我國(guó)已經(jīng)成為“汽車(chē)制造大國(guó)”,目前正在面向“汽車(chē)技術(shù)強(qiáng)國(guó)”進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)革新。制造質(zhì)量的進(jìn)一步提高需要從汽車(chē)設(shè)計(jì)這一源頭上進(jìn)行更為深入、細(xì)致的研究。面向靜音舒適性和平順性,科研人員和工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的共同努力,已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、底盤(pán)傳動(dòng)噪聲等主要源頭上取得重要進(jìn)步。為滿(mǎn)足更高市場(chǎng)需求,影響舒適性的傳統(tǒng)次要因素逐漸凸顯為主要源頭,由此導(dǎo)致車(chē)身密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化日益成為重要的研究目標(biāo)。
密封性能是衡量汽車(chē)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。密封條是確保汽車(chē)密封性能的關(guān)鍵零部件,主要分為車(chē)門(mén)密封條、兩蓋密封條和輔助密封條三大類(lèi)。作為相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng),能有效阻止外部風(fēng)沙、雨水、塵土和噪聲,滿(mǎn)足乘用舒適性與安全性。對(duì)高速靜音性、車(chē)窗玻璃升降平順性等乘客能明顯感知的汽車(chē)品質(zhì)有重要影響,是整車(chē)NVH性能的集中體現(xiàn)。
密封問(wèn)題屬于各類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造中復(fù)雜而較難解決的問(wèn)題之一。密封的可靠性不僅與所采用的密封材料和密封元件有關(guān),而且與連接結(jié)構(gòu)形式、介質(zhì)特性、工況條件等諸多因素有關(guān)。密封系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及流體力學(xué)、固體力學(xué)、材料科學(xué)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論及方法等諸多學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)門(mén)知識(shí),其優(yōu)化設(shè)計(jì)涉及車(chē)身金屬鈑金與非金屬密封橡膠的接觸非線性、材料非線性、幾何非線性等基本理論研究和實(shí)際應(yīng)用。
車(chē)身密封系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)既包含普通密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)的共性問(wèn)題,也有涉及轎車(chē)車(chē)身制造與鈑金匹配的特有問(wèn)題。本書(shū)以此為對(duì)象,較為系統(tǒng)地介紹了轎車(chē)密封系統(tǒng)的基本理論、設(shè)計(jì)方法和工程應(yīng)用,以及近年來(lái)該領(lǐng)域的研究成果和發(fā)展,旨在為從事車(chē)身密封系統(tǒng)研究、設(shè)計(jì)、制造和使用的科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員提供參考。
本書(shū)主體章節(jié)來(lái)自編者及其所指導(dǎo)的碩士研究生王杰、林佩劍、周輝和黎鵬近年來(lái)在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高速流固耦合效應(yīng)下車(chē)身自適應(yīng)密封機(jī)理與模型”,以及青浦區(qū)—同濟(jì)大學(xué)科研合作平臺(tái)項(xiàng)目“轎車(chē)車(chē)門(mén)系統(tǒng)整體關(guān)門(mén)力設(shè)計(jì)優(yōu)化研究與應(yīng)用”、“面向高速的轎車(chē)車(chē)窗導(dǎo)槽密封系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與優(yōu)化”資助下所做的理論研究和工程實(shí)踐。通過(guò)對(duì)這些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和最新研究成果的有益總結(jié),輔之以國(guó)內(nèi)外其他專(zhuān)家、學(xué)者在本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)發(fā)現(xiàn)及創(chuàng)造,形成了這本車(chē)身密封設(shè)計(jì)優(yōu)化方向的專(zhuān)業(yè)著作,適合于對(duì)車(chē)身數(shù)字化設(shè)計(jì)制造有一定基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員和高校的科研工作者閱讀參考。
