畢業(yè)設(shè)計(論文)-面包車機械對稱擺臂式玻璃升降器的設(shè)計

上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）面包車機械對稱擺臂式玻璃升降器的設(shè)計PAGEPAGE75提供全套畢業(yè)論文，各專業(yè)都有摘要車門玻璃的升降大多是靠手動的玻璃升降器。有各種類型的玻璃升降器，其中采用最多的是臂式傳動的玻璃升降器，傳動臂有單臂式、平行式雙臂式、交叉雙臂式等。臂式玻璃升降器的特點是：強度好、重量較大、傳動結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝布置較方便。本文所設(shè)計的是面包車機械對稱搖擺玻璃升降器，我選擇的型式是目前市場上流通最廣泛的對稱交叉臂式。根據(jù)所要求的玻璃行程設(shè)計步驟分為四大步：機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計、進(jìn)行強度校核、建立模型、最后是出圖。玻璃升降器結(jié)構(gòu)主要涉及驅(qū)動部件（傳動軸、小齒輪、扇形齒板、主傳動臂）；從動部件（從動臂），平衡彈簧、制動彈簧、平衡彈簧軸和制動彈簧軸，對機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計關(guān)鍵是運用運動分析的方法來確定傳動機構(gòu)各部件的基本參數(shù)，再用受力分析和前人的經(jīng)驗公式的方法對傳動臂進(jìn)行校核來檢驗它們的強度是否符合要求；建模過程是通過UG這個軟件來建立幾何模型，畫出玻璃升降器的各部件然后把它們裝配起來，通過與AUCAD這個軟件的轉(zhuǎn)化，來畫出裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞：玻璃升降器,交叉臂式,制動機構(gòu)TheDesignoftheVan’sMechanicalSwingingWindowRegulatorABSTRACTTheglassofthevehicle’smovementsmostlyrelyonmanualwindowregulator.Therearevarioustypesofwindowregulator,whichisthemostwidelyusedtransmissionarmofthewindowregulator.Windowregulatordivideintoaone-arm-boom,parallel-typearms,crossarmsandsoon.Thearmwindowsregulatorischaracterizedby:intensity,andtheweightoflargerdrivecompactstructure,smallsize,Settingmoreconvenientandlessdooroftheassociation.Thisarticledesignedthevan’smechanicalswingingwindowregulator,Ichoosethetypeiscurrentlyonthemarketcirculationofthemostextensivecross-armsymmetry.Accordingtotherequirementofthewindowregulatordividedintofourmajorstep:institutionalstructuredesign,strengthcheck,modelbuilding,andfinallythedrawing.Thestructureofthewindowregulatorinvolvingmainlydrivencomponents(transmissionshaft,asmallgear,fan-shapedtoothplate,themaintransmissionarm);Drivencomponents(followerarm),thebalancespring,brakesprings,springbalanceshaftaxisandthebrakespring,ofthekeydesignparametersoftheuseofmotionanalysismethodtodeterminethetransmissionmechanismofthevariouscomponentsofthebasicparameters,Analysisofreuseandthoseoftheempiricalformulaofthetransmissionarmtotestforcheckingthestrengthofwhethertheymeetthequirements;ModelingprocessusetheUGsoftwaretocreategeometrymodels,paintedthevariouscomponentsofthewindowsregulatorthenassemblethemtogether,andusethesoftwareAUCADconverttopaintpartsandassemblypictures.Keywords:windowregulator,cross-armtype,brakestructure面包車機械對稱擺臂式玻璃升降器的設(shè)計朱偉0611031240.引言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，為滿足乘坐舒適的需要，玻璃的位置經(jīng)常需要調(diào)整，因而玻璃調(diào)整的范圍與操縱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)整的機構(gòu)就是玻璃升降器，它亦是汽車安全和舒適性的一個重要部件。新頒布的汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC／T29027-91《汽車用玻璃升降器技術(shù)條件》中對于玻璃升降器是這樣定義的：“玻璃升降器是指按一定的驅(qū)動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(如某些轎車可調(diào)開度的三角窗玻璃、太陽頂窗等)，似乎應(yīng)稱其為玻璃調(diào)整器才更為確切。在國外汽車行業(yè)的有關(guān)技術(shù)資料中，玻璃升降器的用詞為WindowRegulator其意即玻璃調(diào)整器，或許由于玻璃的位置調(diào)整多為上下運動，故通常稱之為玻璃升降器。汽車玻璃升降器通常可有如下分類：各種玻璃升降器均需通過某種形式的驅(qū)動機構(gòu)以實現(xiàn)對玻璃運動位置的調(diào)整；對于玻璃為上下運動的玻璃升降器而言，當(dāng)玻璃上升時，通過該機構(gòu)將玻璃提升至需要的位置；而玻璃下降時，則可依靠玻璃自身的重力作為動力。此時驅(qū)動機構(gòu)主要起限位及減緩作用。但由于實際上玻璃下降運動過程中需克服與密封件(導(dǎo)槽、封口膠條等)間的摩擦、及傳動機構(gòu)中的阻力等．因此玻璃升降器也起一部分驅(qū)動作用，以保證車窗玻璃的穩(wěn)定移動。電動玻璃升降器便于實現(xiàn)玻璃的各種運動方式(升降或轉(zhuǎn)動)，操縱簡捷，而且有利于操作自動化，已越來越多地應(yīng)用在各種中高檔車輛上。1玻璃升級器的性能分析1.1汽車玻璃升降器的基本工作原理汽車玻璃升降器一般由以下幾部分組成,操縱機構(gòu)(搖臂或電動控制系統(tǒng))、傳動機構(gòu)(齒輪、齒板或齒條，齒輪軟軸嚙合機構(gòu))、玻璃升降機構(gòu)(升降臂、運動托架)、玻璃支承機構(gòu)(玻璃托架)及止動彈簧、平衡彈簧。玻璃升降器的基本工作路線為操縱機構(gòu)——傳動機構(gòu)——升降機構(gòu)——玻璃支承機構(gòu)。其中平衡彈簧用以平衡玻璃的重力，以減輕操縱力；裝在小齒輪與支承座間的止動彈簧用以定住玻璃，保證其停留在要求位置。按玻璃升降器的安裝位置分，有用于側(cè)門窗、三角窗、后門窗、駕駛員室與乘員室隔離窗等玻璃升降器。按傳動機構(gòu)的型式分，有臂式、鋼絲繩式、帶式、軟軸式等玻璃升降器。1.1.1臂式玻璃升降器臂式玻璃升降器的傳動機構(gòu)為齒輪齒板嚙合傳動．齒輪外其主要構(gòu)件均為板式結(jié)構(gòu)．加工方便，成本低，在目前國內(nèi)車輛上使用較為普遍。但由于其采用懸臂式支承結(jié)構(gòu)及齒輪齒板機構(gòu)，故工作阻力較大。根據(jù)其結(jié)構(gòu)型式可分為單臂式（圖1.1）和雙臂式。而雙臂式又可分為交叉臂式（圖1.2）和平行雙臂式（圖1.3）兩種。單臂式玻璃升降器(見圖1.1)的結(jié)構(gòu)特點是只有一個升降臂．