仪表板出风口结构设计规范.doc

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目录
1. 出风口的总布置规定 2
概述 2
出风口对气流方向的控制 3
出风口对气流的纵向调节: 4
输入条件 4
向上吹风角度 4
向下吹风角度 5
Nominal位置 5
通用体系中的纵向吹风规定 5
出风口对气流的横向调节 6
输入条件 6
横向调节规定 6
宽车的特殊性规定 7
出风角度分析与实际状况相悖的状况。 7
窄口导致的吹风角度异常 7
柯恩达效应 8
风量规定 8
有效出风面积的定义 8
极限位置下的有效出风面积规定 9
2 运动机构设计 10
概述 10
铰链四杆机构的设计 10
压力角与传动角 11
死点 11
四铰链机构的布置 12
摆动导杆机构的设计 16
摆动导杆机构的布置 17
制造死点 17
齿轮机构的设计 18
圆柱直齿轮机构的初步设计 18
模数的选择 19
柔性构造 19
双风门控制机构 19
双风门机构的基本形态 20
双风门控制机构的设计 20
拨轮转轴与风门转轴呈角度时的机构设计 22
拨轮转轴与风门转轴同平面呈角度 22
拨轮转轴与风门转轴异面呈角度 22
全封闭出风口的风门控制机构 23
3 零部件设计 25
拨轮设计 25
拨轮的基本尺寸规定 25
拨轮的形状。 25
拨轮的定位与紧固 26
拨钮设计 28
拨钮的一般规定 28
拨钮的构造类型 29
叶片的设计 30
叶片的一般规定 30
叶片的排布 30
叶片的定位 31
叶片的强度 32
风门设计 34
4 手感控制构造 36
拨轮的拨动手感 36
拨钮的滑动手感 37
拨钮的旋转手感 38
拨轮的表面解决 39
5 结束语 40
出风口的总布置规定
概述
空调出风口作为空调的输出的终端,应具有风量与风向的调节作用。通过调节出风口,应当可以满足整车的空气循环与制冷控制规定,并可以满足乘客的多种舒服性规定,从某种方面来讲,出风口的设计并非单独附属于内饰设计,而是应当在整车系统中考虑的。
从乘客的需求来说,每个人对于制冷制热的需求各有不同,有人但愿冷(热)风直接吹向身体,有人但愿风不要直接吹向人,而是通过变化整车温度,使自己达到一种舒服的状态,因此风向的调节范畴,应当是可以覆盖人体,并可以达到人体外侧的空间,以满足不同人群的需求。一般来说,仪表板会布置4个出风口,接近驾驶员侧的两个出风口用于满足驾驶员的需求,另一侧的两个满足副驾驶员的需求。四个出风口的吹风范畴均应覆盖其所服务的对象。
出风口的布置,应当注意避免被其她零件阻挡,重要是仪表罩,方向盘的影响,同步也应当注意避免直吹驾驶员的手部,导致手部的不适影响驾驶。
出风口对气流方向的控制
有关这一部分内容,基本采用了伟世通的设计规定和观点,通用对于吹风的规定与伟世通在个别地方是有区别的,我会加以阐明。至于有关的设计规定是由于亚欧美市场客户需求不同还是欧标,美标等的原则不同而产生的,我目前没有得到有关信息也未作相应的研究,待获取有关信息并研究后,会对后文重新整顿,目前还是以伟世通的规定为主进行阐明。
出风口对气流的纵向调节:
对于出风口气流的纵向调节范畴规定,请见图1-1
图1-1侧视图,气流的纵向调节
输入条件
如标记,,做分析的时候,h点位置应当取座椅最前置状态下的位置,由于在座椅前置时,出风口相对于人体的吹风范畴是最小的,只有满足了前置座椅的规定,才可以同步满足其她状态下的规定。眼椭圆取99%的,
这个与h点的规定因素是同样的,是为了使吹风的覆盖范畴可以满足多种假人状态。
向上吹风角度
中间出风口和侧出风口向上的最小吹风范畴是相似的,都是规定可以吹向与眼椭圆上沿相切的切线(如标记),需要阐明的是,这个仅仅是最小规定,事实上为了满足出风口可以吹向不直对人体位置的规定,推荐这个方向再向上转动5度。日产的规定和伟世通尚有所不同(如标记),是规定其方向远离眼椭圆150mm。事实上这两个数值反映的客户需求都是相似的,即让风可以吹到不正对人体的方向。
向下吹风角度
