大型客車車門總成設計
車門是汽車車身的主要部件之一，它不僅為司乘人員上下車提供方便的條件，而且與整車動力性（空氣動力性）、舒適性（風流雜訊、密封等）和使用效能（開啟方便靈活）等有著密切的關係，同時對整車造型起著協調作用，並直接影響車身外形的美觀。
一、明確車門設計的要求
1．具有必要的開度，並能使車門停在最大開度上，以保證上、下車方
便；2．安全可靠。關閉時能鎖住，行車或撞車時不會自動開啟；
3．開關方便，操縱方便——公升降玻璃，鎖止等，或在低氣壓下（≤0.3mpa）
也能開啟靈活;
4.具有良好的密封性——涉及密封膠條特性、設計精度、間隙大小、配
合精度等；
5．具有足夠的剛度，不易變形下沉，行車時不振響；
6．製造工藝好，易於沖壓成形，便於安裝附件和維護調整；
7.外形上與整車協調；
8．操縱機構必須易於接近，便於調整保養。
二、設計外擺式車門的初衷與想法
近年來，隨著客車技術的發展和造型技術的進步，以及對客車乘坐舒適性要求的不斷提高，在長途和旅遊客車上，外擺式車門逐漸代替了傳統的折疊式車門。相對於折疊式車門，外擺式車門具有以下優點：
1.開度大，保證上下車方便；
2.具有良好的密封性，且密封簡單；
3.開關方便、靈巧，操縱方便；
4.剛性較好、不易變形下沉, 行車時不易產生振動雜訊；
5.外形與整車協調, 無凹陷, 行車時空氣阻力小, 造型美觀；
6.製造工藝好，便於沖壓成型。
三、設計標準：
外擺門設計除了要滿足客車車門設
計的一般要求外，還須滿足以下要求：
①啟閉靈活、平穩，開關速度適中，
接近關閉時應緩衝，行駛中能有效鎖止；
②乘客門可由駕駛員、售票員單獨
控制或共同控制，但必須設有表示乘客
門所處狀態的訊號裝置
③在可能夾住乘客的乘客門邊緣，應在其每扇門的全長上安裝寬度至少為４０mm的橡膠密封條；
④除城市客車外，其餘客車都應安裝門鎖；
⑤車門所用的密封膠條應無漏光、無脫空等明顯的裝配缺陷；
⑥車門無開裂和鏽蝕，不得有可能使人至傷的尖銳突出物；
⑦內、外裝飾材料應具有阻燃性；
⑧必須使用安全玻璃（一般為鋼化玻璃），且符合gb9656的要求；
⑨門窗不允許張貼遮陽膜之類的妨礙駕駛員視野的裝飾物或附加物。
四、外擺門的結構
外擺式乘客門的門扇靠迴轉臂支撐, 依靠轉軸的轉動帶動門扇作
近似於平行移動的運動。
右圖為該類車門的結構簡圖。
門體通過兩個銷軸與迴轉機構的
兩轉臂連線, 兩轉臂焊接在轉軸
上, 轉軸底端裝在軸承座的推力
軸承內, 軸承座固定在地板骨架
上, 轉軸上端靠軸套支架固定於
門框上。在門體的下部設定一導
向杆, 它的一端用球鉸與門體相
連, 另一端用球鉸固定在門踏步
骨架的下部
五、外擺門的運動設計
1.外擺式乘客門的結構引數模型
外擺式乘客門的結構引數模型
l：門框的寬度o：轉軸中心；
d：下拉桿的活動鉸支點； e：下拉桿的固定鉸支點；
f『：主動臂活動鉸支點；
f ：門扇處於開啟位置時的主動臂活動鉸支點。
2.外擺式乘客門的運動原理
外擺式乘客門的運動原理即四連桿機構的運動，簡化如下圖。
當桿c繞o點轉動時，杆a也按杆c同一方向運動，而杆b則作平行移動。如果將杆b作成門體，杆c作為主動臂，杆a作為下拉桿（約束杆），杆d作為車體，則此機構即構成外擺式平移乘客門的運動系統。
