劳寿命要求。门铰链在使用过程中没有损坏，符合正常使用要求。3，符合极端工作条件的要求。在极端的工作条件下，铰链不会损坏，门也不会掉落，并且门仍然可以平稳地打开。所以，车身与车门间铰链的设计很大程度地影响着汽车车门的性能。因而在汽车发售之前，制作商通常都会对链接汽车车门与车身的铰链进行测评，主要测评内容有三项：第一，对铰链的功能测试；第二，对铰链的性能测试；第三，对铰链的极限应力测试。

在以往，出于对满足车门铰链基本性能的考虑，相关设计者一般基于UG对铰链进行初步建模，并进行仿真分析。然后进行原型设计，测试，优化和改进，重新分析，原型设计和重新测试的过程。随着门技术的发展，数字模拟分析和铰链的成功测试可以缩短铰链的开发周期，并在发布门铰链设计数据之前降低开发成本。

同时，在消费群体对车门性能的要求越来越高过程中，一些生产厂家开始重视铰链的强度、寿命、安全性以及可靠性。在反复开闭车门后，链接车门与车身之间的铰链会出现磨损以及松动等情况，这会对车门的整体性能造成影响。一般地，在设计汽车铰链结构的过程中，需要考虑到其力学特性。

　1.4 本文研究内容

本命题的研究对象是汽车的铰链设计，基于汽车车身的基本特性以及铰链需实现的基本功能，明确铰链设计的核心内容与关键步骤，并通过考虑一些细节性的问题，对铰链的整体性能进行进一步的优化。

本命题首先介绍了门铰链的主要部分设计，进一步对链接汽车车门与车身的铰链进行合理的布局设计和检查。然后，对铰链的空间机构进行设计。基于此，出于对铰链可靠性的考虑，又对铰链进行了力学特性（强度、形变）的分析，进而保证铰链结构的合理性。基于上述科学的设计方法，铰链产品可以满足目标要求。

　第2章 车门铰链的基本介绍

　　2.1 车门铰链简介

车门铰链属于一种汽车部件，用于将汽车的车门与车身相连接，保证了车门的稳固性，起到支撑车门的作用，保证门的顺利开关。铰链由铰链座和铰链销组成。它应能灵活转动而不产生停顿或噪音，并应在车辆的预期寿命内保持其功能。过去门铰链多为冲压件，现在多为锻钢件。

该部件需满足下述条件。其支架需要有一定的稳固性，能够进行反复的测试，确保在受到高压冲击后不会脱落。两个铰链轴的轴必须成一直线，这样门才能自动关闭。铰链轴的倾斜角度要恒定，但不能太大。铰链轴线应尽量靠近门的外板和门的前缘，两铰链之间的距离应尽量大，以减少铰链的应力。铰链轴应尽量靠近门的外板和门的前缘，当门旋转时，减少门在铰链轴前面的旋转。铰链应牢固固定，运动部件之间的间隙应尽可能小，防止门的下沉。

　2.2 车门铰链的构成

铰链可以实现车门和车身之间的链接，因此其一般由车身件、车门件以及其他部件组成。

和车身相连的车身件，也叫做阴铰链；

和车门相连的车门件，也叫做阳铰链；

连接阴铰链和阳铰链的其他部件，如铰链销、衬套等。

　2.3 车门铰链的连接方式

2.3.1 螺栓连接

观察图2-1可知，车门、车身以及铰链这三个构件都设有安装孔，使用螺栓将三者相连。

图2-1 螺栓连接

2.3.2 焊接+螺栓连接

如图2-2所示，车门铰链有一半靠螺栓连接到车门或车身上，另一半则靠焊接和车身或车门连接

图2-2 一半焊接一半螺栓连接方式

2.3.3 焊接连接

观察图2-3可知，车门、车身以及铰链这三个构件不设有安装孔，需要通过焊接的方式将三者相连。

图 2-3 焊接连接

本章小结

这一章阐述了日用汽车车门铰链的基本内容，主要对汽车车门铰链的作用、构造以及链接方式等进行探讨。通过本章的研究，让我对车门铰链有了基本的了解。

　第3章 车门铰链的布置

本设计面向的是汽车的平开门铰链。一般而言，前门以及后门铰链的设计原理一致。本文针对DCY11车型进行研究，对前门铰链展开具体的设计过程，后门的设计则采取与前门一致的设计思路。

