北汽BC301汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì)

1、 本本 科科 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題目題目 北汽 BC301 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì) 系系 別別 工程技術(shù)系 專專 業(yè)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)學(xué)生生姓姓名名 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師 職職 稱稱 2009 年年 5 月月 1 日日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 職稱 單 位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目 北汽 BC301 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容和要求：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容和要求： 1.調(diào)研相關(guān)產(chǎn)品，搜集相關(guān)資料。 2.分析資料，擬定可行的設(shè)計(jì)方案。 3.對(duì)比方案，確定最終方案。 4.詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括受力分析、運(yùn)動(dòng)狀況等

2、。 5.繪制零件圖。 6.撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 設(shè)計(jì)出運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低噪聲，制動(dòng)良好的電動(dòng)玻璃升降器。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要參考資料：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要參考資料： 1.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2.機(jī)械設(shè)計(jì)教材 3.汽車工程手冊(cè) 4.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 5.汽車用玻璃升降器技術(shù)條件 6.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要工作：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要工作： 1.確定最終方案。 2.詳細(xì)設(shè)計(jì)。 3.用計(jì)算機(jī)繪制較完整的裝配圖及相關(guān)零件圖。不少于 3 張 0 號(hào)圖紙。 4.撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一篇，不少于 6000 字，論文格式按照科技論文的寫作格式進(jìn)行。 5.完成 3000 字英文文獻(xiàn)翻

3、譯一份。 （與課題相關(guān)的內(nèi)容） 6.完成開題報(bào)告一份 7.完成文獻(xiàn)綜述一份 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排： 序號(hào)序號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容時(shí)間安排時(shí)間安排備注備注 1 查閱資料，完成開題報(bào)告 2010.12.102010.12.20 2 結(jié)合課題進(jìn)行外文資料閱讀，完 成英文翻譯 2010.12.212010.12.31 3 學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)、熟悉有關(guān)的資 料，完成文獻(xiàn)綜述 2011.1.12011.1.20 4 擬定總體方案 2011.1.212011.2.1 5 設(shè)計(jì)并繪制 BC301 電動(dòng)玻璃升降 器工作原理圖 2011.2.22011.3

4、.20 6 設(shè)計(jì)并繪制升降器零部件的原理 圖 2011.3.212011.4.20 7 整理資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；準(zhǔn) 備答辯 2011.4.212011.5.5 課題信息：課題信息： 課題性質(zhì)： 設(shè)計(jì) 論文 課題來(lái)源： 教學(xué) 科研 生產(chǎn) 其它 發(fā)出任務(wù)書日期： 2010.12 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見：教研室意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 職稱 單 位 課題性質(zhì)設(shè)計(jì) 論文課題來(lái)源科研 教學(xué) 生產(chǎn) 其它 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）題 目 北汽 BC301 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì) 一、選題的目的和意義一、選題的目的

5、和意義 汽車電動(dòng)玻璃升降器是車門系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)車門玻璃升降運(yùn)動(dòng)的車門附件，是調(diào)節(jié)車門 玻璃窗開度大小的專用部件，其功能是保證車門玻璃平穩(wěn)升降，并順利開啟和關(guān)閉。當(dāng) 升降器的外加控制撤消時(shí)玻璃應(yīng)能停止在任意位置上，即不能自動(dòng)下滑，也不能由于汽 車運(yùn)動(dòng)中的顛簸而上下跳動(dòng)。通過(guò)玻璃升降器帶動(dòng)玻璃托架作上下運(yùn)動(dòng)從而使得車門玻 璃沿著車門窗框的導(dǎo)槽或?qū)к壸魃颠\(yùn)動(dòng)。 汽車門窗玻璃不但要保證駕駛員有足夠的視角，以安全駕駛和行車，同時(shí)，為滿足 乘坐舒適的需要，玻璃的位置經(jīng)常需要調(diào)整，因而玻璃的調(diào)整范圍與操作的靈活方便就 成為重要的性能指標(biāo)。保證汽車玻璃靈活調(diào)整的機(jī)構(gòu)就是玻璃升降器，所以汽車電動(dòng)玻 璃升降器也是汽

6、車安全和舒適性的一個(gè)重要部件。 隨著我國(guó)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)量將大大增加，電動(dòng)玻璃升降器的需求量也 將大大增加，它正日益成為一種標(biāo)準(zhǔn)的汽車配件。 二二研究發(fā)展及現(xiàn)狀研究發(fā)展及現(xiàn)狀 我國(guó)于 1981 年推行了 JB2882-81載重汽車用玻璃升降器技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，在此標(biāo) 準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)汽車玻璃升降器的制造使用及檢測(cè)情況，并參照國(guó)際上有關(guān)的先 進(jìn)技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)，修改制定了汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T29026-91汽車用玻璃升降器技術(shù)條 件 ，并于 1991 年頒布實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于汽車玻璃升降器的基本技術(shù)性能及測(cè)試方法作 了明確的規(guī)定。 根據(jù)頒布的汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T29027-91汽車用玻

7、璃升降器技術(shù)條件對(duì)玻璃升降 器作了這樣的定義：“玻璃升降器是指按一定的驅(qū)動(dòng)方式將汽車車窗玻璃沿玻璃導(dǎo)槽升 起或下降，并能停留在任意位置的裝置” ?？紤]到一些特殊的玻璃調(diào)整裝置（如某些轎車 克調(diào)開度的三角窗玻璃、太陽(yáng)頂窗等） ，似乎應(yīng)稱為玻璃調(diào)整器更確切。在國(guó)外汽車行業(yè) 的有關(guān)技術(shù)資料中，玻璃升降器的用詞為 Window Regulator 其意即玻璃調(diào)整器，由于我 們?nèi)粘Ｖ胁ＡУ奈恢谜{(diào)整多為上下運(yùn)動(dòng)，故通常稱為玻璃升降器。 各種玻璃升降器均需通過(guò)某種形式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃運(yùn)動(dòng)位置的調(diào)整。對(duì)于 玻璃以上下運(yùn)動(dòng)的玻璃升降器，當(dāng)玻璃上升時(shí)，通過(guò)該機(jī)構(gòu)將玻璃提升至需要的位置， 而玻璃下降時(shí)，則可依

8、靠玻璃自身的重力作為動(dòng)力，此時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要起限位及減緩作 用。但由于實(shí)際上玻璃下降運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需克服與密封件（呢槽、劈水條等）間的摩擦、 及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的阻力等，因此玻璃升降器也起一部分驅(qū)動(dòng)作用，以保證車窗玻璃的穩(wěn)定 運(yùn)動(dòng)。 電動(dòng)玻璃升降器便于實(shí)現(xiàn)玻璃的運(yùn)動(dòng)，操作簡(jiǎn)捷，而且有利于操作自動(dòng)化，已越來(lái) 越多的應(yīng)用在各種高中低檔轎車和重輕卡車上。 三三研究?jī)?nèi)容與方案研究?jī)?nèi)容與方案 內(nèi)容： 理解：電動(dòng)玻璃升降器的理論基礎(chǔ) 電動(dòng)玻璃升降器的構(gòu)造與工作原理 分析：BC301 電動(dòng)玻璃升降器的構(gòu)造與工作原理 電動(dòng)玻璃升降器在車輛上的安裝 繪制：BC301 電動(dòng)玻璃升降器的工作原理圖 繪制滑道、玻璃托架及電機(jī)圖

9、方案： 單滑道電動(dòng)玻璃升降器的基本組成 BC301 電動(dòng)玻璃升降器由電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩、導(dǎo)向滑道、玻璃托架等四部分組成。 電動(dòng)機(jī)：采用可逆性永磁直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)有兩組繞向不同的磁場(chǎng)線圈，通過(guò) 開關(guān)的控制可做正傳和反轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)可以控制車門玻璃的上升或下降。 電動(dòng)玻璃升降器的工作原理 開啟電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，拉動(dòng)鋼絲繩移動(dòng)玻璃托架，迫使門窗玻璃作上升 或下降的直線運(yùn)動(dòng)。 1. 拉索組件 2. 升降器電機(jī) 3. 滑輪罩 4.玻璃托架 圖 1. 繩輪式升降器（電動(dòng)） 四、進(jìn)度安排四、進(jìn)度安排 2010.12.102010.12.20 查閱資料，完成開題報(bào)告 2010.12.212010.12.

