行李箱蓋扭桿K值的計算主講人：洪秋鑫部門：研發(fā)中心·車工組時間：2012年6月地點：研發(fā)3樓大會議室1

一、扭桿機構(gòu)概述

二、扭桿機構(gòu)組成及工作原理

三、行李箱蓋重力矩曲線的繪制

四、行李箱蓋扭桿K值的計算五、例子目錄2扭桿機構(gòu)概述扭桿彈簧（又稱扭桿）是一種直接或間接與行李箱蓋左右鉸鏈連接能協(xié)助車主打開行李箱蓋并支撐其處于打開狀態(tài)的兩根有扭力特性的金屬圓桿。扭桿定義及作用：定義：通過扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生彈性變形而輸出扭矩，在行李箱蓋開關(guān)過程中平衡行李箱蓋的重力矩和鉸鏈系統(tǒng)的摩擦力矩等，與獲得用戶滿意的行李箱蓋開關(guān)性能。作用：3行李箱蓋扭桿彈簧有鉸鏈連桿式無鉸鏈連桿式扭桿機構(gòu)概述扭桿的分類：4扭桿機構(gòu)組成及工作原理有連桿式：5扭桿機構(gòu)組成及工作原理無連桿式：6扭桿：扭桿是鉸鏈重要的組成部分,它控制著行李箱蓋開啟力的大小和行李箱蓋單邊關(guān)閉力的平衡等。扭桿機構(gòu)組成及工作原理7扭桿機構(gòu)組成及工作原理扭桿機構(gòu)由固定座1、鉸鏈活動臂2、扭桿彈簧3構(gòu)成，固定座固定在車身上，鉸鏈活動臂一端與固定座通過銷連接，二者形成一個旋轉(zhuǎn)副，鉸鏈活動臂另一端通過螺栓固定在行李箱蓋內(nèi)板上，扭桿彈簧的一端有兩拐角，一個拐角掛在固定座上，另一個拐角掛在鉸鏈活動臂上，扭桿的另一端則連接在另一副鉸鏈的固定座上。鉸鏈機構(gòu)可在行李箱蓋開度范圍內(nèi)，通過扭力彈簧的作用，開啟到任意位置，能保證行李箱蓋有足夠的開度，并在開啟過程中不與車身其他部位干涉，開閉蓋輕便靈活，并具有有足夠的強度和剛度，運動正確、可靠、耐久。8行李箱蓋重力矩曲線的繪制該重量G包含行李箱蓋鈑金（內(nèi)板、外板、加強板、膠等）和裝在其上的附件（鎖體、燈具、鉸鏈等），不含扭桿彈簧。

根據(jù)行李箱蓋數(shù)模（含附件）利用CATIA軟件可以求出重量G以及重心點P的坐標位置。計算行李箱蓋總重量G及重心P的坐標：9行李箱蓋重力矩曲線的繪制1、通過行李箱蓋開啟時離地高度和開啟到極限時行李箱蓋到車身的最小間隙值，求出鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸線N。2、根據(jù)鉸鏈軸線和重心位置可以求出行李箱蓋旋轉(zhuǎn)到任意位置的力臂NC，再根據(jù)重量可以求出任一位置的重力力矩M，M=G.NC3、以行李箱蓋關(guān)閉狀態(tài)為起點，完全打開狀態(tài)為終點，每開啟5

度為一個點，求出各點的力矩4、以開啟角度為橫坐標，重力力矩為縱坐標，將各力矩點連接成

一條光滑曲線，此曲線即為行李箱蓋重力力矩曲線。通過行李箱蓋的開啟角度計算重力矩:10行李箱蓋重力矩曲線的繪制行李箱蓋重力矩曲線:通過上一步驟的計算可繪制行李箱蓋開啟角度與行李箱蓋重力矩變化的曲線（如圖1所示）：注：開啟角度按每5度為一個計算點。圖1111、行李箱蓋扭桿扭矩M、扭桿系數(shù)K、扭轉(zhuǎn)角度θ存在線形關(guān)系M=2Kθ（2表示2根扭桿彈簧）；2、扭桿彈簧的扭矩與角度關(guān)系應(yīng)該是一條直線，然后確定該直

線的斜率，直線的斜率除以2就是扭桿系數(shù)K值；行李箱蓋扭桿K值的計算K值的計算方法：

12行李箱蓋扭桿K值的計算根據(jù)行李箱蓋開啟過程中重力矩和扭簧扭矩的關(guān)系，可把開啟過程分為三個階段：a、當鎖扣拉絲拉開瞬間，扭桿的扭力矩大于行李箱蓋的重力

矩，行李箱蓋自動開啟到一定高度后達到平衡點；b、行李箱蓋重力矩和扭簧的扭力矩相等時，行李箱蓋達到第一平衡點，這時需在行李箱蓋上作用一外力使得行李箱蓋達到另一平衡點；C、當行李箱蓋第二次達到平衡點后扭簧的扭力矩大于重力矩,

在扭力矩的作用下行李箱蓋開到極限位置并保證行李箱蓋在

極限位置不會受外界條件的影響而關(guān)閉。開啟過程中重力矩和扭簧扭矩的關(guān)系:13例題A車行李箱蓋的總重量為：11.42036Kg行李箱蓋以5度為一計算點計算重力矩:圖1由圖1可得:M=535.841*cos(11+θ)*11.42036(1)以無鉸鏈連桿為例:14例題按每隔5度帶入公式1得表1：開啟度數(shù)/開啟高度重力臂重力矩0/7.689525.92729.430755/67.732532.86829.8191710/130.482535.75229.9805615/195.462534.5629.9138520/262.177529.29929.6194525/315.733520.0129.0996430/398.772506.76328.3583435/467.611489.69527.4032240/536.115468.82926.2355645/603.761444.43124.8702550/670.034416.6523.3156455/734.431385.69921.5836360/796.461351.81219.6873265/855.685315.24717.6411570/911.533276.28315.4607375/963.74235.21713.1626979.25/1004.88198.8911.12984

表1重力矩15例題由表1數(shù)據(jù)可得到該行李箱蓋的重力矩曲線圖2所示:圖2重力矩曲線16例題根據(jù)技師經(jīng)驗（如圖3、圖4所示）:

開啟:

行李箱蓋在開啟瞬間,開啟的高度為30~100mm能達到第一個平衡點;

在達到第一平衡點后需人對行李箱蓋施加一5Kg的外力使行李箱蓋能達到第二個平衡點;

第二個平衡點一般位于行李箱蓋開啟到400~600mm的高度范圍;

關(guān)閉:

行李箱蓋在開啟最高點需人對它施加一1.5~3Kg的外力使行李箱蓋直至關(guān)閉；

行李箱蓋開啟高度：1650~1700mm；

無鉸鏈桿式的扭桿彈簧旋轉(zhuǎn)角W等于行李箱蓋開啟角度。

17例題圖318例題圖419例題通過技師提供的經(jīng)驗值代入公式1計算出平衡點的重力矩,再連接兩個平衡點計算出的重力矩得到一條直線,該直線的斜率即為扭桿的K*2值，在多個K值中選擇較理想的一個。(計算過程及結(jié)果如表2、圖5所示）開啟度數(shù)/開啟高度重力臂重力矩1.877/30529.0229.603837.596/100534.87429.9314230.089/400506.49128.3431244.7