在设计过程中，首先要考虑铰链的布局。铰链是门系统的承重元件。当门关闭时，门闩和铰链是门的承重部件，而当门打开时，只有铰链承担门的重量。合理的铰链布置，不仅有利于铰链的设计，还可以减少各个门铰链的弯矩，从而减少门的挠度。铰链设计至少包括铰链轴线的设计、上铰链和下铰链的相对位置、上门铰链座和下门铰链座上销轴安装孔的位置、上柱铰链座和下柱铰链座上销轴安装孔的位置、铰链开启角度的分析和调整。

3.1 车门铰链的轴线布置

在设计铰链时，工程师必须知道正确的输入条件。根据参考模型数据确定铰链的旋转轴。图3-1为门铰链的轴线。从车辆的侧面看，这线与地面垂直，从车头看，应该是一条向内倾斜的直线。即上下铰链的轴线必须在同一条直线上。

图 3-1 车门铰链轴线的绘制

车门前侧门槽线的设计与内开或外开铰链的选择有关，向内开启的铰链销轴应位于门槽线的后面。在开启车门的过程中，处于上下铰链中间位置的轮廓往汽车内部位移；如果是外开式铰链，那么铰链销将会出现在开口线向前的位置。在开启车门的过程中，车门轮廓在上下铰链之间向外移动。

　3.2 车门倾角设计

需要基于汽车的外观以及实际功能来对汽车的铰链轴线进行设计，该环节的设计主要通过调整内倾以及后倾角来完成，如图3-2所示。

图3-2车 门 内 倾 角 和 后 倾 角

3.2.1车门内倾角设计

设内倾角为α，后倾角为β。观察图3-2可知，α指的是汽车门铰链轴线在y-z平面上的投影线段在z轴方向上的倾角。

将α设置为一定的度数主要有三个优点：第一，在一定范围内增大α值，在打开车门的过程中，车门下边缘与地面之间的距离也会增大，在一些比较抖的路段时，有利于避免车门上边缘与石块的摩擦；第二，通过调整α值能够改变车门的重心位置，进而让关门的过程更为轻松；第三，设置一定的α值，能够借助重力的作用让车门关的更紧密。若车门呈外倾状态，那么通常包含三个缺点：第一，受到引力的作用，很可能会自动弹开，有一定的安全隐患；第二，车门下边缘与地面之间的距离会变小，在一些比较抖的路段时，不利于避免车门上边缘与石块的摩擦；第三，受到车门重力的影响，关门的过程不轻松，并且难以将车门保持一个紧密的状态。所以车门一般采取内倾的设计，出于对各方面合理性的考虑，以角度为单位，α的设置区间为[0,3]。

3.2.2车门后倾角设计

β指的是汽车门铰链轴线在x-z平面上的投影线段在z轴方向上的倾角，出于对各方面合理性的考虑，以角度为单位，β的设置区间为[0,3]。

3.2.3车门铰链的安装

在选择铰链结构类型和安装方法时，应注意安装方法与结构类型有关。

预先检查了内铰链的倾斜角度和内铰链的脚轮角度。门的上下铰链应设置在正确的位置，上铰链应尽可能靠近排水位置，下铰链应尽可能靠近门的下边缘，并且上下铰链之间的间距应尽可能大，以提高铰链的稳定性。在调节铰链位置的过程中，门与主体之间必须预留一定的空间，以便下一环节选择相应的工具进行安装。

主体的前、后、左、右方向会存在一定的误差，这些误差是在主体的安装过程中出现的。基于我国制作精度与制作经验的实际情况，将误差矩形区域的极值设置为4mm * 3mm。可以调整轴以补偿铰链设计中的制作误差。车门铰链轴的X方向可以由上下铰链座的位置进行调节，Y方向由车门铰链组件固定装置的精度确保。所以，在对车门铰链轴进行检测时，需要加入极限制造误差的检测项目，换句话说，车门铰链轴的位置在左前限值后面。

左极限、前右极限及后右极限四个点的运动校核。

对于内开式铰链的4个位置（如图3-3）的设计间隙要求。

图 3-3 铰链轴线的优化简图

由图3-3可知，若车门铰链的中心点在A点，对车门的设计最为不利，因为处于A点时，铰链臂的长度值最低，打开车门时，车门与车身之间预留的空间最为狭窄，若将分缝距离设置为4微米，则需要确保车门与车身缝隙距离的最小值大于1.5微米；

若车门铰链中心点在B点，那么在打开车门时，位于立柱上方的铰链座或铰链座的螺栓间隙距离值最低，将车门敞开至限值范围时，其间隙距离需要大于五毫米。;

若车门铰链中心点在C或D点时，车门与车身的间距在中心点处于A点与中心点处于B点时的间距之间，位于立柱上方的铰链座与车门内板之间的间距需要确保时刻大于5毫米;

