汽車側(cè)門鎖耐慣性力分析報告

鎖體總成耐慣性力分析報告門鎖耐慣性力的分析計算、分析的目的：根據(jù)GB15086的要求，汽車受到30g的慣性作用時，可能引起門鎖的自持狀態(tài)進行分析，確保門鎖的可靠、安全性。以便投入生產(chǎn)使用。二、計算依據(jù)：1、根據(jù)GB15086-94中規(guī)定的耐慣性力要求數(shù)據(jù)（a=30g）;2、將汽車假設(shè)為處于加速運動時，在垂直車門的方向受到30g的加速度的外作用力的作用下，根據(jù)靜力學的分析計算方法來分析門鎖處于的自持狀態(tài)（鎖緊還是打開狀態(tài)）。三、計算要點：1、據(jù)下列條件，評價門鎖承受耐慣性負荷的能力A對各零部件應(yīng)能連續(xù)地施加沖擊時的加速度，B對彈簧力采用固緊位置的最大值與正常工作位置的最小值的平均值；C摩擦力在計算過程中可以不予考慮D各部件的自重和慣性負載的分力可以不計，2、對門鎖各機構(gòu)的分析A使得該門鎖的棘爪、棘輪分離或嚙合的機構(gòu)中不可忽略的零件有6件：棘爪、棘爪回位簧、棘輪、棘輪回位簧、手柄、外開連桿。B各零部件的慣性力對門鎖開閉影響的分析⑴棘爪該零件受到慣性力后，帶動棘輪旋轉(zhuǎn)，起使門鎖打開的作用⑵棘爪回位簧該零件制止棘爪轉(zhuǎn)動，起制止門鎖打開的作用⑶棘輪該零件受到慣性力后，自行與鎖扣分離，起使門鎖打開的作用⑷棘輪回位簧該零件制止棘輪轉(zhuǎn)動，起制止門鎖打開的作用⑸手柄該零件受到慣性力后，帶動外開連桿使棘爪開啟，起使門鎖打開的作用⑹外開連桿該零件受到慣性力后，驅(qū)動棘爪開啟，起使門鎖打開的作用3、零件重心的確定A因計算時，慣性力的作用點需簡化到各零件的重心上，故需求出各零件的重心；B零件重心的確認，用掛線法求重心與實際偏差極小，被其他許多方面所應(yīng)用，是可行的。4、慣性力的求法根據(jù)牛頓第二定律，對于質(zhì)量為M，加速度為a的物質(zhì)，慣性力F為：F=Ma(F-NM-Kga-m/s2)因此，設(shè)物體的質(zhì)量為M(即靜重量W)加速度為30g，慣性力F為：F=W*30g(F-NW-Kgg=9.8m/s2)(30g為GB15086中規(guī)定的數(shù)據(jù))四、計算結(jié)論1、當門鎖在橫向受到30g(294.2m/s2)的加速度時，棘爪與棘爪回位簧產(chǎn)生的合力矩(1.4011Nmm)大于各零件慣性力的合力矩(-150.0051Nmm)；在縱向受到30g(294.2m/s2)的加速度時，棘爪與棘爪回位簧產(chǎn)生的合力矩(1.4011Nmm)大于各零件慣性力的合力矩(-229.32Nmm)；2、下方合力矩能充分制止棘爪與棘輪脫開；3、門鎖在耐慣性力要求的設(shè)計上合理可靠。五、計算的具體過程5.1對于HYS08門鎖需確定如下數(shù)據(jù):1、各零件的重量和受到的慣性力序號零件名稱重量(Kg)慣性力(N)1棘爪W1=0.0125G1=3.6752棘輪W2=0.0275G2=8.0853外手柄W3=0.0375G3=11.0254外開連桿W4=0.025G4=7.355內(nèi)開連桿W5=0.0465G5=13.6716內(nèi)手柄W6=0.0286G6=8.40842、棘爪回位簧的扭矩T=(E*n*d4*W°)/(64*180*D*n)回位簧的復位力矩：M=(T]+T2)/2=(E*n*d4*)*(W]°+購°)/(64*180*D*n)式<1>耐慣性力分析報告共6頁第6頁/、u以u以式中：^1°_____扭轉(zhuǎn)初始角度（度）m2°-----扭轉(zhuǎn)后的角度（度）D彈簧中徑（mm）n-----工作圈數(shù)E彈簧材料的拉壓模數(shù)（2.1x104Kg/mm2）d-----彈簧鋼絲的直徑根據(jù)棘爪回位簧的實際狀態(tài)及其材料組成得：d1=1.2D=5.5n=14虬°=64°W2°=93°將數(shù)值代入式＜1＞得棘爪回位簧的工作扭矩為：M]=1.4011N.mm3、棘輪回位簧的扭矩根據(jù)棘輪回位簧的實際狀態(tài)及其材料組成得：d1=0.8D=5.5n=14虬°=5°虹=23°將數(shù)值代入式＜1＞得棘爪回位簧的工作扭矩為：M2=0.2499N.mm5.2耐慣性力的計算：1、以棘爪軸為慣性力的轉(zhuǎn)動矩心，2、假設(shè)施加給棘爪的力F外其反作用力F13、圖示各零件的重心和力臂根據(jù)靜力學分析方法：在F1反作用力的作用下，外開力學系統(tǒng)的合力矩M夕卜=0（假定力矩方向：逆時針方向為正，順時針為負）由系統(tǒng)分析：F*d+F*D+G*L-0a1U]+^3j_>3+vj]—]—uF2*d2+M2+"-0F*d+F*D+G*L—0334433F4*d4+G4J-0可以推算出：F4-G4*L4/d4F3-(F4*D4+G3*L3)/d3F2-(G2*L2+M2)/d2Fi-(F3*D3+Gi*Li)/di由此計算得F4-2.433NF3-9.485NF2-8.917NF1-26.01N對于棘爪合力矩m--m1-f1*d1+f2*d2+g1*l1其中：M1-1.4011D1-10D2-10所以：在橫向上合力矩M合--1.4011-26.01x10+8.917x10+3.721x6--150.0051N.mm對于棘爪合力矩m--g5*l5+g6*l6在縱向上合力矩M合--13.671*26+8.4084*15--229.32N.mm該合力矩為負值，表明