汽車雨刷設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu) 燕山大學(xué) 機(jī)械原理

1、 汽車風(fēng)窗刮水器是用于汽車 刮水刷的驅(qū)動(dòng)裝置。如圖(a) 所示，風(fēng)窗刮水器工作時(shí)， 由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪裝置1-2， 傳至曲柄搖桿裝置2-3-4。 電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，刮水 桿4作左右往復(fù)擺動(dòng)。 分析：曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)搖桿3， 搖桿3帶動(dòng)雨刷4上下移動(dòng)， 從而達(dá)到刮水效果。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：雨刷刮水面積較大；雨刷刮水面積較大； 結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單。單。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：中間固定部位中間固定部位4 4過長(zhǎng)，過長(zhǎng)， 影響視線；雨刷向上移動(dòng)的影響視線；雨刷向上移動(dòng)的 時(shí)，又將雨水向上刮，從而時(shí)，又將雨水向上刮，從而 影響效率影響效率. . 分析：本方案中通過電 動(dòng)機(jī)帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)搖桿相向運(yùn)

2、動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擦拭動(dòng)作。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)新穎。 缺點(diǎn)：兩搖桿雙曲柄， 較復(fù)雜，雙臂不同步。 分析： 曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)搖桿3，搖桿3帶動(dòng)連 桿移動(dòng)，從而使擺桿5、6左右以一定 頻率擺動(dòng)，達(dá)到刮水的效果。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1.整體構(gòu)建布局可以在汽車上較為容易實(shí)現(xiàn)； 2.機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，在滿足運(yùn)動(dòng)要求前提下大大節(jié)省了材 料； 3.設(shè)置了急回特性急回特性（推桿快，收桿慢），因?yàn)樵诠纹?掛前，擋風(fēng)玻璃上附著的雨水量相對(duì)較多，對(duì)司機(jī)觀察 前方路線不利，這時(shí)刮片需快速掛清雨水，而在回程時(shí) 玻璃上雨量較少，這時(shí)慢掛可進(jìn)一步刮凈雨水，是玻璃 保持相對(duì)較長(zhǎng)的清晰度。同時(shí)急回特性的運(yùn)用也提高了 雨刮器的工作效率； 4.在雨刮器收

3、桿的時(shí)候，刮片貼緊擋風(fēng)玻璃下沿時(shí)間較 長(zhǎng)，這就可以讓雨刷器間隔工作，剩去了需脈沖控制讓 雨刷器間隔工作這一步。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 影響視線影響視線 結(jié)構(gòu)新穎，結(jié)構(gòu)新穎， 但較為復(fù)雜，但較為復(fù)雜， 且雙臂不同且雙臂不同 步步. . 巧妙應(yīng)用急巧妙應(yīng)用急 回特性，簡(jiǎn)回特性，簡(jiǎn) 單實(shí)用單實(shí)用 上圖是一前風(fēng)窗的尺寸示意圖上圖是一前風(fēng)窗的尺寸示意圖, ,經(jīng)搜經(jīng)搜 索資料和文獻(xiàn)我們選擇一款轎車尺寸為索資料和文獻(xiàn)我們選擇一款轎車尺寸為 標(biāo)準(zhǔn)，于是可知其前風(fēng)窗大概尺寸標(biāo)準(zhǔn)，于是可知其前風(fēng)窗大概尺寸L1L1為為 1100mm1100mm，L2L2為為850mm850mm，L3L3為為1400mm1400mm

4、，L4L4 為為900mm900mm。 根據(jù)急回運(yùn)動(dòng)，而且我們想讓雨刷旋轉(zhuǎn)，根據(jù)急回運(yùn)動(dòng)，而且我們想讓雨刷旋轉(zhuǎn)， 所以我們?cè)O(shè)計(jì)的尺寸所以我們?cè)O(shè)計(jì)的尺寸 CD=4cm,l CD=4cm,l1 1=4cm, =4cm, l l2 2=12cm ,l=12cm ,l3 3 =12cm,l =12cm,l4 4 =13cm , =13cm ,比例尺比例尺 u=11.25mm/1mmu=11.25mm/1mm。 經(jīng)過計(jì)算，經(jīng)過計(jì)算，這個(gè)雨刷經(jīng)過的面積這個(gè)雨刷經(jīng)過的面積 基本符合我們的要求。面積基本符合我們的要求。面積 S=854777.78mmS=854777.78mm2 2=0.85477778m=0

5、.85477778m2 2 主要利用主要利用syms . ezplot.syms . ezplot.來編寫程序。來編寫程序。 function createfigure(X1, Y1) %CREATEFIGURE(X1, Y1) % X1: x 數(shù)據(jù)的矢量 % Y1: y 數(shù)據(jù)的矢量 % 由 MATLAB 于 17-Jun-2015 14:46:52 自動(dòng)生成 % 創(chuàng)建 figure figure1 = figure; % 創(chuàng)建 axes axes1 = axes(Parent,figure1,PlotBoxAspectRatio,434 342.3 85.575,. DataAspectRa