10、31 結(jié)合課題進(jìn)行外文資料閱讀，完成英文翻譯； 2011.1.12011.1.20 學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)、熟悉有關(guān)的資料，完成文獻(xiàn)綜述 2011.1.212011.2.1 擬定總體方案 2011.2.22011.3.20 設(shè)計(jì)并繪制 BC301 電動(dòng)玻璃升降器工作原理圖 2011.3.212011.4.20 設(shè)計(jì)并繪制升降器零部件的原理圖 2011.4.212011.5.5 整理資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；準(zhǔn)備答辯。 玻璃 升降 運(yùn)動(dòng) 1 4 2 3 五、預(yù)期結(jié)果五、預(yù)期結(jié)果 1、在電動(dòng)玻璃升降器的工作過(guò)程中要保持玻璃升降平穩(wěn)性良好； 2、電動(dòng)玻璃升降器總成在運(yùn)行時(shí)噪聲應(yīng)小于 60dB(環(huán)境噪聲小于 40

11、dB)； 3、在升降器玻璃托架上施加 600N負(fù)載時(shí)，不應(yīng)損壞，玻璃下降量不大于 7mm； 4、在雨雪風(fēng)塵等自然天氣條件下，電動(dòng)玻璃升降器要具備良好的密封性。 六、參考文獻(xiàn)六、參考文獻(xiàn) 1 QC/T636-2000J.中華人民共和國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-汽車電動(dòng)玻璃升降器 2 黃天澤，汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社，1992.10 3 蔣文斌，淺論汽車玻璃升降器的結(jié)構(gòu)與發(fā)展 汽車技術(shù)J.1996 年第 10 期 4 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì)，汽車工程手冊(cè)M.人民交通出版社，2001 5 曹建國(guó).汽車維修實(shí)用技術(shù)M.重慶：重慶大學(xué)出版社.2003 6 肖永清.現(xiàn)代家用車輛使用與維修實(shí)例M.北京：人民

12、郵電出版社.2003 7 劉惟信.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算M.北京：清華大學(xué)出版社.2004 8 QC/T626-1999. J.汽車電動(dòng)玻璃升降器 9 PF-60007A. J.電動(dòng)玻璃升降器總成技術(shù)條件 10 玻璃升降器總成產(chǎn)品描述報(bào)告J. SORC31-XBD001-A 11 李建功機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 12 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械教研室機(jī)械原理（第七版） M北京：高等教育出版社，2006 13 于永泗、齊民.機(jī)械工程材料(第七版) M.北京：大連理工大學(xué)出版社，2007 14 劉鴻文材料力學(xué)（第四版）M北京：高等教育出版社，2003 15 哈爾

13、濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室理論力學(xué)M北京：高等教育出版社，2002 16 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 17 Gere J M, Timoshenko S P Mechanics of materialsSecond SI EditionMNew York：Van Nostrand Reinhold,1984 指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見：教研室意見： 審 查 結(jié) 果： 同 意 不 同 意 教研室主任簽名： 年 月 日 本本科科 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)文文獻(xiàn)獻(xiàn)綜綜述述 系 別： 工程技術(shù)系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓

14、名： 學(xué) 號(hào)： 2011 年 1 月 15 日 引 言 為了按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（北汽 BC301 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì)） ，設(shè)計(jì)出穩(wěn)定、 可靠、安全、高效率的升降器，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要，我在圖書館和網(wǎng)上搜尋可許多關(guān) 于汽車機(jī)械和汽車車身設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料。從參考文獻(xiàn)中解決自己在設(shè)計(jì)和計(jì)算中遇到的 問(wèn)題。 正 文 1.發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)于 1981 年推行了 JB2882-81載重汽車用玻璃升降器技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，在此標(biāo) 準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)汽車玻璃升降器的制造使用及檢測(cè)情況，并參照國(guó)際上有關(guān)的先 進(jìn)技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)，修改制定了汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T29026-91汽車用玻璃升降器技術(shù)條 件 ，并于 1

15、991 年頒布實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于汽車玻璃升降器的基本技術(shù)性能及測(cè)試方法作 了明確的規(guī)定。 根據(jù)頒布的汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T29027-91汽車用玻璃升降器技術(shù)條件對(duì)玻璃升降 器作了這樣的定義：“玻璃升降器是指按一定的驅(qū)動(dòng)方式將汽車車窗玻璃沿玻璃導(dǎo)槽升 起或下降，并能停留在任意位置的裝置” 。考慮到一些特殊的玻璃調(diào)整裝置（如某些轎車 克調(diào)開度的三角窗玻璃、太陽(yáng)頂窗等） ，似乎應(yīng)稱為玻璃調(diào)整器更確切。在國(guó)外汽車行業(yè) 的有關(guān)技術(shù)資料中，玻璃升降器的用詞為“Window Regulator”其意即玻璃調(diào)整器，由 于我們?nèi)粘Ｖ胁ＡУ奈恢谜{(diào)整多為上下運(yùn)動(dòng)，故通常稱為玻璃升降器。 玻璃升降器是玻璃升降系統(tǒng)中最

16、主要的組成部分，目前按照玻璃升降器的結(jié)構(gòu)形式， 主要分為臂式傳動(dòng)和繩輪式傳動(dòng)兩種結(jié)構(gòu)形式。按照驅(qū)動(dòng)形式分為電動(dòng)和手動(dòng)兩種形式。 各種玻璃升降器均需通過(guò)某種形式的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃運(yùn)動(dòng)位置的調(diào)整。對(duì)于 玻璃以上下運(yùn)動(dòng)的玻璃升降器，當(dāng)玻璃上升時(shí)，通過(guò)該機(jī)構(gòu)將玻璃提升至需要的位置， 而玻璃下降時(shí)，則可依靠玻璃自身的重力作為動(dòng)力，此時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要起限位及減緩作 用。但由于實(shí)際上玻璃下降運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需克服與密封件（呢槽、劈水條等）間的摩擦、 及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的阻力等，因此玻璃升降器也起一部分驅(qū)動(dòng)作用，以保證車窗玻璃的穩(wěn)定 運(yùn)動(dòng)。 電動(dòng)玻璃升降器便于實(shí)現(xiàn)玻璃的運(yùn)動(dòng)，操作簡(jiǎn)捷，而且有利于操作自動(dòng)化，已越來(lái) 越多

