小型篷车设计常见问题之我见论文_王聪敏,赵忠武

摘要：研发人员进行篷车设计开发过程中，要考虑到将来篷车生产过程及投放市场中可能会遇到和发生的各种问题。其中设计中常见的重点问题都出现在车架、门框和整车性能这三大部分，把这三大部分问题分析、处理解决好，就可以最大程度保证产品顺利生产、销售。在设计新款小型篷车时，设计人员要把上面三大部分常见问题进行分析，并及时总结经验，对提高产品效率，提升产品质量都有非常重要的作用。

关键词：车架、门框、整车性能

　图1 整车三维模型

在设计新款小型篷车时，研发人员主要考虑把车架、门框和整车性能这几方面的问题解决，并且小型篷车设计主要与这三大部分有关。下面就对这三个大方面进行数据收集分析，具体结果如下：

1、车架设计常见问题分析：

①车架承重梁设计中常见问题分析

图2车架中的部分承重梁示意图

承重梁在建筑中是房子承重的梁，在篷车中承重梁与房子中

有类似作用。如图2所示，承重梁作为车架设计时首先考虑的问题，车架中的承重梁一般都是车架支撑部分最重要的梁。设计人员在设计篷车车架时，首先要考虑整车承载能力及承受载荷位置，根据具体情况分析，设计最合适的承重梁位置，防止整车因承受载荷位置影响，导致车辆行驶过程中发生危险事故。

②车架模拟受力分析常见问题

设计人员在把承重梁设计后，在三维中设计整车三维模型，在对车架设计后，要进行车架模拟受力分析。根据车架模拟受力分析情况判断车架设计是否合适、安全。这时就要分析如果有受力不合适位置，分析承载及受力点是否合适并及时进行修改、优化，保证车架三维模型设计安全、合理可靠。

③车架承载冲击试验分析常见问题

设计人员在三维模型模拟合适后，进行二维图纸输出绘制。车间试装试制部门根据二维图纸数据进行制作模具样车。模具样车制作是为防止量产时出现批量问题。对样车的车架进行车架承载冲击试验，主要是对车架上的承重梁及关键尺寸的冲击载荷进行试验测试。根据冲击载荷试验结果进行分析判定设计车架是否具备合格安全生产阶段要求。具体操作如下;

将小型篷车车架固定在测试用的振动台上进行试验，该实验几乎接近篷车行驶过程中的受力情况。将车架与测量试验用的前叉、后桥及轮胎安装在试验台上进行试验。根据国家标准及表1规定的数值及振动频率，观察车架经过一定的车架冲击载荷试验后是否发生折断、裂痕或车架受力变形的情况。

表1 小型篷车车架震动的技术指标

注意：车架安装时，当安装的前后轮轮胎大小一致时，三个轮胎中心应该在同一水平面；如果安装前后轮胎直径不一样，也要满足车轮接地点在同一平面内。并且车架的振动频率及施加的力每次都是固定值进行试验验证。

试验结果：

随机抽取5个类型车架，每个类型车架各5个，尺寸规格（见表2）如下：

表3 车架振动结果

2、门框常见设计问题分析

图3 门框示意图

①人机工程安全设计问题

如图3所示，门框设计根据必须保证安全的人体运动范围及开、

关门合适位置角度进行分析设计。从安全的角度，在篷车行驶过程中一定要保护驾驶员及乘客的人身安全，注意门框尺寸设计时与大部分人的尺寸及用力是否合适。注意门框开关角度的限位大小，防止因限位铰链角度过大导致门与门框发生碰撞，因限位铰链角度过小导致驾驶员及乘客进不去，影响整车性能及安全。这是设计门框时优先考虑并解决的设计问题，还有门框高度及宽度也要满足大部分群体的使用要求，都必须参照人机工程安全理论进行设计。

设计门框尺寸时，还要考虑门框与四周的间隙问题，四周间隙至少要留4-5mm的范围，这样有利于门框开门和关门，还可以限制开门角度及大小，不至于因为间隙过大导致进风及漏雨现象发生。

门框上的玻璃也要注意尺寸合适性原则，因为玻璃不要过大或过小，玻璃过大容易导致门框因为承重过大而门框变形，玻璃过小容易使驾驶员及乘客视角范围受到限制。

②操作舒适性问题分析

门框上门把手的设计及使用位置关系到驾驶员及乘客使用，在设计中也是重点考虑问题。设计时要考虑行驶过程中是否顺手及方便使用性原则，也是操作舒适性分析的一项重要内容。门把手设计方便、安全，可以有效防止乘客在篷车行驶过程中发生意外，并且门框上的门锁最好安装具有反锁功能的儿童锁，可以有效保证驾驶员行驶过程中专心开车，避免车上儿童突然打开门锁，引发不安全事故发生。

还有门框把手的设计，也要主要根据人机工程理论，需要特别处理把手的凹凸，使在整个设计过程中不会处于那么显眼位置，而又恰到好处。

3、整车性能检测

整车结构性能匹配一致性，必须各个部分结构设计满足使用要求后，还要分析各部分之间相互匹配后的整车性能关系。并且每个参数都要在安全、标准范围值内。这些都是为了整车的安全性能考虑的，而整车的安全性也是我们设计人员最终追求的目标。整车性能检测主要包括以下几个方面：

①防雨密封性试验检测

小型篷车防雨密封性能试验检测主要是检测样车及成品车是否

存在漏雨、进水现象。包括整车是否存在部分位置漏雨现象，电器件主要是大灯是否存在进水现象发生，门缝四周是否存在漏雨现象。检验人员把样车及成品车推进淋雨试验房进行人工模拟降雨，在篷车内观察是否存在漏雨、进水现象发生。该检测主要是防止篷车量产后因为防雨密封性不好而导致篷车内部出现漏雨、进水现象发生。该项检测非常重要，设计人员一定要重视该项检测，不能一味追求高效率、缩短产品开发时间，要关注产品质量。

②前照灯检测

小型篷车前照灯主要指左、右前大灯。主要检测灯光高度、照射高速、左右偏移量、上下偏移量、明暗距离线等。将检测数值与检验标准进行对比，看是否满足使用标准。

③噪声检测 按照检测标准进行检测，判断是否满足使用标准。

④车速检测 按照检测标准进行检测，判断是否满足使用标准。

结束语：

小型篷车设计中问题还有许多，我仅对以上问题粗浅谈谈我的

理解及看法。在实际研发新款篷车还会不可避免遇到许多问题，只要我们不怕困难，坚持撸起袖子加油干，越是艰险越上前，不忘初心，那么就会越努力越幸福，胜利最终会属于我们。正如我们2020年一场突如其起来的“疫情”，只要我们大家听党指挥，在“疫情”面前不要害怕、不要慌张，众志成城，抗击“疫情”，我们一定会打赢这场没有硝烟的战争，胜利一定会属于我们。

中国加油，武汉加油！

参考文献：

1、 《机械设计手册》机械工业出版社 2004

2、《电动车运行安全技术条件》GBT7258-2017

3、《人机工程学》 熊兴福、舒余安 主编 清华大学出版社

论文作者:王聪敏,赵忠武

论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期

论文发表时间:2020/4/17

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