汽車風(fēng)扇刮水器設(shè)計(jì)方案

1、汽車風(fēng)扇刮水器設(shè)計(jì)方案1.1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

2、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，并對其加以比較和確定，然后對所選定方案中的機(jī)構(gòu)進(jìn)彳亍運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，確定出最優(yōu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能曲線1.2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)員，按時(shí)完成課程。在設(shè)計(jì)過程中，提侶獨(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

3、絲不茍，反對不求甚解，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。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)步驟機(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；設(shè)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；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；據(jù)此對上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，并進(jìn)行基于ADAM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。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)

4、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)的里要組成部分。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。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) 完成設(shè)計(jì)所用方法及其原理的簡耍說明。(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。

5、(6) 繪出計(jì)算機(jī)程序框圖，寫出自編的程序?；?qū)⒒贏DAM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) 對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析討論，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。1) 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) 對所用公式和數(shù)據(jù)，應(yīng)標(biāo)明來源一一參考資料的編號和頁次。(5) 說明書應(yīng)加上封面，

6、并與圖紙一起裝訂成冊。1.3機(jī)構(gòu)簡介作時(shí)，由4作左右往汽車風(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)，舌U水桿復(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。圖1汽車風(fēng)窗刮水器機(jī)構(gòu)簡圖及阻力線圖訃爺1.4參考數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見表i所示表i設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)容曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析符號niK<PlABXiLDS4g4JS4M1單位r/min(°)mmNkgm2Nmm數(shù)據(jù)30112060180100150.015001.5設(shè)計(jì)

7、要求對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析作機(jī)構(gòu)1-2個(gè)位置的速度多邊形和加速度多邊形，以上內(nèi)容與后面的動(dòng)態(tài)靜力分析一起畫在2號圖紙上，整理計(jì)算說明書。對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析確定機(jī)構(gòu)一個(gè)位置的各運(yùn)動(dòng)副反力及應(yīng)加于曲柄上的平衡力矩。作圖部分畫在運(yùn)動(dòng)分析的圖紙上，整理計(jì)算說明書。1. 在Solidworks/PRO_E/Adams中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真，作出位移、速度、加速度線圖。2.1設(shè)計(jì)方案一-:七二設(shè)計(jì)方案比較支座搖桿搖桿雨刷分析：搖桿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)到刮水效果該方案優(yōu)點(diǎn)：雨刷刮水面積較大結(jié)構(gòu)相對較簡。該方案缺點(diǎn)：中間固定部位過長，影響視線；雨刷向上移動(dòng)的時(shí)

8、，又將雨水向上刮，從而影響效率2.2設(shè)計(jì)方案二分析：此刮雨器由凸輪機(jī)構(gòu)組成，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)雨刷向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最高度時(shí)，雨刷因里力隨凸輪向下運(yùn)動(dòng)，但此方案有以下缺陷：1. 由凸輪帶動(dòng)極其不穩(wěn)定，凸輪與擋板間有動(dòng)摩擦產(chǎn)生了磨損僅靠雨刷里力來克服摩擦力，很可能經(jīng)常導(dǎo)致雨刷靜止在最高端電機(jī)不僅要克服雨刷與玻璃的摩擦還要克服雨刷的里力，浪費(fèi)資源。2.3設(shè)計(jì)方案三1、7、8支座4連桿2、3搖桿5、6擺桿分析:搖桿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。、）/_、該方案優(yōu)點(diǎn)：1.該方案的可行性與優(yōu)點(diǎn)：2?整體構(gòu)建布局可以在汽車上較為容易實(shí)現(xiàn)；機(jī)構(gòu)簡單實(shí)用，在

