一种行李箱盖气弹簧四连杆铰链设计方法技术

本发明专利技术涉及一种行李箱盖气弹簧四连杆铰链设计方法，包括如下步骤：在程序界面输入计算所需四连杆铰链参数；计算四连杆运动过程中的位置坐标、后盖瞬态转动中心、开启过程中气弹簧活动安装点坐标、开启过程中后盖重心坐标等；计算出行李箱盖在不同开启角度时的重力矩及气弹簧力矩；对不同布置方案的计算结果对比分析；选择合适布置方案。方便对不同布置位置的计算结果进行对比，选择最优方案。计算结果准确、快捷。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括如下步骤：在程序界面输入计算所需四连杆铰链参数；计算四连杆运动过程中的位置坐标、后盖瞬态转动中心、开启过程中气弹簧活动安装点坐标、开启过程中后盖重心坐标等；计算出行李箱盖在不同开启角度时的重力矩及气弹簧力矩；对不同布置方案的计算结果对比分析；选择合适布置方案。方便对不同布置位置的计算结果进行对比，选择最优方案。计算结果准确、快捷。【专利说明】
本专利技术涉及轿车铰链布置，具体涉及轿车行李箱盖采用气弹簧四连杆铰链时可实现参数化设计。
技术介绍
目前轿车行李箱盖采用气弹簧四连杆铰链时，行李箱盖的瞬态转动中心、气弹簧力臂、重力力臂等主要依赖于catia做图法，结合不同位置下气弹簧力臂及重力力臂计算气弹簧力矩和重力力矩。当四连杆参数或气弹簧安装点位置或气弹簧力值改变时需要重新计算结果，较繁琐。 鉴于以上问题，如何在可行的布置空间内快速的选择最优方案是非常必要的，可以避免由于布置问题带来的后盖开启力大等缺陷及后期修模费用的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，在现有的常用计算程序中，只要输入相关参数就可自动计算出后盖不同开启角度时的重力矩及气弹簧力矩，当某一个或多个参数改变时，只要重新输入就可快速得到计算结果，方便多种方案的对比分析，选择最优布置方案。计算四连杆运动过程中的位置坐标、后盖瞬态转动中心、开启过程中气弹簧活动安装点坐标、开启过程中后盖重心坐标，从而计算出后盖不同开启位置时的重力矩及气弹簧力矩，具体技术方案如下: ，包括如下步骤: (I)在程序界面输入计算所需四连杆铰链参数； (2)计算四连杆运动过程中的位置坐标、后盖瞬态转动中心、开启过程中气弹簧活动安装点坐标、开启过程中后盖重心坐标等； (3)计算出行李箱盖在不同开启角度时的重力矩及气弹簧力矩； (4)对不同布置方案的计算结果对比分析； (5)选择合适布置方案。 进一步地，步骤(I)中所述参数包括四连杆铰链四个点坐标、气弹簧安装点坐标、行李箱盖重心坐标及重量、气弹簧的力值。 进一步地，步骤(3)后还可绘出力矩曲线。 进一步地，步骤(4)中，程序设置了数据导出功能，可将不同开启角度的重力矩、气弹簧开启力矩、气弹簧关闭力矩、重力力臂、气弹簧力臂等输出到excel，在excel中对不同布置方案的计算结果对比分析。 进一步地，步骤(2)中具体包括如下步骤: (2-1)计算该四连杆的极限运行位置； (2-2)计算四连杆在开启过程中的位置； (2-3)计算后盖在不同位置时的瞬态转动中心； (2-4)计算气弹簧活动安装点在开启过程中的坐标； (2-5)计算后盖重心在开启过程中的坐标； (2-6)计算开启过程中气弹簧的力臂。 进一步地，步骤(3)和(4)之间还包括步骤:计算后盖开启角度。 与目前现有技术相比，本专利技术实现了气弹簧四连杆铰链布置的参数化设计，具体来说:输入四连杆的坐标参数、气弹簧安装点的坐标参数、气弹簧的F1、F2、F3、F4力值、后盖重心坐标参数及重量，就可自动计算出后盖各转角时的重力矩及气弹簧力矩，并可绘出力矩曲线；程序设置了数据导出功能，可以将计算数据导出到excel，方便对不同布置位置的计算结果进行对比，选择最优方案。计算结果准确、快捷。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术程序界面图 图2为最初气弹簧和四连杆的布置位置及计算结果图 图3为计算示意图 图4为对应在整车坐标下的位置图 图5为后盖最大开启位置图 图6为初始短连杆与X轴的夹角计算示意图 图7为计算示意图 图8为计算示意图 图9为计算示意图 【具体实施方式】 下面根据附图对本专利技术进行详细描述，其为本专利技术多种实施方式中的一种优选实施例。 