結(jié)構(gòu)最簡單，但由于升降臂支承點與玻璃質(zhì)心之間的相對位置經(jīng)常變化，玻璃升降時會產(chǎn)生傾斜、卡滯，該結(jié)構(gòu)只適用于玻璃兩側(cè)為行直邊的情況，使用不很普遍。我國的BJ1040、NJ130、CAl090等車型，日本豐田及五十鈴系列輕型貨車前車門等采用單臂式玻璃升降器。圖1.1單臂式玻璃升降器雙臂式玻璃升降器該玻璃升降器的結(jié)構(gòu)特點是具有兩個升降臂，依兩臂的布置方式又分為平行臂式升降器(見圖1.2)和交叉臂式升降器(見圖1.3)與單臂式玻璃升降器相比，雙臂式玻璃升降器本身可保證玻璃平行升降，提升力也比較大。其中交叉臂式玻璃升降器支承寬度較大，故運動比較平穩(wěn)，被普遍采用。而平行臂式玻璃升降器結(jié)構(gòu)相對比較簡單、緊湊，但由于支承寬度較小，工作載荷變化較大，因而運動平穩(wěn)性不如前者。使用平行臂式玻璃升降器的車型有東風(fēng)EQ1090載貨車、標(biāo)致504等；采用交叉臂式玻璃升降器的車型比較多，有LZW1010、SC1010、B】1041Q、NJ1061、SXZ1035W、EQl141G、金杯輕型客車，日本豐田、五十鈴輕型貨車，三菱輕型客車等。圖1.2交叉臂式玻璃升降器1.座板2.平衡彈簧3.扇形齒板4.膠條5.玻璃托架6.主動臂7.從動臂8導(dǎo)向槽板9墊片10.制動彈簧11搖把12小齒輪軸單臂式和平行雙臂式的特點式玻璃的重心與升降臂的重心不在一條鉛垂線上，在玻璃升降過程中兩重心之間的相對位置經(jīng)常變化，故易產(chǎn)生歪斜、卡住現(xiàn)象；并且在玻璃升降運動時不夠平穩(wěn)，操作力也較大，只適用于玻璃導(dǎo)槽為平行式導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)。而交叉雙臂式則無此缺點，玻璃在升降行程中的重心和傳動臂的重心始終在一條鉛垂線上，所以運動平穩(wěn)使用較為普遍。三種臂式玻璃升降器的共同特點是：強度好、重量較大、安裝位置的可調(diào)性差。臂式玻璃升降器的主要零件有：小齒輪，其模數(shù)為1.5～2，齒數(shù)6～9，材料可用粉末冶金壓鑄件，熱處理淬火HRC42～48，也可用45號鋼切削加工，熱處理淬火HRC48～52；扇形齒輪，其材料為25號鋼板，冷沖壓件，齒部熱處理淬火HRC30～35；平衡彈簧可用2.5mm，寬10mm，材料65Mn的扁鋼卷成，熱處理，回火HB480。圖1.3平行臂式玻璃升降器1.玻璃導(dǎo)向槽2主動臂3滾柱4滑動支架5從動臂6座板7小齒輪軸8扇形齒板臂式玻璃升降器的操作力，影響手柄操作的阻力因素如表1.1所示，其中玻璃與導(dǎo)槽之間的摩擦力最大。故安裝時，應(yīng)保證玻璃與導(dǎo)軌之間的配合間隙，個別運動部件應(yīng)涂潤滑脂，以減少摩擦阻力。表1.1臂式玻璃升降器各部分的阻力實測值比率主要因素阻力％玻璃升降運動30.2玻璃重量28.2齒輪部分27.6玻璃支承部分11.5升降臂的重量和齒輪的摩擦6.4平衡彈簧的作用-3.9合計1001.1.2柔式玻璃升降器柔式玻璃升降器的傳動機構(gòu)為齒輪軟軸嚙合傳動，具有“柔式的特點，故其設(shè)置、安裝都比較靈活方便，結(jié)構(gòu)設(shè)計也比較簡捷，且自身結(jié)構(gòu)緊湊，總體質(zhì)量輕。由于提升軸提升力作用線的相對位置是固定的，可保證與玻璃質(zhì)心的運動軌跡始終重合(或平行)，故能很好的保證玻璃平穩(wěn)移動1.1.3繩輪式玻璃升降器圖1.4為用于桑塔納轎車的繩輪式玻璃升降器的結(jié)構(gòu)簡圖。該升降器以鋼絲繩為運動軟軸，靠兩個滑輪定位，通過小齒輪與扇形齒輪的嚙合，驅(qū)動固聯(lián)于扇形齒輪的帶輪，從而帶動鋼絲繩，鋼絲繩的松緊度可利用張緊輪進(jìn)行調(diào)節(jié)。該升降器所用零件少，自身質(zhì)量輕，便于加工，所占空間小，常用于小型轎車。圖1.4繩輪式玻璃升降器1．小齒輪2扇形齒輪3鋼絲繩4運動托架5滑輪6帶輪7座板1.1.4帶式玻璃升降器圖1.5是帶式玻璃升降器的結(jié)構(gòu)簡圖。該升降器運動軟軸采用塑料穿孔帶，其它零件亦多采用塑料制品，從而大太減輕了升降器總成的自身質(zhì)量。其傳動機構(gòu)中均涂以潤滑脂，使用過程中無須維護(hù)保養(yǎng)，運動平穩(wěn)。搖把手柄的位置可自由布哥，設(shè)計、安裝和調(diào)整都很方便，其耐久性試驗可達(dá)25000次。