17、的應(yīng)用在各種高中低檔轎車和重輕卡車上。 隨著我國(guó)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車數(shù)量的快速增加，電動(dòng)玻璃升降器將有廣闊的 發(fā)展前景。 2.研究目的 汽車電動(dòng)玻璃升降器是車門系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)車門玻璃升降運(yùn)動(dòng)的車門附件，是調(diào)節(jié)車門 玻璃窗開度大小的專用部件，其功能是保證車門玻璃平穩(wěn)升降，并順利開啟和關(guān)閉。當(dāng) 升降器的外加控制撤消時(shí)玻璃應(yīng)能停止在任意位置上，即不能自動(dòng)下滑，也不能由于汽 車運(yùn)動(dòng)中的顛簸而上下跳動(dòng)。通過(guò)玻璃升降器帶動(dòng)玻璃托架作上下運(yùn)動(dòng)從而使得車門玻 璃沿著車門窗框的導(dǎo)槽或?qū)к壸魃颠\(yùn)動(dòng)。 汽車門窗玻璃不但要保證駕駛員有足夠的視角，以安全駕駛和行車，同時(shí)，為滿足 乘坐舒適的需要，玻璃的位置經(jīng)常需要調(diào)整

18、，因而玻璃的調(diào)整范圍與操作的靈活方便就 成為重要的性能指標(biāo)。保證汽車玻璃靈活調(diào)整的機(jī)構(gòu)就是玻璃升降器，所以汽車電動(dòng)玻 璃升降器也是汽車安全和舒適性的一個(gè)重要部件。 隨著我國(guó)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車產(chǎn)量將大大增加，電動(dòng)玻璃升降器的需求量也 將大大增加，它正日益成為一種標(biāo)準(zhǔn)的汽車配件。 本設(shè)計(jì)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對(duì)其加以改進(jìn)，完善。研究的意義在于了解玻璃升降器的特 點(diǎn)，使其操作更加安全，便于拆裝維護(hù)，減少人力勞動(dòng)，提高效率。 適用、經(jīng)濟(jì)、高效、 可靠是本設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)。 3設(shè)計(jì)思路 通過(guò)對(duì)相關(guān)資料的整理、學(xué)習(xí)和研究，確定了下述思路。 1）選材，選用的材料必需滿足電動(dòng)玻璃升降器正常工作的條件，比如力學(xué)性能

19、、耐 腐蝕性能、電機(jī)特性等； 2）確定尺寸結(jié)構(gòu)，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)公式和經(jīng)驗(yàn)確定升降器各組成零部件的結(jié)構(gòu)和尺 寸； 3）校核設(shè)計(jì)的零部件，校核設(shè)計(jì)的零部件是否滿足工作所需的強(qiáng)度、剛度等條件， 若不滿足必須從新設(shè)計(jì)； 4）可行性，設(shè)計(jì)的升降器必須滿足操作方便，良好的密封性和安全性； 5）經(jīng)濟(jì)性，在滿足工作要求的條件下，須考慮節(jié)約資金、人力等； 4.方案確定 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)升降器的學(xué)習(xí)與分析，確定了下述方案。 第一步，設(shè)計(jì)滑道的結(jié)構(gòu)尺寸，主要包括滑道的曲率、長(zhǎng)度和壁厚，寬度； 第二步，選用滑動(dòng)架的類型并確定相關(guān)尺寸； 第三步，選用傳動(dòng)裝置，主要包括電動(dòng)機(jī)，采用外購(gòu)； 第四步，設(shè)計(jì)滑輪罩相關(guān)尺寸； 第

20、五步，設(shè)計(jì)上/下拉索組件； 第六步，設(shè)計(jì)升降器的附件，主要包括支架、電機(jī)輪、導(dǎo)向架組件和螺栓等。 5選材要求 材料力學(xué)和機(jī)械工程材料中介紹了常用材料的力學(xué)分析和種類，主要有金 屬材料，非金屬材料和復(fù)合材料。汽車生產(chǎn)條件十分復(fù)雜，不同的生產(chǎn)條件對(duì)材料有不 同的要求。因此，為了保證設(shè)備的安全運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)性要求，必須根據(jù)設(shè)備的具體操作條 件及制造等方面的要求，合理地選擇材料。 金屬材料是化工設(shè)備最常用的一種材料。選用的金屬材料必須滿足一些基本性能， 主要有機(jī)械性能、耐腐蝕性能、物理性能和制造工藝性能等。 合理地選擇材料，可以減緩甚至避免某些腐蝕的發(fā)生。但有不少場(chǎng)合，用單一材料 往往不可能很好滿足生產(chǎn)上

21、的要求，因此出現(xiàn)了各種各樣的防腐蝕方法。常用的防腐方 法有設(shè)置保護(hù)層，設(shè)置電化學(xué)保護(hù)，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行緩蝕處理三種。 6.電動(dòng)升降器組成和工作原理 電動(dòng)玻璃升降器由電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩、導(dǎo)向滑道、玻璃托架等四部分組成。 1.電動(dòng)機(jī)：采用可逆性永磁直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)有兩組繞向不同的磁場(chǎng)線圈，通 過(guò)開關(guān)的控制可做正傳和反轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)可以控制車門玻璃的上升或下降。 2.電動(dòng)玻璃升降器的工作原理 開啟電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，拉動(dòng)鋼絲繩移動(dòng)玻璃托架，迫使門窗玻璃作上升 或下降的直線運(yùn)動(dòng)。 7制圖 畫 CAD 圖是畢業(yè)設(shè)計(jì)中很重要的一部分，制圖中各線型、線寬、標(biāo)注類型、標(biāo)題欄 的標(biāo)注、及有關(guān)說(shuō)明具有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

22、機(jī)械制圖 （高等出版社） ， AutoCAD 2008恰 當(dāng)?shù)靥幚砹擞?jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)知識(shí)，介紹了計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)和基本技能，全面的論述了繪 圖過(guò)程中的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，增加了組合體構(gòu)形設(shè)計(jì)內(nèi)容，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)制圖的同時(shí)，學(xué)習(xí) 構(gòu)思和設(shè)計(jì)的初步知識(shí)，利于培養(yǎng)學(xué)生空間想象力、幾何體和機(jī)件表達(dá)能力以及創(chuàng)造性 思維和創(chuàng)新意識(shí)。圖形和文字、聲音、圖像一樣，是承載信息進(jìn)行交流的重要媒體。以 圖形為主的圖樣是工程設(shè)計(jì)、制造和施工過(guò)程中用來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)思想的主要工具，被稱為 “工程界的語(yǔ)言” 。工程圖又是解決工程中的定位、度量、計(jì)算等問(wèn)題及進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)思 的重要工具之一。此書的主要內(nèi)容有：用投影法在二維平面上表達(dá)三維空間幾何

23、元素和 形體以及在二維平面上圖解空間幾何問(wèn)題的基本理論和方法；繪制和閱讀一般機(jī)械零件 圖和部件裝配圖的理論、方法和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定；計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)知識(shí)；使用儀器 繪圖、徒手繪圖和使用計(jì)算機(jī)繪圖的基本方法和技能；初步的一般零件和部件的結(jié)構(gòu)知 識(shí)、技術(shù)要求和構(gòu)型設(shè)計(jì)方法。 總 結(jié) 從設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中我查到了相關(guān)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，從文獻(xiàn)中吸取自己有用的知識(shí)，借鑒老師 的經(jīng)驗(yàn)，彌補(bǔ)自己的不足，規(guī)范、正確的設(shè)計(jì)出自己的課題。在設(shè)計(jì)中，選用的零件應(yīng) 按相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)， 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中全面的介紹了機(jī)械設(shè)計(jì)中各個(gè)零件的規(guī)格及型號(hào)。 材料力學(xué)詳細(xì)介紹了機(jī)械材料的受力分析。設(shè)計(jì)中對(duì)滑道強(qiáng)度進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)中 設(shè)計(jì)到零件有螺栓、