9、滿足運(yùn)動(dòng)要求前提下大大節(jié)省了材料；設(shè)置了急回特性（推桿快，收桿慢），因?yàn)樵诠纹饞烨?，擋風(fēng)玻璃上附著的雨水雖相對較多，對司機(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)玻璃上雨雖較少，這時(shí)慢掛可進(jìn)一步刮凈雨水，是玻璃保持相對較長的清晰度。同時(shí)急回特性的運(yùn)用也提高了雨刮器的工作效率；3. 在雨刮器收桿的時(shí)候，刮片貼緊擋風(fēng)玻璃下沿時(shí)間較長，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。2.4最終設(shè)計(jì)方案：方案三.虛擬樣機(jī)實(shí)體建模與仿真3.1ADAMS/View的樣機(jī)建模四.虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果分析利用ADAM仿真軟件對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

10、所需要的數(shù)據(jù)及曲線，如下:4.1滑塊水平位移彷真曲線4.2滑塊水平運(yùn)動(dòng)速度仿真曲線sliderlMEAl4.3滑塊水平運(yùn)動(dòng)加速度仿真曲線slideracci?ieration4.4帶刮片擺桿角速度仿真曲線4.5帶刮片擺桿角速度仿真曲線FART_21_MEA_2U五.課程設(shè)計(jì)總結(jié)5.1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)總結(jié)：首先我們確定搖桿的長度，并用CAXAB出了它的運(yùn)動(dòng)簡圖，之后用ADMA進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了ADMA軟件的基本操作掌握了更多的使用工具。并且在此設(shè)計(jì)過程中也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作精神。在學(xué)完機(jī)械原理這門課程的同時(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

11、們綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程理論分析的能力，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，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，讓我們對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念。同時(shí)也訓(xùn)練我們收集和運(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。完成了整個(gè)課程設(shè)計(jì)，收獲頗多，尤其是在軟件應(yīng)用上面，同時(shí)對機(jī)械原理的知識(shí)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)?？v觀課程設(shè)計(jì)過程，我們各組員任務(wù)分配明確，相互溝通交流，互幫互助，工作有條不紊地前進(jìn)。短短的兩周讓我們受益匪淺：首先要

12、對問題認(rèn)真里視，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)生活中我們要考慮的問題，安全、穩(wěn)定、美觀、便捷、經(jīng)濟(jì)。這是最復(fù)雜和困難的，也是想的最多的地方，也是能夠突出成績的地方。我們在這方面想了很多，雖然有很多都沒有在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來，但總體上以滿足要求。此外我們也參考了一些網(wǎng)上的資料，大多數(shù)都比我們的方案要復(fù)雜，完善。這也是我們此次設(shè)計(jì)的不足之處，可是我們確是在這些簡單的零件組合與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，對比，修改，調(diào)整中慢慢地喜歡上了一門原本被認(rèn)為枯燥的課程。當(dāng)我們看到自己辛苦了幾天所最終確定下來方案在ADAMS軟件里動(dòng)起來時(shí)，激動(dòng)之心溢于言表?？偠灾己玫膱F(tuán)隊(duì)精神與認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度在讓我們受益良

13、多的同時(shí)也圓滿地完成了此次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)。5.2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)，而且使讓我們在實(shí)際操作中學(xué)會(huì)了多動(dòng)腦帶來的快樂，團(tuán)體合作的力雖以及相互討論的好處。對于設(shè)計(jì)流程：參與課程設(shè)計(jì)的選題，對刮水器的機(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。對選定的方案進(jìn)彳亍尺寸設(shè)計(jì)。在ADMASS件中設(shè)計(jì)出雨刮器機(jī)構(gòu)，并對其進(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，我們對于某些機(jī)構(gòu)的原理知識(shí)，有了更高有一層的認(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)過程中我們對于CAXA軟件的使用變得越來越熟練，用于仿真分析的ADMAS

14、也更加?jì)故煜到y(tǒng)了。完成這項(xiàng)課題，還得感謝李振哲老師的幫助。5.3設(shè)計(jì)展望生活中我們發(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。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。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。將雨刷盡雖按原來的方式