外擺式乘客門運動原理圖
3.外擺式乘客門的運動設計方法
·運動設計具體就是確定：
·轉軸中心點o的位置；
·主動臂活動鉸支點f的位置；
·下拉桿的活動鉸支點d及下拉桿的固定鉸支點e的位置。
⑴ 轉軸中心點o的位置、主動臂（彎臂）活動鉸支點f的置的確定
主動臂帶動乘客門運動，它的長短和位置將會直接影響乘客門的運動、開度和位置，確定o點、f點的方法有作圖法和計算法。
採用作圖法確定o點和f點的位置時，先定其中一點，通過作圖法求作另一點。以下介紹利用作圖法先確定o點，再確定f點的方法。
①作兩條與門體內蒙皮相平行且距離為e的直線(c值已經確定)；
②初定a1=1/2*l，初定x值；
③以o點為圓心，of1為半徑畫圓，交q線於f『1；
④x1為a值取a1時對應的殘留量，比較x1與x的大小，當x1在x所允許的變化範圍內時即可確定f1的位置就是f點的位置；
⑤當x1不能滿足條件時，加大或減小a ，同樣方法，給a取值a2，重複③④，直到滿足條件為止。但是有一點，a的值不能太小，即f點不能離門寬中心太遠。否則就要考慮o點位置的調整。
⑵下拉桿兩端的鉸接中心點d、e位置的確定
為了車門在運動過程中盡可能的平穩，約束杆與車門的鉸接點應盡量布置在車門的靠近前邊緣的地方，且應盡量位於門體厚度方向的**，這樣下拉桿（約束杆）的活動鉸支點d就確定了。
下拉桿（約束杆）的固定鉸支點e的確定：
a.連線d和d1，並作其垂直平分線，那麼e點必位於垂直平分線上；
b.作直線de平行於of,交dd1的垂直平分線於e點，則ofde為平行四邊形，此時門體必能做平移運動；
c.分析用上述方法作出的e點是否符合要求。
⑶ 外擺式乘客門的運動軌跡計算(即特徵點t的軌跡)
說明：x軸與車身縱向平行，且指向車後方，y軸與車身橫向平行，且指向車外，轉軸中心o與座標原點o重合。φ1, φ2, φ3, φ4, φ5分別為l1,l2,l3,l4,l5與ox方向的夾角。
通過車門的運動設計，即o、f、d、e點的確定過程可知，在具體確定固定鉸接點的過程中，我們首先應考慮採用完全的平行四連桿機構，以保證車門的平動特性，並在客觀允許的條件下盡可能的將d、e點外移，以使該平行四連桿機構的四個鉸接點位於同一直線上。同時盡量縮短下拉桿和彎臂的長度，這樣可以保證車門開啟瞬間t點的速度方向與車身橫向的夾角很小，接近於垂直，從而保證車門與門框的間隙可以很小，又保證了車門的完全平動的特性。
六、外擺門的提公升量的確定
原則：門體提公升量的大小必須與：
①門框和門體的密封膠條尺寸、形狀；
②限位鎖止塊的尺寸、形狀這四方面相協調。
③門幫浦所允許的提公升量；
④門框及門體鋁型材的尺寸、形狀。
z：門體的提公升量；
z1：由限位鎖止塊所決定的門體的最小提公升量；
z2：門框上部與門框密封膠條1的短部下平面之間的距離；
z3：兩膠條根部頂平面之間的距離；
z4：門框密封膠條1的長部的長度；
z5：門框密封膠條1的短部下平面與門體密封膠條2的根部頂平面之
間的距離。
七、外擺門的密封
乘客門是灰塵、雨水、雜訊進入客車內的主要通道之一，乘客門密封性的好壞關係到客車的乘坐舒適性。
良好的密封不僅可以防塵防雨，還可以起到隔絕車外噪音的作用。
