[发明专利]扭簧式行李箱盖弹起系统的设计方法、装置及设备

权利要求书

1.一种扭簧式行李箱盖弹起系统的设计方法，其特征在于，包括：

获取扭簧式的行李箱盖的弹起系统的设计参数；其中，所述弹起系统的设计参数包括所述弹起系统的长度设计参数、角度设计参数、摩擦力矩参数、扭杆设计参数及所述行李箱盖的质量参数；所述弹起系统的摩擦力矩参数包括：支座与弯管间的摩擦力矩M_f1、支座与扭杆间的摩擦力矩M_f2、扭杆与支架间的摩擦力矩M_f3、支架与弯管间的摩擦力矩M_f4；

根据所述弹起系统的设计参数，计算扭杆的扭转弹性势能的变化量、所述弹起系统的摩擦消耗能及所述行李箱盖的重力势能的变化量；

其中，所述扭转弹性势能的变化量ΔW_r＝2(W_r0-W_r)；W_r0表示扭杆的初始弹性势能，W_r表示扭杆的当前弹性势能K_r表示扭杆的弹性系数，表示扭杆扭转角度，表示扭杆的初始扭转角；

所述弹起系统的摩擦消耗能ΔW_f＝W_f1+W_f2+W_f3+W_f4；

所述行李箱盖的重力势能的变化量ΔW_g＝MgΔH；

ΔH表示行李箱盖在运动过程中的质心高度的变化量，L_DE表示行李箱旋转轴D到行李箱盖质心E的间距，表示行李箱旋转轴D与行李箱盖质心E两者的连线与竖直线的夹角∠DEY在行李箱盖开启过程中的当前角度，表示∠DEY的初始角度；

根据所述扭杆的扭转弹性势能的变化量、所述弹起系统的摩擦消耗能及所述行李箱盖的重力势能变化量，建立所述行李箱盖的动能求解模型；其中，所述行李箱盖的动能求解模型：E＝ΔW_r-ΔW_g-ΔW_f；

基于所述动能求解模型，求解出所述行李箱盖在动能为零时的自然开启角度；

根据所述自然开启角度的大小，调整所述弹起系统的设计参数，使得设计参数调整后的弹起系统让所述行李箱盖的自然开启角度位于预设角度范围内。

2.如权利要求1所述的扭簧式行李箱盖弹起系统的设计方法，其特征在于，所述设计方法还包括：

获取所述行李箱盖的质量参数M、所述行李箱盖的转动惯量ly、行李箱旋转轴D到行李箱盖质心E的间距L_DE、行李箱旋转轴D到锁芯F的间距L_DF及动能求解模型；

根据所述动能求解模型、所述质量参数M、所述转动惯量ly、间距L_DE及间距L_DF，建立所述行李箱盖在自然开启过程中的边缘速度V_l求解模型：V_l＝V·L_DF/L_DE，E为行李箱盖动能；

基于所述动能求解模型，求解所述行李箱盖在动能最大时的开启角度θ₀，并基于所述边缘速度V_l求解模型，求解出所述行李箱盖的最大开启速度V_m；

根据所述开启角度θ_n及所述最大开启速度V_m的大小，调整所述弹起系统的设计参数。

3.如权利要求1所述的扭簧式行李箱盖弹起系统的设计方法，其特征在于，所述设计方法还包括：

通过对所述弹起系统进行受力平衡分析与力矩平衡分析，求解所述弹起系统的摩擦力矩；

根据所述弹起系统的摩擦力矩、已求解出的扭杆的扭力矩及已求解出的所述弹起系统的重力矩，求解所述行李箱盖的手动悬停的角度区间；其中，所述扭杆的扭力矩及所述弹起系统的重力矩，均根据所述弹起系统对应的设计参数求解；

根据所述行李箱盖的手动悬停的角度区间的大小，调整所述弹起系统的设计参数。