24、螺母、通蓋、自攻釘?shù)攘慵倪x擇，各零件應(yīng)嚴(yán)格按照零件的選用 標(biāo)準(zhǔn)。 參考文獻(xiàn) 1 QC/T636-2000J.中華人民共和國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-汽車電動(dòng)玻璃升降器 2 黃天澤，汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). M機(jī)械工業(yè)出版社，1992.10 3 蔣文斌，淺論汽車玻璃升降器的結(jié)構(gòu)與發(fā)展.J.汽車技術(shù).1996 年第 10 期 4 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì)，汽車工程手冊(cè). M人民交通出版社，2001 5 曹建國(guó).汽車維修實(shí)用技術(shù). M重慶：重慶大學(xué)出版社.2003 6 肖永清.現(xiàn)代家用車輛使用與維修實(shí)例. M北京：人民郵電出版社.2003 7 劉惟信.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算. M北京：清華大學(xué)出版社.20

25、04 8 QC/T626-1999.J.汽車電動(dòng)玻璃升降器 9 PF-60007A.J.電動(dòng)玻璃升降器總成技術(shù)條件 10 玻璃升降器總成產(chǎn)品描述報(bào)告.J. SORC31-XBD001-A 11 李建功機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 12 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械教研室機(jī)械原理（第七版）M北京：高等教育出版社，2006 13 于永泗、齊民.機(jī)械工程材料(第七版) M.北京：大連理工大學(xué)出版社，2007 14 劉鴻文材料力學(xué)（第四版）M北京：高等教育出版社，2003 15 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室理論力學(xué)M北京：高等教育出版社，2002 16 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版

26、）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 17 Gere J M, Timoshenko S P Mechanics of materialsSecond SI EditionNew York：Van Nostrand Reinhold,1984 目 錄 前 言 .1 1 研究的課題及方案擬定 .2 1.1 設(shè)計(jì)的課題及要求 .2 1.1.1 設(shè)計(jì)題目 .2 1.1.2 題目要求 .2 1.2 設(shè)計(jì)思路及方案 .2 1.2.1 設(shè)計(jì)思路 .2 1.2.2 方案確定 .2 1.3 汽車零部件選材要求 .3 1.3.1 基本性能 .3 1.3.2 金屬材料的腐蝕與防護(hù) .3 2 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的

27、設(shè)計(jì) .5 2.1 滑道的設(shè)計(jì) .5 2.1.1 滑道的曲率、長(zhǎng)度 .5 2.1.2 滑道的壁厚、寬度 .8 2.2 玻璃托架（滑動(dòng)架） .8 2.3 動(dòng)力裝置 .8 2.3.1 電動(dòng)機(jī) .8 2.4 滑輪罩的設(shè)計(jì) .11 2.4.1 滑輪罩的材料及結(jié)構(gòu) .11 2.5 上/下拉索組件設(shè)計(jì) .12 2.5.1 上拉索組件 .12 2.5.2 下拉索組件 .13 2.6 升降器附件 .14 2.6.1 支架組件 .14 2.6.2 導(dǎo)向滑輪架、導(dǎo)向滑輪及滑輪鉚釘 .14 2.6.3 電機(jī)輪 .15 2.6.4 自攻釘、螺母 .15 總 結(jié) .16 參考文獻(xiàn) .17 致 謝 .18 1 前 言 我

28、國(guó)于 1981 年推行了JB2882-81載重汽車用玻璃升降器技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，在此標(biāo) 準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)汽車玻璃升降器的制造使用及檢測(cè)情況，并參照國(guó)際上有關(guān)的先 進(jìn)技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)，修改制定了汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T29026-91汽車用玻璃升降器技術(shù)條 件 ，并于 1991 年頒布實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于汽車玻璃升降器的基本技術(shù)性能及測(cè)試方法作 了明確的規(guī)定。 玻璃升降器是玻璃升降系統(tǒng)中最主要的組成部分，目前按照玻璃升降器的結(jié)構(gòu)形式， 主要分為臂式傳動(dòng)和繩輪式傳動(dòng)兩種結(jié)構(gòu)形式。按照驅(qū)動(dòng)形式分為電動(dòng)和手動(dòng)兩種形式。 電動(dòng)玻璃升降器便于實(shí)現(xiàn)玻璃的運(yùn)動(dòng)，操作簡(jiǎn)捷，而且有利于操作自動(dòng)化，已越來(lái)越多 的應(yīng)用在各種高

29、中低檔轎車和重輕卡車上。 本課題的目的是通過(guò)對(duì)BC301 轎車玻璃升降器的設(shè)計(jì)，了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式 及使用方法，并在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對(duì)其加以改進(jìn)，完善。研究的意義在于了解電動(dòng)玻璃升 降器的特點(diǎn)，使其操作更加安全，便于拆裝和維護(hù)。 適用、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠是本設(shè)計(jì) 的追求目標(biāo)。 本設(shè)計(jì)均參照國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，按照操作安全，可行性和經(jīng)濟(jì)性等原則 設(shè)計(jì)。主要數(shù)據(jù)參數(shù)如下： 工作電壓：9-15V，應(yīng)無(wú)異?，F(xiàn)象，無(wú)干擾性噪音，不允許有震顫或沖動(dòng)，試驗(yàn)電壓 為：12.50.1V。工作電流為：15A,堵轉(zhuǎn)電流為：25A。 工作行程：440mm, BC301 標(biāo)準(zhǔn)的上升時(shí)間：t5.5s。 2 1 研

30、究的課題及方案擬定 1.1 設(shè)計(jì)的課題及要求 1.1.1 設(shè)計(jì)題目 北汽 BC301 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì) 1.1.2 題目要求 電動(dòng)玻璃升降器總成在運(yùn)行時(shí)噪聲應(yīng)小于 60dB(環(huán)境噪聲小于 40dB)，在電動(dòng)玻璃升 降器的工作過(guò)程中要保持玻璃升降平穩(wěn)性良好。 調(diào)研相關(guān)產(chǎn)品，搜集相關(guān)資料。 分析資料，擬定可行的設(shè)計(jì)方案。 對(duì)比方案，確定最終方案。 詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括零部件總體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力傳動(dòng)等。 繪制零件圖。 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 1.2 設(shè)計(jì)思路及方案 1.2.1 設(shè)計(jì)思路 通過(guò)對(duì)相關(guān)資料的整理、學(xué)習(xí)和研究，確定了下述思路。 選材，選用的材料必需滿足玻璃升降器正常工作的條件，比如力學(xué)性能、耐腐

31、蝕 性能等； 確定尺寸結(jié)構(gòu)，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)公式和經(jīng)驗(yàn)確定升降器各組成零部件的結(jié)構(gòu)和尺 寸； 校核設(shè)計(jì)的零部件，校核設(shè)計(jì)的零部件是否滿足工作所需的強(qiáng)度、剛度等條件， 若不滿足必須從新設(shè)計(jì)； 可行性，設(shè)計(jì)的升降器必須滿足操作方便； 經(jīng)濟(jì)性，在滿足工作要求的條件下，須考慮節(jié)約資金、人力等； 1.2.2 方案確定 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的玻璃升降器模型的學(xué)習(xí)與分析，確定了下述方案。 第一步，設(shè)計(jì)滑道的結(jié)構(gòu)尺寸，主要包括滑道的曲率、寬度、長(zhǎng)度和壁厚； 第二步，選用玻璃托架的類型并確定相關(guān)尺寸，主要包括玻璃托架有關(guān)金屬部分的 3 材料及厚度、注塑部分的寬度和高度； 第三步，選用傳動(dòng)裝置，主要包括電動(dòng)機(jī)，采用外購(gòu)； 第