如果铰链的结构为内开式，且保持分缝线位置不变，若需加大车门前边缘与其他部件之间的间距，则可以让轴线往C点移动，在进行优化时，需将铰链轴线往车的后外方移动调整。

对于外开式铰链的设计间隙要求。

若车门铰链的中心点在B点，对车门的设计最为不利，因为处于B点时，铰链臂的长度值最低，打开车门时，车门与车身之间预留的空间最为狭窄，若将分缝距离设置为4微米，则需要确保车门与车身缝隙距离的最小值大于1.5微米；

若车门铰链中心点在A点，那么在打开车门时，位于立柱上方的铰链座或铰链座的螺栓间隙距离值最低，将车门敞开至限值范围时，其间隙距离需要大于五毫米;

若车门铰链中心点在C或D点时，车门与车身的间距在中心点处于A点与中心点处于B点时的间距之间，位于立柱上方的铰链座与车门内板之间的间距需要确保时刻大于5毫米;

如果铰链的结构为内开式，且保持分缝线位置不变，若需加大车门前边缘与其他部件之间的间距，则可以让轴线往D点移动，在进行优化时，需将铰链轴线往车的后外方移动调整。

观察图3-4，将上铰链座与下铰链坐的距离设为H,若需增加车门铰链的稳固程度，则需增加H的值，这意味着上铰链需要离车门上部更近，下铰链需要离车门的下部更近。车门的外观、质量以及立柱形状等都影响着上、下铰链中心点位置的布置，对于日用轿车以及SUV，以mm为单位，H的取值区间通常为[300,400]。

图 3-4 铰链开度尺寸的确定

观察图3-4，将铰链座与外表面之间的距离设为T，在一定范围内，T值越高，铰链的安装过程越为容易，在T值超过安装的合理范围后，车门边缘点的运动轨迹过大，对位于A立柱上的铰链的安装过程不利，因此，以mm为单位，T的取值区间通常为[12,20]。

基于上述探讨，明确了确汽车前门上铰链与下铰链轴线的布置方位以及铰链具体的安装位置。后门的相关安装同理。在车门铰链的安装过程中，需要预留一定的间隙，以预留套筒工具的安装空间。如图3-5所示，为了方便车门侧围外板的铰链座的安装过程，在关门时，需要保证车门边缘侧铰链座的安装孔到车门边缘存在一定的距离a，为了防止在安装铰链的过程中套筒和车门出现碰撞，在螺栓固定后，套筒与车门边缘的距离不得小于2毫米。用于日用汽车车门铰链安装的螺栓的规格通常为M8外六角，用于安装套筒的扳手规格为Φ21。另一方面，a不能小于12.5毫米，只有这样，铰链的布置、安装过程才能顺利完成，并方便了后期的调整与修理。

图3-5 铰链与车身立柱连接的套筒工具空间

3.2.4 车门的开启角度

先了解以下2个角度的概念：

车门铰链最大开度角：指的是开门时铰链角度的上限值，其别称是铰链最大开启角。铰链结构的设计内容包含限位机构的设计，一般而言，其限位机构的角度制作误差必须在1°范围内。

车门最大开度角：也称车门最大开启角，是指车门开启时所能达到的最大角度，具体指车门限位器的最大开启角，限位器的角度制作误差必须在2°范围内。车门限位器的设计需要考虑铰链最大开启角，通常来说，车门限位器的开启角度上限值比铰链的角度上限值小3°。

3.2.5车门开启限位器的结构

拉杆式限位器见图3-6，该限位器的臂部存在凹槽，当车门开启或关闭时，臂部会在机构的盒内滑动，限位器盒含弹性构件，当这些构件到进入凹槽时，就会对凹槽产生挤压作用进而实现限位的功能。

图 2-11 拉杆式限位器

　3.3车门运动干涉检查

车门从关闭到最大设计开启角度+3°的过程中，不能与车身的任何部位发生干涉。若其间隙距离值设置为4毫米，那么以毫米为单位，车门和车身最小间距的取值区间为[1.8,2.5]。车门与车身的最小间距通常发生在门开启角度为3°至8°时。在满足设计要求的前提下，铰链与门体之间的间隙要尽量大。建议铰链与门体之间的间隙为4～5mm，以防止制造过程中的误差造成的干扰。一般情况下，前门的开启角度至少应为60°，极限开启角度应为64±3°。一般情况下，后门的开启角度应在66°以上，极限开启角度应为70±3°。一般来说，车门开启角度越大，对乘客进出车内越好、越方便。

