汽車雨刮器設(shè)計(jì)

1、1汽車風(fēng)扇刮水器汽車風(fēng)扇刮水器課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)者：設(shè)計(jì)者：班級(jí)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：2013 年年 12 月月 27 日日目目 錄錄一一.設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題題目目.11.1 課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù).11.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與基本要求.21.3 機(jī)構(gòu)簡介.4二二. 設(shè)計(jì)方設(shè)計(jì)方案案比較比較.52.1 設(shè)計(jì)方案一.52.2 最終設(shè)計(jì)方案.6 2.3 原始數(shù)據(jù).6 三、刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的三、刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)計(jì)算及分析算及分析.6 四四. 虛擬樣機(jī)實(shí)體建模與仿真虛擬樣機(jī)實(shí)體建模與仿真. .11 4.1 ADAMS/VIEW 的樣機(jī)建模.11五五. 虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果分析虛擬樣

2、機(jī)仿真結(jié)果分析.125.1 位移仿真曲線 .125.2 速度仿真曲線 .125.3 加速度仿真曲線 .12六六. 課程設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)總結(jié).136.1 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)總結(jié).136.2 設(shè)計(jì)過程.136.3 設(shè)計(jì)展望.146.4 設(shè)計(jì)工作分工表.146.5 參考文獻(xiàn).151一題目：汽車風(fēng)扇刮水器一題目：汽車風(fēng)扇刮水器1.11.1 課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù)課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力，是學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程所學(xué)理論知識(shí)和技能解決實(shí)際問題，獲得工程技術(shù)訓(xùn)練的必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練學(xué)生

3、綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際來分析和解決工程問題的能力。2、通過制定設(shè)計(jì)方案、合理選擇機(jī)構(gòu)的類型、正確地對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行分析和計(jì)算，讓學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念。3、訓(xùn)練學(xué)生收集和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及計(jì)算、制圖和數(shù)據(jù)處理及誤差分析的能力，并在此基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)，初步掌握編制計(jì)算機(jī)程序并在計(jì)算機(jī)上計(jì)算來解決機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的基本技能。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)的任務(wù)是：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的機(jī)構(gòu)為題目，根據(jù)已知機(jī)械的工作要求，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型與組合，設(shè)計(jì)出幾種機(jī)構(gòu)方案，并對(duì)其加以比較和確定，然后對(duì)所選定方案中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，確定出最優(yōu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)，繪

4、制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能曲線。31.21.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和基本要求課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和基本要求機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是在機(jī)械原理課程完成后集中進(jìn)行的教學(xué)環(huán)節(jié)，它是在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成的。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)明確課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃，保證設(shè)計(jì)進(jìn)度、設(shè)計(jì)質(zhì)量，按時(shí)完成課程。在設(shè)計(jì)過程中，提倡獨(dú)立思考、深入鉆研，主動(dòng)地、創(chuàng)造性地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。要求設(shè)計(jì)態(tài)度嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍，反對(duì)不求甚解，這樣才能確保課程設(shè)計(jì)達(dá)到教學(xué)基本要求，并在設(shè)計(jì)思想、方法和技能等方面得到良好的訓(xùn)練和提高。1)1) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)步驟機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)步驟（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。即根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)和工藝要求，構(gòu)思并選定機(jī)構(gòu)方案；（2）設(shè)

5、計(jì)上述各機(jī)構(gòu)。根據(jù)選定的方案采用各機(jī)構(gòu)，如凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其組合機(jī)構(gòu)等，即具體機(jī)構(gòu)的尺度綜合，求出機(jī)構(gòu)的主要尺寸；（3）根據(jù)上面求得的尺寸，按比例畫出全部機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（4）據(jù)此對(duì)上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，并進(jìn)行基于 ADAMS 軟件的機(jī)構(gòu)建模與運(yùn)動(dòng)仿真。即繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)線圖，或進(jìn)一步進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析；（5）編寫設(shè)計(jì)說明書。2)2) 設(shè)計(jì)說明書編寫要求設(shè)計(jì)說明書編寫要求課程設(shè)計(jì)說明書是學(xué)生證明自己設(shè)計(jì)正確合理并供有關(guān)人員參考的文件，它是課程設(shè)計(jì)的重要組成部分。收集整理課程設(shè)計(jì)報(bào)告工作關(guān)系到課程設(shè)計(jì)的成敗，通過這項(xiàng)工作，能提高學(xué)生的技術(shù)概括能力和表達(dá)能力。