本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中,參閱了大量國(guó)內(nèi)外在車(chē)身及車(chē)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造、車(chē)門(mén)密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造等方面公開(kāi)發(fā)表的學(xué)位論文、期刊文章等有價(jià)值的各類(lèi)文獻(xiàn)資料,并得到許多同行專(zhuān)家、教授的支持和幫助,在此表示衷心感謝。同時(shí),還要感謝申雅密封件有限公司戴元坎博士及夏國(guó)勇工程師的支持和幫助。碩士研究生鐘耀和王國(guó)亮參與本書(shū)的編輯工作,在此表示謝意。由于編寫(xiě)時(shí)間緊迫和編者水平所限,書(shū)中一定存在諸多不妥,甚至錯(cuò)誤之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
目錄
第1章汽車(chē)密封系統(tǒng)概述
1.1密封學(xué)與密封技術(shù)
1.1.1密封起源及分類(lèi)
1.1.2密封的重要性
1.1.3密封技術(shù)
1.2汽車(chē)密封部件
1.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)密封部件
1.2.2轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)密封部件
1.3車(chē)用橡膠制品
1.3.1汽車(chē)橡膠輪胎
1.3.2汽車(chē)V帶和同步帶
1.3.3減振橡膠制品
1.3.4車(chē)用膠管
1.3.5膠黏劑、密封膠和門(mén)窗密封條
第2章車(chē)身密封系統(tǒng)
2.1車(chē)身密封及分類(lèi)
2.1.1車(chē)身密封起源及發(fā)展
2.1.2車(chē)身靜態(tài)密封
2.1.3車(chē)身動(dòng)態(tài)密封
2.2車(chē)身密封行業(yè)狀況
2.2.1國(guó)外車(chē)身密封行業(yè)
2.2.2國(guó)內(nèi)車(chē)身密封行業(yè)
2.2.3國(guó)內(nèi)密封企業(yè)分布
2.3車(chē)身密封結(jié)構(gòu)
2.4車(chē)身密封材料
2.4.1車(chē)身靜密封橡塑材料
2.4.2車(chē)身動(dòng)密封橡塑材料
2.4.3車(chē)身密封材料發(fā)展
2.5車(chē)身密封設(shè)計(jì)法規(guī)
2.5.1國(guó)外汽車(chē)行業(yè)密封設(shè)計(jì)要求
2.5.2我國(guó)密封系統(tǒng)法規(guī)性要求
2.6車(chē)身密封系統(tǒng)制造工藝與發(fā)展
2.6.1擠出成型及硫化
2.6.2車(chē)身密封復(fù)合擠出工藝
2.6.3密封條后加工工藝
2.6.4密封工藝進(jìn)步及發(fā)展
2.6.5車(chē)身密封的未來(lái)發(fā)展
第3章車(chē)門(mén)密封系統(tǒng)
3.1車(chē)門(mén)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
3.1.1車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)的總體功能要求
3.1.2車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)控制點(diǎn)
3.1.3車(chē)門(mén)設(shè)計(jì)主斷面
3.1.4車(chē)門(mén)內(nèi)外鈑金
3.1.5車(chē)門(mén)密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.6車(chē)門(mén)鉸鏈布置和運(yùn)動(dòng)校核
3.1.7車(chē)窗玻璃以及升降器設(shè)計(jì)
3.2車(chē)門(mén)密封與車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)
3.2.1車(chē)門(mén)密封結(jié)構(gòu)分類(lèi)
3.2.2車(chē)門(mén)密封系統(tǒng)功能要求
3.2.3車(chē)門(mén)密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響因素
3.3基于結(jié)構(gòu)的車(chē)門(mén)密封分類(lèi)
3.3.1不同車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)類(lèi)型密封
3.3.2車(chē)門(mén)密封比較分析
3.4車(chē)門(mén)密封結(jié)構(gòu)
3.4.1門(mén)框密封結(jié)構(gòu)
3.4.2門(mén)洞密封條結(jié)構(gòu)
3.4.3車(chē)門(mén)密封截面參數(shù)
3.5車(chē)門(mén)密封失效模式
3.6車(chē)門(mén)密封優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.6.1未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
3.6.2優(yōu)化設(shè)計(jì)方向
第4章車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)力優(yōu)化
4.1車(chē)門(mén)啟閉過(guò)程解析
4.2整體關(guān)門(mén)力影響因素
4.2.1密封系統(tǒng)
4.2.2車(chē)門(mén)門(mén)鎖
4.2.3車(chē)門(mén)鉸鏈
4.2.4車(chē)門(mén)限位器
4.2.5車(chē)門(mén)自重
4.2.6駕駛室氣壓阻
4.3關(guān)門(mén)力分析及量化
4.4關(guān)門(mén)力仿真優(yōu)化
4.4.1整體關(guān)門(mén)力校核平臺(tái)開(kāi)發(fā)
4.4.2壓縮負(fù)荷校核平臺(tái)驗(yàn)證