32、四步，設(shè)計(jì)上下拉索，主要包括鋼絲繩的直徑和長(zhǎng)度； 第五步，設(shè)計(jì)滑輪罩； 第六步，設(shè)計(jì)升降器的附件，主要包括支架、電機(jī)輪、導(dǎo)向滑輪、導(dǎo)向架和螺栓等。 下面詳述選擇材料的一般事項(xiàng)，其它方面及具體的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)詳見下一章。 1.3 汽車零部件選材要求 汽車零部件常用材料種類很多，主要有金屬材料，非金屬材料和復(fù)合材料。各個(gè)零 部件用途不一樣，不同的用途對(duì)材料有不同的要求。因此，為了保證設(shè)備的安全運(yùn)行及 經(jīng)濟(jì)性要求，必須根據(jù)設(shè)備的具體操作條件及制造等方面的要求，合理地選擇材料。 金屬材料是汽車零部件最常用的一種材料。選用的金屬材料必須滿足一些基本性能， 主要有機(jī)械性能、耐腐蝕性能、物理性能和制造工藝性能等。

33、 1.3.1 基本性能 機(jī)械性能 機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性，主要包括材料強(qiáng)度、硬度、 塑性及韌性等。選用的材料必須綜合考慮，既要滿足的強(qiáng)度和硬度，又要有一定的塑性 和韌性。 耐蝕性能 汽車零部件中所處理的物料，大多是有腐蝕性的。介質(zhì)的耐腐蝕性能通常是選材的 主要依據(jù)。根據(jù)介質(zhì)的腐蝕特點(diǎn)，合理選擇材料，關(guān)系到設(shè)備是否能安全運(yùn)行、使用壽 命、產(chǎn)品質(zhì)量及環(huán)境污染等問(wèn)題。因此選用的材料具有一定的腐蝕性能或?qū)Σ牧线M(jìn)行防 腐措施處理。 物理性能 金屬材料的物理性能指導(dǎo)熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)、密度、熔點(diǎn)及導(dǎo)電性等。材料在不 同的使用場(chǎng)合，對(duì)其物理性能要求不同。例如，用作傳熱表面的材料，必須

34、考慮材料的 導(dǎo)熱性能。 加工工藝性 材料的加工工藝性有可焊性、可鍛性、可鑄性、切削加工和熱處理性能等。對(duì)汽車 設(shè)備用材的加工工藝陸要求，取決于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和加工方式。例如，用板材制造零部件 時(shí)，要求材料具有良好的塑性、良好的切削加工性能和焊接性能，同時(shí)保證達(dá)到一定的 強(qiáng)度等。 4 1.3.2 金屬材料的腐蝕與防護(hù) 金屬的腐蝕給人類造成的危害是十分驚人的，它幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一切領(lǐng)域。 據(jù)估計(jì)，全世界每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵約占其年產(chǎn)量的 30。由于腐蝕引起工廠的停產(chǎn)， 更換設(shè)備，產(chǎn)品和原料流失等間接損失遠(yuǎn)比直接的金屬材料損耗價(jià)值大。更為嚴(yán)重的是 因腐蝕造成零部件損壞失靈，給生活帶來(lái) 極大麻煩，甚至

35、發(fā)生嚴(yán)重的交通事故，給人們 的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大危害。 金屬腐蝕的原理 腐蝕是金屬及其合金與周同介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞。顯然，腐蝕 是金屬材料與環(huán)境介質(zhì)的相界面反應(yīng)作用的結(jié)果，二者發(fā)生作用所形成的化合物稱為腐 蝕產(chǎn)物。按腐蝕的原理可將金屬的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩類。 防腐方法 合理地選擇設(shè)備材料，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，可以減緩甚至避免某些腐蝕的發(fā) 生。但有不少場(chǎng)合，用單一材料往往不可能很好滿足牛產(chǎn)上的要求，因此出現(xiàn)了各種各 樣的防腐蝕方法。常用的防腐方法有設(shè)置保護(hù)層，設(shè)置電化學(xué)保護(hù)，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行緩蝕處 理三種。本設(shè)計(jì)采用設(shè)置保護(hù)層防腐蝕方法。 設(shè)置保護(hù)層的實(shí)質(zhì)是將介質(zhì)與金屬

36、隔絕而避免介質(zhì)與金屬直接接觸。保護(hù)層一般采 用耐蝕的金屬或非金屬材料制成，常用耐蝕金屬、陶瓷、玻璃錒、酚醛塑料、聚氯乙烯 等作襯里，或在金屬表面涂漆、鍍鎳、鉻、噴鋁等。 5 2 汽車后門電動(dòng)玻璃升降器的設(shè)計(jì) 電動(dòng)玻璃升降器主要由上下拉索組件、電動(dòng)機(jī)、滑輪罩、玻璃托架、滑道和一些附 件組成。其結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。 1. 上下拉索組件 2. 電動(dòng)機(jī) 3. 滑輪罩 4.玻璃托架 5.滑道 圖 2-1 繩輪式升降器（電動(dòng)） 2.1 滑道的設(shè)計(jì) 滑道的幾何尺寸包括曲率R、長(zhǎng)度L、寬度B及壁厚，如圖 2-2 所示。 2.1.1 滑道的曲率、長(zhǎng)度 玻璃滑道設(shè)計(jì)要求 玻璃滑道多為滾壓件，主要包括本體與安裝

37、支架兩部分，如圖所示。設(shè)計(jì)一定要確 保安裝支架的強(qiáng)度，現(xiàn)多采用 1.52mm料厚的支架。本體結(jié)構(gòu)必須具備加強(qiáng)筋、翻邊等 特征以確保其強(qiáng)度。以下是BC301 轎車滑道安裝本體設(shè)計(jì)優(yōu)化后有效地解決了玻璃運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中抖動(dòng)問(wèn)題。通過(guò)增加安裝本體翻邊、增加料厚的方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，提高了滑 道強(qiáng)度。避免了因滑道強(qiáng)度較弱而產(chǎn)生的玻璃運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差的問(wèn)題。 玻璃 升降 運(yùn)動(dòng) 1 4 2 3 5 6 圖 2-2 滑道 系統(tǒng)各零部件之間的尺寸匹配要求 玻璃升降器各附件之間的尺寸匹配將直接影響到玻璃升降的平穩(wěn)性、可靠性及速度。 是車門玻璃升降器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。因車門玻璃大多數(shù)是靠自重成型的，根據(jù)該工藝特點(diǎn)， 玻璃制造精

38、度不是很高，國(guó)內(nèi)目前玻璃輪廓尺寸公差一般能達(dá)到表 1 的要求。同時(shí)考慮 到玻璃導(dǎo)軌、呢槽的制造偏差，設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)各零部件間的尺寸匹配。表 2 是 對(duì)不同車型參數(shù)進(jìn)行總結(jié)歸納而形成的設(shè)計(jì)參考值。只有系統(tǒng)合理的尺寸匹配，才能設(shè) 計(jì)出既滿足玻璃升降阻力，又能滿足密封性能要求的車門玻璃升器。盡管不同車型，呢 槽，其壓縮量基本在表 2 所示范圍之內(nèi)。表 2 中各參數(shù)如下所示。 表 1 玻璃輪廓尺寸公差 項(xiàng)目基準(zhǔn)輪廓邊 一般輪廓邊 公差（mm） 0.751 表 2 升降器系統(tǒng)匹配尺寸設(shè)計(jì)參考值 序號(hào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)參考數(shù)值備注 1 呢槽與玻璃根部間隙 a（mm）22.5 2 呢槽與玻璃壓縮量 b（mm