本章小结

这一章主要阐述了六部分内容：第一，车门铰链结构的介绍；第二，车门铰链轴的位置分析；第三，车门造型接缝；第四，铰链内倾角以及后倾角的设计；第五，车门上铰链以及下铰链的针对性分析；第六，车门运动对铰链安装的影响分析。以上研究对门的制造和装配调整具有非常重要的指导意义。

　第4章 车门铰链结构方案分析

　　4.1 车门铰链的性能要求

4.1.1 车门铰链的功能要求

车门铰链总成是车门总成中的一个子系统，根据车门的功能，车门铰链总成应满足以下功能：

满足强度和刚度要求；

满足耐久性的相关要求；

满足装配工艺性要求；

满足上下车方便性要求，开启需有足够的宽度，并保证具有一定的内倾角；

在车门运动过程中，保证与车门周边件具有一定的最小间隙值。

4.1.2 车门铰链的性能要求

前后车门铰链材料和性能的一般要求为：铰链固定座、铰链活动座的材料为SAPH440、轴销材料为SAE1018、衬套材料为聚合物，除衬套外表面处理MFZn5C，要求公架及母架在72小时内无白锈，144小时内无红锈，强度应满足GB15743-1995《轿车侧门强度》中的相关要求。

车门铰链的可靠性要求：前后车门铰链的耐久性≥100000次，门下降量在0.5mm以内，无动作不良现象，衬套和轴销磨损量在0.1mm以内。

4.2铰链总成螺栓的受力分析

先分析螺栓的受力情况。铰链螺栓的受力图如图3-1所示，铰链螺栓受力可分解为XYZ三个方向，分别用Fx、Fy和Fz表示，固定在车身上的铰链螺栓的受力分别用Fx固、Fy固和Fz固表示，固定在车门上的铰链螺栓的受力分别用Fx门、Fy门和Fz门表示。车门铰链座的紧固是靠螺栓拧紧后端面的摩擦力来实现的。螺栓受到的力为剪切力，因此螺栓紧固时对螺栓有预紧力的要求。

4.2.1车身上的螺母

图 3-1 铰链螺栓的受力图

在车身上的铰链总成螺栓X和Z方向受到的力为剪切力，Y方向受到的力为拉力，共4个螺栓，因为这4个螺栓的受力差别不大，为了简化计算，假设每个螺栓在相同方向的受力相等，X、Y、Z方向受到的力分别为：

4.2.2 车门上的螺栓

在车门上的铰链总成螺栓X方向受到的力为拉力，Y和Z方向受到的力为剪切力，车门上的螺栓也是4个，同样为了简化计算，假设每个螺栓在相同方向的受力相等，X、Y、Z方向受到的力分别为：

根据表3.1，无论是车身上的铰链总成螺栓，还是车门上的铰链总成螺栓，Z方向受到的力要比X和Y方向受到的力都要小的多，因此不校核Z方向的受力，并且X和Y方向上的受力有拉伸力和剪切力，具有代表性，因此只要校核X和Y方向上受到的力即可。设计时车身上和车门上的螺栓螺纹大小是相同的，因此只要校核最大拉力和最大剪切力是否满足强度要求即可。通过把最大载荷11000N代入（1）~（6）式可知螺栓受到的最大拉伸力和剪切力为：

F纵max= Fx固=Fxmax/4=11000/4=2750N

σ=4F/d2=4*2750/64=171.875MPa

通过查询机械手册，螺栓Q184的σ b为410MPa，大于σ，安全系数σ b/σ为2.4，证明铰链在极限工况下，强度仍然满足要求。

4.3铰链座的受力分析

上节计算结果表明铰链安装螺栓的强度满足要求。以车身固定铰链座为例，把螺栓固定部位当成支点，把铰链固定座看成悬臂梁进行受力分析。如图3.1所示，以铰链中心为受力点，假设铰链座X方向的臂长为Lx，铰链座Y方向的臂长为Ly，铰链座Z方向的臂长为Lz，铰链座受到的力矩M为：

Mx=Fxlx （3-7）

My=Fyly （3-8）

Mz=Fzlz （3-9）

由式3-7、3-8、3-9可知，铰链臂越长，铰链受到的弯矩越大，因此设计时要尽量减少铰链的悬臂长度。

在铰链的强度设计方法中，很难用力学数学公式准确描述铰链的实际情况，所以一般通过假设并建立近似力学数学模型进行分析。通常情况下假设组成铰链总成的每一个零件其自身的材料特性是各向同性的，假设都为均匀弹性体，然后根据设计模型分析组成铰链总成的各零件的载荷分布，这样计算问题就变得相对简单了。结构力学和材料力学的方法比较适用，可以计算出铰链总成各零件所承受的载荷大小，并能根据这些载荷数据计算出铰链总成各零件中的应力分布图。再根据应力分布图，确定危险部位的工作应力σ。然后根据参考车型铰链总成的经验数据、潜在失效模式的类型及数据库资料确定许用应力[σ ]，再通过理论计算，保证最大工作应力σ 满足这一强度条件：σ ≤[σ ]。计算结果如果满足上述强度条件，说明这个铰链总成的零件能满足强度要求，按设计要求制造的合格产品在正常工作情况下不会被破坏。