6、tio,1 1 1); box(axes1,on); hold(axes1,all); % 創(chuàng)建 plot plot(X1,Y1); % 創(chuàng)建 xlabel xlabel(x); % 創(chuàng)建 ylabel ylabel(y); % 創(chuàng)建 title title(x = Y_1, y = -2 atan(56 cos(Y_1) + 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 25)2 + (48 cos(Y_1) - 156)2); function createfigure(X1, Y1) %CREATEFIGURE(X1, Y

7、1) % X1: x 數(shù)據(jù)的矢量 % Y1: y 數(shù)據(jù)的矢量 % 由 MATLAB 于 17-Jun-2015 15:13:35 自動(dòng)生成 % 創(chuàng)建 figure figure1 = figure; % 創(chuàng)建 axes axes1 = axes(Parent,figure1,PlotBoxAspectRatio,434 342.3 3423,. DataAspectRatio,1 1 1); box(axes1,on); hold(axes1,all); % 創(chuàng)建 plot plot(X1,Y1); % 創(chuàng)建 xlabel xlabel(x); % 創(chuàng)建 ylabel ylabel(y); %

8、 創(chuàng)建 title title(x = Y_1, y = (3 sin(2 atan(56 cos(Y_1) + 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 25)2 + (48 cos(Y_1) - 156)2) + 2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2)/(80 sin(2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y

9、_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2) - Y_1); function createfigure(X1, Y1) %CREATEFIGURE(X1, Y1) % X1: x 數(shù)據(jù)的矢量 % Y1: y 數(shù)據(jù)的矢量 % 由 MATLAB 于 17-Jun-2015 15:49:42 自動(dòng)生成 % 創(chuàng)建 figure figure1 = figure; % 創(chuàng)建 axes axes1 = axes(Parent,figure1,PlotBoxAspectRatio,434 342.3 34

10、23,. DataAspectRatio,1 1 1); box(axes1,on); hold(axes1,all); % 創(chuàng)建 plot plot(X1,Y1); % 創(chuàng)建 xlabel xlabel(x); % 創(chuàng)建 ylabel ylabel(y); % 創(chuàng)建 title title(x = Y_1, y = -(6 sin(2 atan(56 cos(Y_1) + 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 25)2 + (48 cos(Y_1) - 156)2) + 2 atan(216 cos(Y_1) - 70

11、9)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2)/(6400 cos(2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2) - Y_1) + (343 sin(2 atan(56 cos(Y_1) + 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1)

12、 - 25)2 + (48 cos(Y_1) - 156)2) + 2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2)2)/(3200 sin(Y_1 + 2 atan(56 cos(Y_1) + 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 25)2 + (48 cos(Y_1) - 156)2)2) + (27 cos(2 atan(56 cos(Y_1)

13、+ 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 25)2 + (48 cos(Y_1) - 156)2) + 2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2) sin(2 atan(56 cos(Y_1) + 131)/(48 sin(Y_1) + 2/(2304 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 25)2 + (48 cos(Y_1)

14、 - 156)2) + 2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2)2)/(3200 sin(2 atan(216 cos(Y_1) - 709)/(112 sin(Y_1) + 2/(12544 sin(Y_1)2 - (104 cos(Y_1) - 345)2 + (112 cos(Y_1) - 364)2) - Y_1)2); 第一位置第一位置誤差誤差 搖桿搖桿12.7% 連桿連桿0.9% 第二位置第二位置誤差誤差 搖桿搖桿0.6% 連桿連桿9.2% 第一位置第一位置誤差誤差 搖桿搖桿0.3% 連桿連桿0.7% 第二位置第二位置誤差誤差 搖桿搖桿5.3% 連桿連桿0.4% 曲柄曲柄150度度360度逆度逆 時(shí)針時(shí)針 0度度150度逆時(shí)針度逆時(shí)針 連桿連桿150度度180度順度順 時(shí)針時(shí)針 0度度30度逆時(shí)針度逆時(shí)針 搖桿搖桿100度度10度順時(shí)度順時(shí) 針針 10度度100度逆時(shí)度逆時(shí) 針針 通過這次課程設(shè)計(jì)，我們真是收獲頗豐, 不僅溫習(xí)、鞏固了課本上學(xué)所學(xué)知識(shí)，而且 使讓我們?cè)趯?shí)際操作中學(xué)會(huì)了多動(dòng)腦帶來的 快樂，團(tuán)體合作的力量以及相