39、）1.22.2 3 玻璃在呢槽中插入量 c（mm）46 4 劈水條與玻璃壓縮量 d（mm）1.22.2 5 玻璃與玻璃導(dǎo)軌弧度相匹配 確保車門玻璃密封性能，避 免玻璃升降阻力過(guò)大 玻璃升降器滑道長(zhǎng)度和曲率的設(shè)計(jì) 由于滑道的設(shè)計(jì)依據(jù)主機(jī)廠提供的車門及玻璃，滑道的總長(zhǎng)度支架間距依據(jù)車門空 間和孔位要求設(shè)計(jì)，曲率R則依據(jù)玻璃的曲率。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可以借助計(jì)算機(jī)軟件對(duì) 7 運(yùn)動(dòng)物體軌跡進(jìn)行分析，可以初步判斷設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否滿足要求，有時(shí)還可以判斷 干涉問(wèn)題。下面是以BC301 汽車后門玻璃升降器為例，具體介紹如何使用計(jì)算機(jī)軟件 （CATIA）進(jìn)行玻璃升降系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析。如圖 2-3。 步驟 1：進(jìn)行

40、玻璃、玻璃導(dǎo)軌的裝配設(shè)計(jì)； 步驟 2：求解玻璃大面與玻璃導(dǎo)軌的相交線 L； 步驟 3：在交線 L 上 取 2 點(diǎn)，在玻璃大面上取 1 點(diǎn)； 步驟 4：通過(guò)CATIA 軟件中的點(diǎn)-曲線鉸、點(diǎn)-面鉸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析； 步驟 5：檢查不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的玻璃面與原始玻璃大造型面的偏差，對(duì)于單曲率玻璃，偏 差值應(yīng)為 0，對(duì)于雙曲率玻璃，偏差值應(yīng)1mm。 圖 2-3 運(yùn)動(dòng)校核分析 假設(shè)玻璃升降過(guò)程是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成，即繞著基圓 O3和繞著小圓 O2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；則 可將玻璃運(yùn)動(dòng)軌跡假想為環(huán)面上的閉合螺旋線。所確定的螺旋線要近似平行于玻璃前后 兩條邊界線，并以其校正玻璃前后兩條邊界線。 螺旋線方程為 3 3 3 36

41、0cos360cos 360sin 360sin360cos OxtntrRx Ozntrz OytntrRy 式中n為螺旋線繞環(huán)面的圈數(shù)，為（，）的自變量。 若是螺旋線一部分，過(guò)其上兩點(diǎn)、，分別作垂直于基圓 O2的平面交基 圓 O3于、兩點(diǎn)，直線、之間夾角為，弧ab對(duì)應(yīng)的基圓圓心角為，則 n=/。n決定于玻璃前后邊界線的傾角 經(jīng)計(jì)算得出，滑道長(zhǎng)度為L(zhǎng)=440mm,曲率R=1585mm。 8 2.1.2 滑道的壁厚、寬度 滑道的壁厚和寬度參照 B70 滑道的設(shè)計(jì)，寬度 B=44mm 及壁厚=1.2mm，經(jīng)有限 元仿真模擬運(yùn)動(dòng)分析，其強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 2.2 玻璃托架（滑動(dòng)架） 玻璃托架（

42、滑動(dòng)架）由兩部分組成，即沖壓件部分和注塑件部分，注塑部分扣合在 沖壓件部分上。裝配升降器時(shí)，將玻璃托架安裝上上下拉索的兩端，然后滑入滑道內(nèi)， 沖壓部分材料為 20 鋼，注塑部分為聚甲醛（白色） 。具體尺寸詳見圖紙。 圖 2-4 玻璃托架（滑動(dòng)架） 2.3 動(dòng)力裝置 2.3.1 電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)玻璃升降器的驅(qū)動(dòng)裝置采用了可逆直流串繞西門子電動(dòng)機(jī)。該電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)由 電機(jī)輪帶動(dòng)鋼絲繩轉(zhuǎn)動(dòng)，使玻璃滑動(dòng)架沿滑道運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車門玻璃的升降。 BC301 電機(jī)采用西門子電機(jī)（外購(gòu)） 。如下圖所示。 玻璃安裝孔 工藝孔 9 圖 2-5 西門子電機(jī) 西門子電機(jī)的選擇 確定參數(shù) （1）玻璃質(zhì)量：2.309 kg（主機(jī)廠

43、提供的數(shù)據(jù)） 。 （2）滑道摩擦阻力：G=3.92N/100mm（經(jīng)驗(yàn)值） 。 2 （3）繩輪工作半徑：19.95mm（依據(jù)電機(jī)軸和滑輪罩槽徑得出） 。 （4）工作行程：S=440mm（由滑道長(zhǎng)度確定，上面已給出） 。 （5）BC301 標(biāo)準(zhǔn)的上升時(shí)間：t5.5s（依據(jù)QC/T636-2000 的數(shù)據(jù)） 。 （6）電機(jī)扭矩計(jì)算：M=（FX r）/60%。 根據(jù)基本參數(shù)得系統(tǒng)總載荷為玻璃重量及滑道阻力之合：F=（F1+F2） 。 （2-1） 玻璃重量 F1、滑道最大阻力F2=G2S S為玻璃行程 。 （2-2） BC301 標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)參數(shù)： 表 3 項(xiàng)目參數(shù)值 轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)6090 無(wú)負(fù)載 電

44、流(A)5.5 轉(zhuǎn)數(shù)(rpm) 635 額定負(fù)載 3N.m 電流(A)8.5(max) 基本 性能 堵轉(zhuǎn)扭矩(Nm)8.013.0 10 電流(A)18(max) （1）BC301 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定玻璃運(yùn)行速度v=70170mm/s。 依據(jù) BC301 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算 （1）BC301 現(xiàn)行產(chǎn)品檢測(cè)的速度（mm/s）： 表 4 升降器 編號(hào) 12345678910 平均 速度 上升平均 速度 118.687127.717129.834131.653120.513133.903140.299135.838124.011145.062130.751 從電機(jī)性能圖中查出電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩T=4.036NM； 車門系統(tǒng)

45、組力與玻璃重量之合F=P實(shí)際+W=170.3N； 玻璃運(yùn)行速度：v=S/t ； (2-3) v440/5.5=80mm/s； 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定運(yùn)行速度v：70170mm/s； 從這兩種情況考慮，設(shè)計(jì)運(yùn)行速度可設(shè)定為 80170mm/s，取中值為運(yùn)行設(shè)計(jì)速度 v=125mm/s； 系統(tǒng)阻力：P= T實(shí)/(D/2)- F1 （2- 4） 代入公式（2-4）得： P= T實(shí)/(D/2)-23N=93.6135.8N； 考慮使用時(shí)因泥槽老化及灰塵等許多因素的影響，考慮系統(tǒng)阻力應(yīng)增加一定的比例， 由于沒(méi)有相關(guān)的依據(jù)，暫時(shí)考慮增加 20%富余量，此時(shí)的系統(tǒng)阻力P理=（93.6135.8） N1.2=11316