6、編寫說明書也是科技工作者必須掌握的基本技能之一。因此，學(xué)生在校期間就應(yīng)加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)在課程設(shè)計(jì)過程中逐步形成，課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，再作必要的補(bǔ)充和整理。而設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容視設(shè)計(jì)任務(wù)而定，大致包括：（1）設(shè)計(jì)題目（包括設(shè)計(jì)條件和要求） 。（2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖或設(shè)計(jì)方案的確定。（3）全部原始數(shù)據(jù)。4（4）完成設(shè)計(jì)所用方法及其原理的簡要說明。（5）建立設(shè)計(jì)所需的數(shù)學(xué)模型并列出必要的計(jì)算公式、計(jì)算過程及說明，寫出設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。（6）繪出計(jì)算機(jī)程序框圖，寫出自編的程序?；?qū)⒒?ADAMS 軟件的機(jī)構(gòu)建模與仿真方法過程描述出來。（7）用表格列出計(jì)算結(jié)果并畫出主要曲線圖。（8）對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行

7、分析討論，寫出課程設(shè)計(jì)的收獲和體會(huì)。（9）列出主要參考文獻(xiàn)資料。3)3) 設(shè)計(jì)說明書的格式要求：設(shè)計(jì)說明書的格式要求：（1）說明書一般用 A4 紙打印，要求步驟清楚、敘述簡明、文句通順、書寫端正。（2）對(duì)每一自成單元的內(nèi)容，都應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目突出，建議加上目錄。（3）通過課程設(shè)計(jì)說明書的編寫，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、繪制圖表和簡圖，用工程術(shù)語表達(dá)設(shè)計(jì)成果的方法。（4）對(duì)所用公式和數(shù)據(jù)，應(yīng)標(biāo)明來源參考資料的編號(hào)和頁次。（5）說明書應(yīng)加上封面，并與圖紙一起裝訂成冊(cè)。51.3 機(jī)構(gòu)的簡介機(jī)構(gòu)的簡介1.刮水器的功用刮水器的功用為了保證汽車在雪雨天有良好的視野，各種車輛均配有刮水器，它利用連桿運(yùn)

8、動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)化為刮片的往復(fù)掛刷運(yùn)動(dòng)，清除車窗上的水滴或污垢，保持清晰的視野。2.刮水器的機(jī)構(gòu)簡介及運(yùn)動(dòng)原理刮水器的機(jī)構(gòu)簡介及運(yùn)動(dòng)原理汽車風(fēng)窗刮水器是用于汽車刮水刷的驅(qū)動(dòng)裝置。如圖 1- (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)，要求左右擺動(dòng)的平均速度相同。其中，刮水刷的工作阻力矩如圖 1- (b)所示。 3.刮水器的運(yùn)動(dòng)簡圖刮水器的運(yùn)動(dòng)簡圖6二、方案設(shè)計(jì)比較二、方案設(shè)計(jì)比較2.1 方案一方案一分析:電機(jī) A 轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)凸輪 1、2 轉(zhuǎn)動(dòng)，使?jié)L子推桿上下移動(dòng)，從而達(dá)到掛水效果。該方案優(yōu)點(diǎn)：

9、雨刷掛水面積較大，響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)簡單緊湊。該方案缺點(diǎn)：中間固定部位較長，影響視線，凸輪廓線與推桿之間為點(diǎn)線接觸，易磨損，凸輪制造較困難，雨刷向上移動(dòng)時(shí)，又將雨水向上刮，影響效率。72.2 最終設(shè)計(jì)方案：最終設(shè)計(jì)方案：2.3 原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)符號(hào)1nKABl1xDCL4G4SJ1M單位minr mmN2mkgmmN 數(shù)據(jù)40112060160100150.01500三、刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的三、刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)計(jì)算及分析算及分析 1.mmLBC160 2.極位夾角： （該機(jī)構(gòu)無急回作用，擺臂可勻速擺11180kk0動(dòng)） 3.傳動(dòng)角8bcadcbarr2cos222bcadcbarr2cos1

10、802221得:491rr4.加速度、速度多邊形計(jì)算與分析 已知：min40rn 得： ABABBLvsmsmAB19. 434 smLasmvmmLABABBABAB22052. 1251. 060 選比例尺： 12.428 .83bpapbvBaBV理論力學(xué)公式：tCBnCBBCBCBcaaaavvv支座 A、D 的水平距 離為 160, ，且, mmmmLAB60CDABLL，由運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的左極限和右極限分析可以得到：mmLBC160ABCDCDCE3322330cosmmLAB60在左極限位置時(shí):9ABABBLVsmAB60240sradAB187. 4mmLAB60smVAB251.