本专利技术在程序界面输入四连杆铰链四个点坐标、气弹簧安装点坐标、行李箱盖重心坐标及重量、气弹簧的力值等就可方便快捷的计算出行李箱盖在不同开启角度时的重力矩及气弹簧力矩，并可绘出力矩曲线；程序设置了数据导出功能，可将不同开启角度的重力矩、气弹簧开启力矩、气弹簧关闭力矩、重力力臂、气弹簧力臂等输出到excel，方便在excel中对不同布置方案的计算结果对比分析，选择最优的布置方案。该程序的界面如图1所示。 以奇瑞某款车型为例，最初气弹簧和四连杆的布置位置及计算结果如图2所示，从图2的计算结果可知，后盖开启瞬间理论需要施加的力矩(未考虑铰链自身的铆接阻力矩)为58.75-13.192 = 45.558N.m，气弹簧的平衡点在行李箱盖开启23度左右。按该布置方案在小批量试制时出现了后盖开启力大问题，严重影响了舒适性。 后期整改时将气弹簧固定点Z向坐标下调了 3mm，气弹簧活动点Z向坐标上调了3_，其它参数未动，由图3的计算结果可知，后盖开启瞬间理论需要施加的力矩(未考虑铰链自身的铆接阻力矩)为58.75-21.753 = 36.997N.m，气弹簧的平衡点在行李箱盖开启18度左右。从图2图3的计算结果可知，图3的布置方案优于图2布置方案，可降低开启力矩 8.561N.m，后期按图3方案整改完成后行李箱盖开启力达到合资车水平。 可以看出，利用该软件可以很方便直观的对比出结果，可以在设计阶段就能判断出开启力的大小，避免了后期修模费用的浪费。 在一个优选实施例中，假设气弹簧四连杆的布置参数如下表所示(投影到XZ平面): 点I点2点3 点4 气弹簧固定气弹簧活动后盖重点点心 I 3423.3224.23181.22 3310.0:M62.877 3276.589 3509.65 坐 162376 23 5 标 Z 721.6746.73740.467 707.67 690.932 739.988 650./125 坐 5248 标 对应在整车坐标下的位置如图4所示。 本专利技术的技术方案如下: 1、计算该四连杆的极限运行位置 从图5可以看出:当转动页板与长连杆在一条直线上时(即图5的后盖最大开启位置)，后盖达到最大开启角度。 记I12为长连杆长度，I23为转动页板长度，I34为短连杆长度，I14为固定页板长度，I13为四连杆的点I与点3间距离。 以上长度可根据各点的坐标值利用距离公式求得。 由113、114、I34可算得图5所示的α cos a = (1142+1342_1132) / (2*114*134) 由下式可算得图5所示的β cos β = (1142+1342-(I12-123) 2) / (2*114*134) (α-β)即为短连杆的最大转角 2、计算四连杆在开启过程中的位置(即计算点2’与点3’的位置坐标)如图6所示，由初始点3与点4的坐标，可以算出初始短连杆与X轴的夹角，记为Θ，同理可求得初始长连杆与X轴的夹角Y。记X3为点3的初始X坐标，Z3为点3的初始ζ坐标；Χ3，为点3’的X坐标，Z3-为3’的ζ坐标；Χ4为点4的X坐标，Z4为点4的ζ坐标，其它同理。假设短连杆逆时针转过4度(步长可以任意，可为I度，2度，3度...)，点3转到点3’，点2转到点2，。 X3.、Z3-的坐标可由下式求得: X3.= X4-134^cos ( Θ +4) Z3, = Z4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行李箱盖气弹簧四连杆铰链设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在程序界面输入计算所需四连杆铰链参数；(2)计算四连杆运动过程中的位置坐标、后盖瞬态转动中心、开启过程中气弹簧活动安装点坐标、开启过程中后盖重心坐标等；(3)计算出行李箱盖在不同开启角度时的重力矩及气弹簧力矩；(4)对不同布置方案的计算结果对比分析；(5)选择合适布置方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宏，柴坚坚，谢侠，周伟，马保林，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34