46、3N。 作為計(jì)算取中間值P=138N，加上玻璃的重量則升降器需要提供的驅(qū)動(dòng)力F=171N 11 圖 2-6 電機(jī)特性參數(shù)曲線圖 1) 從圖上分析保證電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)的電流9.24A，驅(qū)動(dòng)力矩 2.601NM； 要提供 171N的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，電機(jī)輪的纏繞鋼絲繩直徑： D=2T/F (2-5) 代入公式（2-5）得： D=22.601/171=30.4mm 運(yùn)行速度： v=Dr （2- 6） 代入公式（2-6）得： v=Dr=3.1430.463/60=100.22mm/s 運(yùn)行時(shí)間： 代入公式（2-3）得： t=440/91.98=4.39s 2) 從圖上分析保證電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，電機(jī)的電流11.33A

47、，驅(qū)動(dòng)力矩 3.5NM； 要提供 171N的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，電機(jī)輪的纏繞鋼絲繩直徑： 代入公式（2-5）得： D=23.5/171=40.9mm; 運(yùn)行速度： 代入公式（2-6）得： v=Dr=3.1440.956.35/60=120.61mm/s 運(yùn)行時(shí)間： 代入公式（2-3）得： t=440/91.98=3.65s。 2.4 滑輪罩的設(shè)計(jì) 2.4.1 滑輪罩的材料及結(jié)構(gòu) 滑輪罩是連接上下拉索，安放電機(jī)輪和電機(jī)的部件，同時(shí)也是保護(hù)電機(jī)的部件?；?輪罩的材料是黑色的聚甲醛，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能夠滿足使用要求。滑輪罩有六個(gè)孔，其中三 個(gè)孔用自攻釘連接電機(jī)，使電機(jī)固定在滑輪罩上，另三個(gè)孔安裝在車門上?；喺值耐?/p>

48、 形依據(jù)電機(jī)的外形設(shè)計(jì)，同時(shí)也借鑒了其它升降器滑輪罩的設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了 設(shè)計(jì)優(yōu)化，既起到連接安裝的作用，又能保護(hù)電機(jī)?；喺值木唧w尺寸詳見圖紙。 12 圖 2-7 滑輪罩 2.5 上/下拉索組件設(shè)計(jì) 2.5.1 上拉索組件 上拉索組件是連接電機(jī)輪和玻璃托架，傳送動(dòng)力的重要部件。上拉索組件由七部分 組成，分別為鉚接頭、鋼絲繩、緩沖彈簧、導(dǎo)向管、上/下敷管、圓形海綿套、敷管護(hù)套。 各部分尺寸詳見圖紙 鋼絲繩用鋼絲的選擇 拉線用鋼絲繩為航空用鋼絲繩,外徑為1.5 mm, 67+IWS(中間股),既為 77 股。 鋼絲公稱直徑為0.17mm, 允許偏差0.01，不圓度不大于 0.01。 鋼絲用

49、材料應(yīng)符合GB699 的規(guī)定，其硫磷含量各不大于 0.03%。 鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度不小于 1960Mpa。 打一個(gè)結(jié)的鋼絲應(yīng)能承受不小于公稱抗拉強(qiáng)度 60%載荷的拉力。 鋼絲表面的鋅層重量不小于 15g/m2。 鋼絲表面的鍍鋅層均勻、連續(xù)、無(wú)裂紋和剝落現(xiàn)象。 鋼絲繩的表面質(zhì)量及力學(xué)性能 鋼絲繩表面涂敷適量的潤(rùn)滑劑。 鋼絲經(jīng) 30000 次疲勞實(shí)驗(yàn)后，不得有折裂、拉毛、起刺等現(xiàn)象。 鋼絲繩的最小破斷拉力為 1.99KN。 鋼繩在受力為最小破斷拉力的 60%之后，其彈性伸長(zhǎng)率不大于 0.9%，永久伸長(zhǎng)率不 大于 0.2%。 電機(jī)安裝孔 車門安裝孔 13 經(jīng) 50000 次模擬車門升降循環(huán)后，永久伸長(zhǎng)

50、率不大于 0.1%。 緩沖彈簧 彈簧用鋼絲材料為 65Mn。 彈簧經(jīng) 50000 次壓縮和放松試驗(yàn)，其變形量不大于 2%?；拘阅懿唤档?10%。 上下敷管 上下敷管用料EVPVC改性密封材料。 外觀：表面光滑，無(wú)裂紋及其他缺陷，顏色為黑色。 導(dǎo)向管 管用料尼龍: ,30.4 管。 拉伸屈服服強(qiáng)度 : 42Mpa。 斷裂伸長(zhǎng)率: 64%。 密度: 1.38g/cm3。 本設(shè)計(jì)采用的鋼絲繩為1.5mm*913mm。上述參數(shù)同樣適用下拉索相關(guān)組件。 圖 2-8 上拉索組件 2.5.2 下拉索組件 下拉索組件是連接電機(jī)輪和玻璃托架，傳送動(dòng)力的重要部件。上拉索組件由八部分 組成，分別為鉚接頭、鋼絲繩、

51、緩沖彈簧、導(dǎo)向管、下敷管、圓形海綿套、敷管護(hù)套和 左下導(dǎo)向架。各部分材料及性能參數(shù)詳見上拉索組件對(duì)應(yīng)部分。尺寸詳見圖紙。 14 圖 2-9 下拉索組件 2.6 升降器附件 2.6.1 支架組件 支架組件由鉚接螺釘和支架組成，起支撐和連接作用。鉚接螺釘焊接在支架上，支 架兩端焊接在滑道指定位置上。車門安裝升降器時(shí)，滑道上的兩個(gè)焊接支架組件穿過(guò)車 門指定的孔位，然后固定。依據(jù)主機(jī)廠車門安裝孔徑，焊接螺釘選用M6X12,支架參考 B70 的大小，長(zhǎng)寬厚=60242，單位mm。因支架組件對(duì)升降器起著重要的連接作 用，所以必須保證焊接強(qiáng)度。 焊接要求（如下圖）： 要求焊接螺釘能承受 30NM扭力不斷裂，

52、不滑絲。 要求焊接位置準(zhǔn)確、平整，無(wú)過(guò)燒，螺釘無(wú)歪斜。 圖 2-10 支架組件 2.6.2 導(dǎo)向滑輪架、導(dǎo)向滑輪及滑輪鉚釘 導(dǎo)向滑輪架和導(dǎo)向滑輪通過(guò)滑輪鉚釘鉚接到滑道上，拉索中的鋼絲繩穿過(guò)滑輪架繩 槽，纏繞在導(dǎo)向滑輪上。 15 具體操作： 1，開機(jī)床（YM-28 滾碾式壓鉚機(jī)） ，將鉚合模安裝好，鎖定碾鉚機(jī)油壓 1.6MPa；調(diào) 試并確定碾鉚時(shí)間，導(dǎo)向滑輪碾鉚時(shí)間為 0.15S。 要求鉚接后滑輪應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，軸向不竄動(dòng)；鉚后鉚釘直徑在 80.2mm范圍內(nèi)。 圖 2-11 滑輪架、滑輪及鉚釘 2.6.3 電機(jī)輪 電機(jī)輪首先安裝在滑輪罩內(nèi)，輪上纏繞鋼絲繩，在安裝電機(jī)時(shí)，將其與滑輪罩一并 安裝在電機(jī)上