防雨密封限值
防塵密封限值
車門屬於活動部件，只能採用密封膠條來進行密封。
乘客門的密封包括門體前、後邊框密封，門體上邊框密封，門體下部密封。
1.門體前、後邊框密封
門體的前、後邊框採用右圖所示的雙密封結構可以獲得良好的密封效果。
2.門體上邊框密封
門體前、後邊框密封門體上邊框密封
3.門體下部的密封
此處的密封應根據門扇與踏步處的結構形式，密封形式採取右圖的密封結構。膠條被門扇上提時壓縮，形成良好的密封。
八、外擺門的骨架設計
外擺門的骨架比較簡單，其骨架設計中最重要的問題及難點是保證車門的弧度與側圍弧度和車門立柱的配合。
九、外擺式車門驅動裝置設計
採用擺動式氣缸驅動
其結構及工作原理
1、基本外形如圖1所示，它由氣動閥門定位器、空氣過濾減壓器和氣缸三大部分組成。外形連線尺寸見表1
2、工作原理
執行機構的比例動作，受閥門定位器的控制，按輸入訊號的不同分電訊號閥門定位器和氣訊號閥門定位器兩種形式，前者接受0-10或4-20ma的直流電訊號，後者接受0.02-0.1mpa的氣訊號。
①電訊號閥門定位器工作原理
1、 輸出臂 2、連桿 3、付槓桿 4、氣缸 5、力矩馬達 6、凸輪
7、主槓桿 8、反饋彈簧 9、調零彈簧 10、噴嘴 11、放大器
電訊號閥門定位器原理如圖2所示。定位器的主槓桿受到三個作用力：即訊號電流流過線圈在力矩馬達上產生的力（該力與電流強度成正比）及反饋彈簧的拉力和調零彈簧的拉力，當系統處於平衡狀態時，以上三個力對支點的力矩之和等於零，此時安裝在主槓桿上的擋板處於兩噴嘴的中間位置，兩隻放大器的輸出壓力相等，即上下缸壓力相等，活塞停留在某一位置不能動作。
當增加訊號電流時，力矩馬達輸出力隨之增加，假定力的方向為逆時針，則主槓桿作逆時針方向轉動，使擋板離開左噴嘴而靠近右噴嘴，使上缸背壓公升高，下缸背壓降低。由於上下缸存在壓差，使活塞桿上下運動，通過連桿凸輪到槓桿帶動反饋彈簧伸長主槓桿受力作順時針方向轉動，直至被拉回原來的位置。由於活塞桿的行程與輸入訊號成線性關係，就可以通過改變電流訊號使活塞停留在預定的位置，實現被調節機構的比例動作。
②氣訊號定位器工作原理
如果用波紋管元件取代力矩馬達元件就行成圖3所示的氣訊號定位器動作原理圖。其動作原理與電訊號定位器完全相同。若要改變執行機構的作用方式，只要將波紋管和遷移彈簧二位置互換即可實現。
1、 輸出臂 2、連桿 3、付槓桿 4、氣缸 5、遷移彈簧 6、波紋管
7、凸輪 8、主槓桿 9、反饋彈簧 10、調零彈簧 11、噴嘴 12、放大器
③自鎖型
在普通的氣路上增加自瑣閥，達到斷氣或氣源壓力不足的自瑣目的，其他原理與普通型相同。
④自瑣反饋型
在自瑣型的基礎上增設閥位傳送器，可實現斷氣、斷電、斷訊號的自鎖及閥位反饋功能，其他原理與普通型相同。
九、結束語
以上僅就客車外擺式乘客門的結構和設計作了一般性的介紹。在實際設計工作中，還需根據具體車型的具體結構不斷地調整。
按上述方法作圖後, 應按比例製作簡單的模型, 驗證其是否與門框立柱發生干涉, 並保證車門與門框周邊間隙最小。
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