手套箱开启过程的动力学分析及性能设计

陶靓

（泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201206）

1 前言

在汽车内饰件中，手套箱是消费者经常使用和关注的零件，并且随着汽车内饰的发展，消费者对于开箱过程的要求也相应提高。为响应这一需求，大部分汽车企业在手套箱旁布置阻尼器来降低打开速度，避免开箱过快。常规阻尼器包括空气拉线/拉杆阻尼器[1]、硅油齿轮齿条阻尼器[2]。部分汽车企业和零部件厂商开发了具有速度反馈功能的新型阻尼器[3]，使手套箱在不同负载工况下打开时间的差异减小。

但是，阻尼器只是手套箱开启性能的影响因素之一，且各阻尼器方案都不能为前期手套箱的结构设计提供运动性能评价依据；同时，目前验证手套箱运动性能的手段也局限在实物样件注塑成型后的装配总成测试。造成这一问题的原因，一是手套箱打开的动力学过程相对复杂，二是现有内饰零件设计规范中缺乏相关设计指南。因此，在设计前期分析手套箱打开时间非常重要。

针对以上需求，本文对手套箱打开过程进行动力学分析，建立打开角度与打开时间的函数关系并在Excel软件上实现其数值求解。可据此时间预判来优化手套箱总成的质量分布、转轴位置、储物径深等结构参数，及阻尼器紧固位置、作用挂点位置等布置参数，实现在前期对手套箱系统的运动性能进行精确设计。

2 理论计算

手套箱关闭与开启状态之间的运动转换是复杂的动力学过程，但如果其转轴是水平方向布置的，则可将力学模型简化到一个与转轴垂直的竖直平面中，如图1所示，该旋转运动中手套箱自身重力与负载重力产生顺时针方向的力矩，阻尼器的阻滞牵引力产生逆时针方向的阻力力矩。……