53、。電機(jī)輪的直徑=39.9mm，材料為聚甲醛。該電機(jī)輪借用了N350 的電機(jī) 輪，具體尺寸詳見圖紙。 圖 2-11 電機(jī)輪 2.6.4 自攻釘、螺母 自攻螺釘與螺母均參照國(guó)家相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行選用和設(shè)計(jì)。自攻螺釘標(biāo)準(zhǔn)GB845-1985, 螺母標(biāo)準(zhǔn)GB/T41-2000。 具體尺寸詳見圖紙。 左 上 導(dǎo) 向 滑 輪 架 導(dǎo) 向 滑 輪 導(dǎo) 向 滑 輪 鉚 釘 上敷管 (灰色)鉚接頭 下 敷 管(黑 色 )鉚 接 頭 16 總 結(jié) 短短的三個(gè)月已經(jīng)過(guò)去，我的設(shè)計(jì)也已接近了尾聲。畢業(yè)設(shè)計(jì)，這個(gè)對(duì)于機(jī)械專業(yè) 的學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，回想自己在三個(gè)月時(shí)間內(nèi)的所作所為可謂是有 苦有甜，收益頗豐。通

54、過(guò)這次設(shè)計(jì)，我把大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)又重新學(xué)習(xí)了一遍，使 得專業(yè)知識(shí)在我頭腦中更加清晰、更加牢固，還培養(yǎng)了我快速查閱有用信息和動(dòng)手的能 力。 該玻璃升降器采用的是現(xiàn)代普遍使用的繩輪式電動(dòng)玻璃升降器。電動(dòng)玻璃升降器的 操作機(jī)構(gòu)是以電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動(dòng)搖把。裝配電動(dòng)玻璃升降器的車輛，車門玻璃的升降或 調(diào)整可由駕駛員方便地操作按鍵控制，操作非常方便準(zhǔn)確，大大提高了操作的可靠性和 駕駛員工作的舒適性，而且有利于操作自動(dòng)化。電動(dòng)玻璃升降器主要由普通機(jī)械式玻璃 升降器的傳動(dòng)及提升支撐部分、可逆式直流電機(jī)和控制開關(guān)組成。本設(shè)計(jì)在原有的基礎(chǔ) 上加以改進(jìn)，使其運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)，使用更加安全，密封更加優(yōu)良。當(dāng)然，由于學(xué)識(shí)

55、有限， 設(shè)計(jì)中也存在著許多的缺點(diǎn)和不足有待改正。 總之，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了作為一名機(jī)械技術(shù)工作者必須具備的良好專業(yè) 素質(zhì)、品德和修養(yǎng)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)為我今后步入社會(huì)進(jìn)行工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 17 參考文獻(xiàn) 1 QC/T636-2000J.中華人民共和國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-汽車電動(dòng)玻璃升降器 2 黃天澤，汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). M.機(jī)械工業(yè)出版社，1992.10 3 蔣文斌，淺論汽車玻璃升降器的結(jié)構(gòu)與發(fā)展. J.汽車技術(shù).1996 年第 10 期 4 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì). 汽車工程手冊(cè). M.人民交通出版社，2001 5 曹建國(guó).汽車維修實(shí)用技術(shù). M.重慶：重慶大學(xué)出版社.2003 6 肖

56、永清.現(xiàn)代家用車輛使用與維修實(shí)例. M.北京：人民郵電出版社.2003 7 劉惟信.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算. M.北京：清華大學(xué)出版社.2004 8 QC/T626-1999. J.汽車電動(dòng)玻璃升降器 9 PF-60007A. J.電動(dòng)玻璃升降器總成技術(shù)條件 10 SORC31-XBD001-A. J.玻璃升降器總成產(chǎn)品描述報(bào)告 11 李建功機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 12 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室機(jī)械原理（第七版） M.北京：高等教育出版社，2006 13 于永泗、齊民.機(jī)械工程材料(第七版) M.北京：大連理工大學(xué)出版社，2007 14 劉鴻文

57、材料力學(xué)（第四版）M北京：高等教育出版社，2003 15 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室理論力學(xué)M北京：高等教育出版社，2002 16 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)（第二版）M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 17 Gere J M, Timoshenko S P Mechanics of materialsSecond SI EditionNew York：Van Nostrand Reinhold,1984 18 致 謝 在本文即將完成之際，謹(jǐn)向所有給予我關(guān)心、支持和幫助的老師和同學(xué)們致以深深的謝意。 首先，感謝我的指導(dǎo)老師 老師，深深感謝王老師在課題設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程中給予的關(guān)心和大力幫助! 他嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的

58、學(xué)術(shù)作風(fēng)和孜孜不倦的求學(xué)精神激勵(lì)并培養(yǎng)了我實(shí)事求是認(rèn)真踏實(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我懂 得了作為機(jī)械技術(shù)工作者應(yīng)具備的品德和修養(yǎng)，并將成為我今后努力工作，不斷進(jìn)取的動(dòng)力源泉。 其次，感謝我的同學(xué)們，當(dāng)我遇到問(wèn)題時(shí)幫我查找資料，我們經(jīng)常會(huì)一起討論問(wèn)題，分享知識(shí)。 感謝他們對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)，他們勤奮好學(xué)、樂(lè)于助人的精神，使我難以忘懷。 最后，感謝我的家人，是他們一直給予我支持和無(wú)微不至的關(guān)心與愛護(hù)，使我能夠如期完成學(xué)業(yè)。 19 本本科科 畢畢業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 外外文文資資料料翻翻譯譯 系系 別：別： 工程技術(shù)系 專專 業(yè)：業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓姓 名：名： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 20102010 年年 1

59、212 月月 2525 日日 外文資料翻譯譯文 電動(dòng)玻璃升降器設(shè)計(jì)方法研究 格爾吉姆 摘要：介紹了玻璃升降器的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)流程，以及設(shè)計(jì)步驟和注意事項(xiàng) 關(guān)鍵詞：玻璃升降器；呢槽；環(huán)面玻璃 前言 玻璃升降器俗稱搖窗機(jī)，其種類很多，按照傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式主要有繩輪式和齒輪齒 板式。其主要功能為； （）支撐和保護(hù)玻璃； （）實(shí)現(xiàn)玻璃的升降并能在任意位置停位。 本設(shè)計(jì)指南主要介紹繩輪式的玻璃升降器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括玻璃升降器、側(cè)窗 玻璃以及玻璃導(dǎo)軌。而玻璃升降器的機(jī)構(gòu)主要包括：電機(jī)、機(jī)械升降機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三 大部分組成。 設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)流程 .設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)玻璃升降器時(shí)，要求升降平順，工作可靠，無(wú)沖擊

60、和阻滯現(xiàn)象，無(wú)輾軋聲；操 縱輕便省力；具有防止手壓玻璃時(shí)玻璃升降器發(fā)生逆轉(zhuǎn)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。同時(shí)要求整個(gè)玻璃 升降器系統(tǒng)中，玻璃、玻璃導(dǎo)軌以及玻璃升降器導(dǎo)軌的匹配合理。 .設(shè)計(jì)流程 （）根據(jù)車身外造型面，用環(huán)面玻璃車門設(shè)計(jì)理論，構(gòu)造玻璃所在環(huán)，并根據(jù)門 窗密封條斷面尺寸等，確定玻璃外表面或中面。 （）用環(huán)面玻璃車門設(shè)計(jì)理論，確定玻璃升降導(dǎo)軌的基準(zhǔn)線。根據(jù)車身外表面造 型的玻璃邊界線，確定玻璃初始位置各邊界線。其中，玻璃初始位置前后邊界線可作為 玻璃導(dǎo)槽的中心線。分析玻璃沿升降壁導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同玻璃密封條的干涉情況。 （）依據(jù)玻璃導(dǎo)槽中心線及其結(jié)構(gòu)斷面，確定玻璃導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)參數(shù)確定 （）由油泥模型