[发明专利]一种下翻式尾大门执行机构设计方法

说明书

本发明属于装甲车辆结构设计技术领域，具体涉及一种特别适用于装甲车辆的下翻式尾大门执行机构设计方法。该方法通过分析执行机构的几何和运动关系及最佳传动条件，能够对执行机构的传动角进行优化，提高执行机构的传动效率，确定符合条件的尾大门执行机构的初始和终止位置角，从而达到优化机构的布置方式的目的。本发明通过简单的操作，可以明确产品优化的方向，直观地了解计算目标与自变量之间的关系，得到符合要求的设计变量，克服现有技术中无法对数据做自动深层次分析处理而导致的研发问题。

技术领域

本发明属于装甲车辆结构设计技术领域，具体涉及一种特别适用于装甲车辆的下翻式尾大门执行机构设计方法。

背景技术

装甲车辆出于防护的需要，尾大门的门板较厚重，所以在开关过程中费时费力。因此，现有的尾大门多采用下翻式设计，动力执行机构由液压、电传动、链传动等形式实现尾大门开闭。下翻式尾大门便于载员进出和物资搬运，所以在装甲车辆领域应用越来越广泛。为满足各种装甲车辆的具体要求，针对具体的任务设计相应的执行机构显得尤为重要，设计初期往往需要大量的计算和校核工作，机构设计过程中数据多而复杂，现有的设计计算方法，数据的计算基本是基于人员的手动计算，不能对数据自动执行深层次的处理分析，计算任务繁重，消耗大量时间和精力，严重影响工作的效率和计算结果的准确性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种下翻式尾大门执行机构设计方法，以解决如何快速、简便地对执行机构的布置方式进行优化的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种下翻式尾大门执行机构设计方法，下翻式尾大门执行机构包括尾大门、车体和动力执行机构，其中尾大门通过转轴与车体连接，尾大门与车体的连接处形成尾大门相对车体的转轴中心O；动力执行机构的固定端通过车体支座与车体连接，动力执行机构的固定端与车体支座的连接处形成动力执行机构相对车体的转轴中心A；尾大门的内侧安装有后门支座，动力执行机构的伸缩杆与后门支座连接，并在连接处形成后门支座与动力执行机构伸缩杆的铰接中心B；该设计方法包括如下步骤：

S1、确定尾大门执行机构设计所需参数，参数包括已知量和未知量；其中，已知量包括，尾大门的转动幅度Δθ；动力执行机构的伸缩系数k；尾大门转轴中心O与动力执行机构转轴中心A之间的距离d；尾大门转轴中心O与后门支座铰接中心B之间的距离r；尾大门转轴中心O与动力执行机构伸缩杆的最小距离l₁；尾大门转轴中心O与后门支座的最小距离l₂；尾大门转轴中心O与车体门框的最小距离l₃；以及动力执行机构伸缩杆的半径r₁；未知量包括，执行机构的安装位置角即尾大门关闭状态下∠AOB的大小；执行机构的传动角γ，即∠OBA的大小；尾大门在关闭状态下后门支座铰链中心B到动力执行机构转轴中心A的距离L₁；尾大门在转动过程中后门支座铰链中心B到动力执行机构转轴中心A的距离L₂；

S2、确定设计目标：使执行机构的传动性能相对最优，即确定执行机构的安装位置角使在尾大门运动过程中执行机构的最小传动角最大；然后确定执行机构各构件的几何形状；

S3、确定约束条件：

(1)尾大门开合过程中执行机构的最小传动角大于等于40°；

(2)l₁-r＞l₃，l₂＞l₃，保证尾大门能顺利关闭和打开，动力执行机构伸缩杆与车体的门框无干涉；

S4、建立数学模型：

执行机构传动角γ的定义如下：

定义参数如下：