該升降器通過小齒輪與穿孔帶嚙合實現(xiàn)玻璃升降器的運動。圖1.5帶式玻璃升降器1.座板2.小齒輪軸3.塑料穿孔帶4.塑料穿孔帶導(dǎo)槽5.玻璃托架6滑動支架1.1.5軟軸式玻璃升降器圖1.6為大發(fā)車前門軟軸式玻璃升降器結(jié)構(gòu)圖。該玻璃升降器軟軸主體是由鋼絲繞成的彈簧，彈簧內(nèi)圓穿有多股鋼絲繩，在鋼絲繩上纏繞高出表面2mm的羊毛，并涂以潤滑脂，以降低齒輪與彈簧嚙合時的摩擦力。在彈簧外圈上套有導(dǎo)向管，以保證彈簧式軟軸的運動軌跡和運動順暢。該升降器的特點是工作可靠性好，運動平穩(wěn)，工作噪音小，使用壽命長，但制作技術(shù)比其它柔式升降器要求高，需要專門的工藝設(shè)備。圖1.6軟軸式玻璃升降器1.滑動支架2.墊片3.制動彈簧4.搖把5.膠條6.玻璃托架7.小齒輪8.彈簧9.多股鋼絲繩10.羊毛11.導(dǎo)向管1.1.6電動玻璃升降器圖1.7電動門窗升降器出現(xiàn)于我國，也就是這幾年的事情，但是由于電動門窗升降器極走地提高了乘車的舒適性，增加了乘車的情趣，同時又由于電動門窗升降器本身較手動門窗升降器具有更好的可靠性和安全性，因而這幾年在我國得到了迅猛的發(fā)展。本文試圈在以下的三個方面說明電動窗升降器發(fā)展情況。圖1.7電動式玻璃升降器1.2玻璃升降器的性能要求玻璃升降器的主要技術(shù)性能與其結(jié)構(gòu)型式、使用車型、安裝位置、玻璃的形狀（曲率）和重量等因素有關(guān)而有所不同。包括下列各項指標(biāo)：1）操作性指玻璃在升降時所需操作力的大小。對于用選裝式手柄的升降器來說，平均操作力為19.6～24.5N（2～2.5kgf），最大不得超過29.4N（3kfg），升起與下降玻璃時所用力的差值應(yīng)不大于4.9N（0.5kgf）。操作力也可用力拒表示，如我國的JB2882規(guī)定為1.96Nm（20kgf·cm），上海桑塔納轎車規(guī)定為2.5Nm。2）耐久性指玻璃升降器能正常工作的次數(shù)即玻璃從下止點升至上止點，再由上止點降到下止點為工作一次。3）可靠性指玻璃在升降過程種，能準(zhǔn)確的停留在任意位置的能力，如：JB2882規(guī)定玻璃下降不大于5mm。4）平穩(wěn)性指玻璃在整個升降行程中，保持其水平位置不變的能力。常用每100mm長度上的不平行度表示。例如：JB2882規(guī)定玻璃的不平行度為0.4mm/100mm，而廣州別儒轎車規(guī)定為0.3mm/100mm5）耐超載性常用符合強度和操作強度表示?！胺蠌姸取北硎驹诖安Ａе醒胧┘宇~定的載荷時，玻璃不產(chǎn)生連續(xù)下降；“操作強度”表示在搖擺轉(zhuǎn)動軸上施加額定轉(zhuǎn)矩時，不允許構(gòu)件產(chǎn)生變形和出現(xiàn)異常現(xiàn)象。6）耐振性指汽車在行使中出現(xiàn)振動時，升降器能保持玻璃開度位置不變的能力。1.3目前國內(nèi)玻璃升降器發(fā)展情況我國于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)我國汽車玻璃升降器的制造使用及檢測情況，并參照國際上有關(guān)的先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)及數(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年頒布實施，該標(biāo)準(zhǔn)對于汽車玻璃升降器的基本技術(shù)性能及測試方法作了明確的規(guī)定。由于目前我國大量使用的主要為臂式玻璃升降器，其它類型特別是柔式玻璃升降器尚缺乏有關(guān)的技術(shù)資料和技術(shù)數(shù)據(jù)，故上述標(biāo)準(zhǔn)僅適用于臂式玻璃升降器，其它類型玻璃升降器亦可參照執(zhí)行。而電動玻璃升降器在我國誕生于90年代初，是轎車作為生產(chǎn)討論向消費討論變化的一個特征。最早開始應(yīng)用在桑塔納普通型的選裝車上，稱為豪華型轎車，以后在奧迪、捷達(dá)、富康等轎車上都開始選裝電動玻璃升降器。由于電動玻璃升降器比傳統(tǒng)的手動玻璃升降器具有許多優(yōu)越性，它運行平穩(wěn)，調(diào)節(jié)自如，不需要人力，給駕駛員和乘員帶來一種舒適感和安全感。汽車上裝有電動玻璃升降器，給汽車帶來一種豪華的氣氛，受人喜愛。