汽车在使用过程中的可靠性方面，要求车门铰链开关使用10万次以上还能正常使用，建立数学模型比较复杂，因此本章用了近似的方法代替。

本章小结

本章主要阐述了车门铰链的性能要求，并对铰链总成螺栓以及铰链座进行了受力分析。上述研究为铰链总成提供了可靠性设计依据。

第5章 车门铰链设计验证

　　5.1 纵向载荷试验

按图4-1所示分别安装按设计要求制造的上、下铰链总成。铰链的安装位置以铰链中心为基准，铰链中心距按设计距离作相应调整，依据车门关闭状态正确安装车门铰链。载荷须在上、下铰链转轴中心的中间位置并以车身纵向通过转轴中心线处施加，如图4-2所示。

拉力机以不大于5 mm/min 的速度运行，直至在门铰链系统的纵向位置加载11000N。观察铰链是否失效，若铰链失效，则该铰链性能不满足法规要求，需进一步改进；若铰链仍正常，则该铰链合格。

　5.2横向载荷试验

按图4-1所示分别安装按设计要求制造的上、下铰链总成。铰链的安装位置以铰链中心为基准，铰链中心距按设计距离作相应调整，依据车门关闭状态正确安装车门铰链。载荷须在上、下铰链转轴中心的中间位置并以车身横向通过转轴中心线处施加，如图4-2所示。

拉力机以不大于5 mm/min 的速度运行，直至在门铰链系统的横向位置加载9000N。观察铰链是否失效，若铰链失效，则该铰链性能不满足法规要求，需进一步改进；若铰链仍正常，则该铰链合格。

　5.3垂直载荷试验

该试验仅适用于垂直方向开门的后门。

如图4-1所示分别安装按设计要求制造的上、下铰链总成，铰链的安装位置以铰链中心为基准，铰链中心距按设计距离作相应调整，依据车门关闭状态正确安装车门铰链。载荷须在上、下铰链转轴中心的中间位置并以车身垂向通过转轴中心线处施加，如图4-2所示。

拉力机以不大于5mm/min的速度运行，直至在门铰链系统的垂向位置加载9000N。观察铰链是否失效，若铰链失效，则该铰链性能不满足法规要求，需进一步改进；若铰链仍正常，则该铰链合格。

图 4-1 门铰链静态试验夹具

图 4-2 车门铰链静态试验载荷方向

　5.4试验结果

本文研究的轿车前、后车门均无垂直方向开启的情况，故不做垂直载荷试验。纵向载荷和横向载荷试验结果如表4-1所示。试验结果是根据铰链做完试验后观察铰链的外观及检测铰链总成各个零件的变形量来进行评判。

表 4-1 车门铰链试验评价结果

本章小结

试验的目的是验证设计是否正确，本文阐述的是常用的铰链强度试验方法，通过上述试验判断铰链设计是否满足强度要求，如果试验通过，说明设计铰链满足法规要求，铰链的设计数据可直接用于产品的生产制造。

　结论

车门铰链在车门系统中起到重要作用，是汽车上的重要部件之一。通过本次的课题研究，让我对车门铰链有了基本的认识。

本文首先介绍了车门铰链的概念、构成、连接方式，其次介绍了车门铰链的轴线设计和布置，铰链轴线设计应考虑内倾角和后倾角，为使车门开关方便性达到理想状态，内倾角和后倾角通常不超过3°。然后对车门铰链的结构方案进行了分析，最后对铰链的设计进行了验证，铰链符合要求。由于条件限制及经验有限，本文还有很多不完善的地方，有待进一步研究：在车门铰链强度的试验验证过程中，使用的是实际工况的近似模型，与车门的实际使用工况存在差距，使试验结果与实际情况会有一定的偏差。铰链的疲劳性能多通过试验进行验证，疲劳仿真分析非常复杂。链在设计阶段的疲劳仿真分析还有待研究。

本次课题是对大学四年学习的一个总结，不仅学到了很多新知识，也对以前的知识进行了温习。同时，本次课题也让我把理论结合到实际中去，为以后的学习生活打下了基础。

汽车铰链设计与制作

价格 ¥9.90 发布时间 2022年12月17日

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