中间出风口和侧出风口向下的吹风范畴规定有所不同。如标记所示,中间出风口向下应当吹到h点向上200mm的点位。如标记4所示,侧出风口向下应当吹到h点。之因此有不同,我的理解是中间区域由于需要布置的零件比较多,出风口可以摆放的位置范畴是很小的,由于a面的形状及周边零件的影响,在诸多状况下出风口向下的吹风角度是无法吹到h点的,因此放宽到向上200的位置。事实上在我们诸多此前的车型中,都是难以满足向下吹到h点甚至200mm位置的,在吹风范畴的纵向调节方面,我们需要优先考虑向上的吹风角度必须满足,向下如果无法满足,需要增长辅助出风口。
Nominal位置
如标记所示,她表达的是出风口处在最大吹风量时的角度(即叶片与出风口壳体及风管导风段平行时的吹风角度),伟世通规定这个方向应当指向上下最小吹风范畴的中点。
通用体系中的纵向吹风规定
(如图1-2)通用体系对于上下的吹风范畴规定是有所不同的,她的规定是从出风口做一种22度的锥形,出风口向上至少可以使锥形高于95%的乘员肩膀,向下规定可以达到第95百分位乘员的大腿前部。如果向上完全旋转的位置与向下完全旋转的位置之间夹角过大,出风口必须满足上述第一种规定,同步必须增长一种大腿制冷装置(补充出风口)以实现第二点规定。
图1-2侧视图,气流方向的最小上下调节(通用)
出风口对气流的横向调节
对于出风口气流的横向调节范畴请见图1-3。
图1-3正视图,左右方向的气流调节
输入条件
与风向的上下调节范畴校核输入条件相似,同样需要采用99%眼椭圆与前置座椅的h点位置。
横向调节规定
出风口对于气流的横向调节范畴与纵向是类似的,其最小吹风角度范畴同样需要覆盖人体的左右方向。
侧出风口规定向外侧可以吹到人体外的部分(图中所示的450mm是伟世通给出的建议,事实上根据不同的车型,这样一种规定是不适应的,较宽和较窄的车型向外的吹风角度会完全不同,我们需要按照实际状况来考虑,一般来说只要可以使吹风范畴向外越过假人所在区域,并增长5度以上的余量即可)如果侧出风口兼有侧窗除雾规定,请按照实际状况,扩大吹风范畴。
侧出风口向内规定可以吹过眼椭圆的内侧。中间出风口向外规定吹过眼椭圆的外侧,向内规定吹过整车中线。老的guildline中的左侧吹右肩,右侧吹左肩的说法事实上与这个规定基本是一致的,都是规定每个吹风口可以对其吹风对象实现覆盖,并可以各自吹到人体以外的区域。
宽车的特殊性规定
有些车型特别是车身较宽的重卡,在出风口风向的横向调节上与一般汽车规定是有所不同的,一般的轿车车宽在1米4左右,但是重卡往往要达到2米左右,由于造型因素,有些卡车的中央出风口仍然布置在接近车宽中线的位置,导致中央出风口如果要按照前面所说的规定,叶片需要旋转相称大的一种角度才可以吹到上述的目的点,而此时风量的损失是非常大的,在这种状况下,我们的设计可以考虑合适放低规定,不再考虑让中央出风口吹过人的眼椭圆。如果有也许的话,在重卡的出风口设计中,我们尽量要将中央出风口的位置向驾驶员(副驾驶员)方向靠拢,让中央出风口的吹风范畴可以更多的覆盖人体区域。
出风角度分析与实际状况相悖的状况。
有关具体的导风构造及有关规定,会在后文叶片的设计中加以论述,在本节中将描述两种实际吹风状态与我们所作的简朴角度分析状况不符的状况。
窄口导致的吹风角度异常
请见下图1-4,这是一种出风口设计的实例,该出风口开口较窄,但从叶片角度来看,下层的三个叶片,应当可以导出50%以上的风量吹向叶片所指方向,但是事实上通过cae分析,发现叶片导向失效,如图1-4的右图,其右侧出风口导风叶片向左而实际风向向右。目前为止只发现窄口出风口有此现象,但尚不明确该现象发生的机理,个人怀疑与叶片在腔体内传出的风向经腔体内壁反弹引起
。扩大出风口尺寸与将后层叶片前移均会变化这种状况。
对于窄口的出风口,需要规避开口处的阻挡,让出风口壳体尽量与面板光顺连接,尽量扩大出风面积。控制窄口方向风向的导风叶片,尽量布置到上层,这样会更有助于导风。
图1-4
柯恩达效应
柯恩达效应是指沿物体表面的高速气流在拐角处能附于表面的现象,这种效应如果出目前我们的导风角度范畴内,将使导风失效。如下图1-5,所示当出风口吹出的风向与拐角处的表面呈较小角度时,即会浮现如图的附壁现象,当角度增大后,如图1-6,气流流向正常。