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汽车风窗刮水器机构

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武汉工程科技学院

机械原理课程设计说明书

汽车风窗刮水器机构

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年月日

目录

TOC\o1-3\h\z\u前言 4

1.课程设计的目的 4

2.课程设计的任务 4

一.方案分析和比较 5

1.概述 5

2.方案比较 5

3.最终方案选定 7

二．机构的功能、简介和数据 8

1.刮水器的功用 8

2.刮水器的机构简介及运动原理 8

3．刮水器的运动简图 8

4．原始数据 8

5.设计内容 9

三.刮水器机构相关数据的计算及分析 9

四.加速度，速度多边形的计算与分析 9

五.总结 21

六.收获与感想 22

七.参考文献 23

.TOC\o1-3\h\z\u

方案三：动力源是永磁直流电动机，通过轮杆机构减速增扭，齿轮的转动带动连杆运动，从而带动刮臂实现刮刷，此种方?案结构较为简单，原理也比较简单，且容易实现刮刷运动。具体优点如下：?

1.整体构建布局可以在汽车上较为容易实现；?

2.机构简单实用，在满足运动要求前提下大大节省了材料；?

3.设置了急回特性（推杆快，收杆慢），因为在刮片起挂前，挡风玻璃上附着的雨水量相对较多，对司机观察前方路线不利，这时刮片需快速挂清雨水，而在回程时玻璃上雨量较少，这时慢挂可进一步刮净雨水，是玻璃保持相对较长的清晰度。同时急回特性的运用也提高了雨刮器的工作效率；

3.最终方案选定?

经以上综合分析,选择方案三较好,目前在汽车上运用也较多。

二．机构的功能、简介和数据

1.刮水器的功用

为了保证汽车在雪雨天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动，清除车窗上的水滴或污垢，保持清晰的视野。

2.刮水器的机构简介及运动原理

汽车风窗刮水器是利用汽车刮水的驱动装置，如运动简图所示：风窗刮水器工作时，由电动机带动齿轮装置1-2，传至曲柄摇杆装置2＇-3-4，将电动机单向连续转动，转化为刷片4做往复摆动，其左右摆动的平均速度相同。

3．刮水器的运动简图

4．原始数据

设计内容

曲柄摇杆机构设计及其运动分析

曲柄摇杆机构动态静力分析

符号

n

k

ψ

ab

Lab

x

G4

Js4

M1

单位

r/min

(°)

mm

mm

mm

N

Kg·m2

N·mm

数据

30

1

120

60

180

100

12

0.01

500

5.设计内容

曲柄摇杆机构的设计及运动分析

做机构的速度多边形和加速度多边形，并整理计算说明书。

三.刮水器机构相关数据的计算及分析

1.LBC=180mm

2.极位夹角θ=180(k-1)(k+1)∴θ=0°

可见该机构无急回作用，可以达到摆臂左右摆动速度相同的要求。

3．传动角

r′=arcos(b2+c2-〖(d-a)〗2)/2bc

r1′=180-arcos(b2+c2-〖(d-a)〗2)/2bc

计算得r′=r1′=30

四.加速度，速度多边形的计算与分析

VB=ωAB×LAB

ωAB=30π/60m/s

LAB=60mm

∴VAB=0.188m/s

∴aB=ωAB2×LAB=0.592m2/s

选比例尺：μv=VB/pb=9.42(m/s)/m

μa=aB/p`b`=29.5(m2/s)/m

理论力学公式：VC=VB+VCB

aC=aB+aCB?+aCBt

1.

由图的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：

VC=0VBC=0.188m/s

ac?=0ac?=0.197m/s2

a=p`c`*μa=1.6225m/s2

2.

由图的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：

VC=0.139VBC=0.056m/s

ac?=0.280ac?=0.018m/s2

a=p`c`*μa=0.472m/s2

3.

由图的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：

VC=0.149VBC=0.031m/s

ac?=0.319ac?=0.005m/s2

a=p`c`*μa=0.59m/s2

4.

由图的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：

VC=0.188VBC=0m/s

ac?=0.512ac?=0m/s2

a=p`c`*μa=