11、0smLaABABnB22052. 1速度矢量圖和加速度矢量圖如下：由理論力學(xué)公式得： , , BCBcvvv0cvsmvCB251. 010 tCBnCBBCaaaa0nca加速度關(guān)系圖smLLVaCBCBCBnCB22394. 0 nCBnBtcaaa30sinsmatc29 . 2. 0cvBCBcvvvsmvCB251. 011 tCBnCBBCaaaa0nca smLaABABnB22052. 10ncasmLLVaCBCBCBnCB22398. 0加速度分析圖可得： nBnCBtcaaa60cossmatc2308. 112由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺可得: smvs

12、mvBCc251. 00smasmasmaCnBCnC222627. 00683.0四、四、ADMAS 仿真與建模仿真與建模13五、五、ADAMS 仿真結(jié)果分析仿真結(jié)果分析 利用 ADAMS 仿真軟件對(duì)已建立模型的搖桿的位移、速度、加速度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并輸出所需要的數(shù)據(jù)及曲線，如下：位移：位移：速度速度：加速度：加速度：14六六. .課程設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)總結(jié)6.16.1 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)總結(jié)：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)總結(jié)： 在學(xué)完在校的眾多課程的同時(shí)，作為一名合格的機(jī)電學(xué)生，需要將所學(xué)的應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中去，提高我們綜合運(yùn)用理論分析的能力，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際來分析和解決工程問題。根據(jù)已知機(jī)械的工作要求，

13、通過制定設(shè)計(jì)方案、合理選擇機(jī)構(gòu)的類型、正確地對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行分析和計(jì)算，讓我們對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念。 在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程中，我們做到分工合作，明確每個(gè)人的任務(wù)。在這次雨刮器的設(shè)計(jì)過程中我們遇到了不少的困難，例如計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的速度加速度問題，仿真數(shù)據(jù)分析等都讓我們花費(fèi)了大量的時(shí)間。繪制雨刮器的運(yùn)動(dòng)簡圖也是一項(xiàng)麻煩的工作，需要耐心和認(rèn)真。但在繪圖的同時(shí)也很好地復(fù)習(xí)了 CAD 的運(yùn)用。縱觀本次設(shè)計(jì)過程，短短的一個(gè)星期讓我受益匪淺：首先要對(duì)問題認(rèn)真重視，然后就是數(shù)學(xué)思想的完美性的思考，將機(jī)構(gòu)放之現(xiàn)實(shí)生活中我要考慮的問題，還翻閱了大量有關(guān)雨刮器設(shè)計(jì)的書籍，更好地了解了雨刮器的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)

14、理念。6.26.2 設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程通過這次課程設(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互討論的好處。對(duì)于設(shè)計(jì)流程：參與課程設(shè)計(jì)的選題，對(duì)刮水器的機(jī)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思，設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)思路。繪制刮水器的機(jī)構(gòu)簡圖。對(duì)選定的方案進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)。在 ADMAS 軟件中設(shè)計(jì)出雨刮器機(jī)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行仿真，得到各運(yùn)動(dòng)參數(shù)。在此次的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中，我們對(duì)于某些機(jī)構(gòu)的原理知識(shí)，有了更高15有一層的認(rèn)識(shí)，有感性的認(rèn)識(shí)變?yōu)榱死硇缘睦斫庖约罢莆?。在設(shè)計(jì)過程中我們用于仿真分析的 ADMAS 也更加?jì)故煜到y(tǒng)了。6.36.3 設(shè)計(jì)展望設(shè)計(jì)展望生

15、活中我們發(fā)現(xiàn)，雨下得很大時(shí)使用雨刷感覺不錯(cuò)，可是當(dāng)下小雨啟動(dòng)雨刷時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)雨刷會(huì)在玻璃面上留下擦拭不均的痕跡；還有的時(shí)候會(huì)卡在玻璃上造成視線不良。這種情況表明雨刷已硬化。若排除此故障，應(yīng)先了解一下雨刷的工作原理。原來，雨刷是借馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)作用，靠連接棒轉(zhuǎn)變成一來一往的運(yùn)動(dòng)，并將此作用力傳達(dá)至雨刷臂及雨刷本身。當(dāng)雨刷的橡膠部分硬化時(shí)，雨刷便無法與玻璃面緊密貼合，或者雨刷一有了傷痕便會(huì)造成擦拭上的不均勻，形成殘留污垢。雨刷或雨刷橡膠片的更換很簡單，但在更換時(shí)應(yīng)注意，車型及年份不同，雨刷的安裝方法及長度不同。有的雨刷只需要更換橡膠片即可。1.雨刷臂如果是可立式的就立起來，如果是不可立的屏蔽式，先將玻璃面弄濕，當(dāng)雨刷在較易更換的位置時(shí)將馬達(dá)開關(guān)定在 OFF。2.雨刷的安裝方法有 U 鉤型、螺絲鎖定型。鉤型者只要將鉤子拉起來雨刷即可拔下。3.取下來的雨刷最好與新裝的雨刷的長度比一比，看看是否相同，再觀察一下安裝方法是否相同。4.將雨刷盡量按原來的方式插入，使其固定。5.將擋風(fēng)玻璃弄濕，觀察