2020年12月上Forum of South China39
赖"修，张燕
（南昌大学科学技术学院，江西南昌330029）
摘要：本文介绍了汽车背门气撑杆的结构及工作原理，详细分析了气撑杆设计计算过程，利用力矩平衡原理探讨了背门开闭过程中的操作力，并根据工程实际提出了气撑杆的设计、布置参数的经验值，为背门举升系统的开发和优化提供理论基i。
关键词：背门；气撑杆；重心；布置；操作性
中图分类号:U463文献标志码:A文章编号：1672-3872（2020）23-0039-03
0引言
气撑杆也称气弹簧，是一种将高压气体（一般为氮气）密封于缸筒内通过活塞的往复运动实现伸展与压缩的弹性元件，广泛应用在汽车、家具、医疗设备等行业。气撑杆具有容易布置、可靠性高、安装简单等优势，是一种常见的汽车背门、前舱盖开启支撑机构。
1气撑杆结构及工作原理
1.1气撑杆结构
气撑杆主要由球头、活塞杆、导向件、活塞、缸筒等组成，1。在密的缸筒高压气，用有杆杆的，成活塞杆的输岀推力，工作原理如图2所示叫气撑杆的作用力计算如下：
球头活塞杆油液气体活塞系统球头
汽车标志l导向件密封件活塞筒有杆腔无杆腔气体
图1气撑杆结构示意图
图2气撑杆工作原理示意图
1.2气撑杆主要参数
气撑杆主要有行、弹力、伸展力、向
度等，气撑杆的力一3。
蔽体阻尼段.M气体限尼段
伸展长度L
图3气撑杆力-位移曲线1.2.1行程
行是气撑杆伸展压缩向位移。气撑杆在设计行程时应考虑备用行程，即:
S=S°+AS
：
S——设计行程，单mm；
S。一工作行，单mm；
!S------备用行，推荐5mm〜20mm。
1.2.2弹力；
气撑杆的弹力比率！的表达式：
a十=
D；-d2
(2)
(3)
：
----缸筒内，单为mm；
d----活塞杆，单为mm。
背门在关闭过程中关闭力大小的变化不仅与撑杆布置有关，还与气撑杆的弹力比率有关
1.2.3最小伸展力
伸展力S i是指气撑杆在伸展过，工作行程起点C力。S!80mm时，C=5mm；S>80mm，C= 10mm。为保证气撑杆能够有背门，伸展力应：
（4）
：
G——撑力，单N；
L—的，单mm；
b——气撑杆伸展的力，单位mm；
n——气撑杆；
A——安，一般k=1.10
：为背门在过，L为、到较链轴心的距离，的力臂，'7推于700N。
伸展力（1与缸筒内气体压：
F'*—（5）
：
P——缸筒内气体压，单MPa；
（—气撑杆力，单N o
：
在气撑杆设计时，缸筒应压力P的要求，压强P 一般于15MP-0
1.2.4导向长度
气撑杆运性、性与向有04为气撑杆向结构。由4可知，导向长度H应：
基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目（创181471）
作者简介：赖"修（1983—），男，江西宜丰人，硕，，研究方向：仿真分析，数控机床及工程材料。(6
)
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