因此，目前在中級以上轎車都將電動玻璃升降器作為一種標(biāo)準(zhǔn)配置，用以提高汽車的配置檔次。現(xiàn)在，國內(nèi)生產(chǎn)的中高檔轎車，例如奧迪、別克、雅閣、帕薩特、桑塔納2000都配置了電動玻璃升降器。其他轎車和面包車也開始大量選裝電動玻璃升降器。目前，大客車也有配置電動玻璃升降器的需求。電動玻璃升降器的發(fā)展前景是廣闊的。當(dāng)前我國電動玻璃升降器的發(fā)展很快，它不但在轎車中大量配套，而且也開始在輕型客車中大量配套。最近還有在卡車中配套的意向，其使用方便，安全，舒適的特點已被越來越多的人接受。目前國內(nèi)，電動門窗升降器作為汽車配件，最早出現(xiàn)于1990年前后，當(dāng)時一些南洋和日本商人，看好中國的汽車市場，提供了一些電動門窗升降器于汽車配件市場，以供人們改裝汽車之用。1991年，上海大眾汽車有限公司開發(fā)桑塔納豪華型轎車時，決定將電動門窗升降器作為標(biāo)準(zhǔn)汽車配件。同年，上海實業(yè)交通電器有限公司和張家港星港電子有限公司先后開始開發(fā)桑塔納電動門窗升降器。1992年．一汽奧迪也決定將電門窗升降器取代手動門窗升降器作為奧迪轎車的櫥準(zhǔn)配件。1998年上海實業(yè)交通電器有艱公司和張家港星港電子有限公司開發(fā)的桑塔納電動門窗升降器按照德國標(biāo)準(zhǔn)的T／r-2083電動門窗升降器供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過嚴(yán)格的型式試驗、材料試驗、道路試驗，先后獲得上海標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可，從而拉開了在中國的發(fā)展歷史。電動門窗升降器就結(jié)構(gòu)而論可分為四種型式：又臂式、繩輪式、軟軸式、外裝式，他們的原理都是通過電機驅(qū)動．機械傳動，牽引玻璃拖板上下運動從而升降玻璃。1.4國外玻璃升降器發(fā)展情況電動玻璃升降器出現(xiàn)于六、七十年代，近幾年在國外的發(fā)展也相當(dāng)迅速，八十年代初。電動門窗升降器還只是作為豪華轎車的一種選裝件而已，如此，大部分中高檔轎車、高檔載貨車、中高檔面包車都已將電動門窗升降器作為一種標(biāo)準(zhǔn)配件，電動門窗升降器近來在國外的發(fā)展，大體上表現(xiàn)在這樣幾個方面：1．電動窗電機技術(shù)的發(fā)展2．傳動結(jié)構(gòu)的改進(jìn)3．電動窗電子控制系統(tǒng)的增加使電動窗的功能增強下面來分別加以論述:由于汽車行駛的要求，汽車電機的發(fā)展方向就是體積小，重量輕，運行可靠，噪音低，電磁干擾小，防護(hù)等級高，國外近年設(shè)計和制造的電動窗電機，密封性提高極大，Bosch公司在改進(jìn)了生產(chǎn)多年的FPE電機的密封性、防護(hù)性和體積之后，推出了廣為市場歡迎的FPG電機，由于電動門窗升降器所處時環(huán)境，這樣的改進(jìn)事實上是非常重要的。八十年代后期，由于許多新電磁材料的運用，電動窗電機體較以前大大減小，效率大大提高，而功率基本不變。另外，工程塑料已大量使用于汽車電機之中，降低了生產(chǎn)成本，減輕了電機的重量，日本、德國等生產(chǎn)的電窗電機的蝸輪，減速箱，電機輸出端等部件大量地使用了工程塑料，進(jìn)入九十年代以來，人們的環(huán)保意識大大增強，可再生性材料已開始使用于汽車電機之中，同時，一些電子元件也運用于電動窗電機上，增加了對電機過壓、過流、過熱的保護(hù)，使電機的可靠性增加，Bosch已將裝有電子保護(hù)模塊的電動窗電機推向市場。由于電機運行時會發(fā)射干擾其它電子器件正常工作的電磁波，因而，降低電磁干擾已成為汽車電機的熱門課題。在電動窗電機生產(chǎn)上，由于采用了柔性的制造技術(shù)，從而滿足了小批量多品種的精益生產(chǎn)的要求。傳動結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在八十年代末期和九十年代初期，國外的專利局接受了大量的有關(guān)電動窗新的傳動結(jié)構(gòu)的申請，在電機與機械的接口方面，利用類似離合器的結(jié)構(gòu)，如德國Kichert申請有關(guān)行星齒輪傳動專利，提出了電機電源結(jié)構(gòu)切斷，仍可用手柄搖動，提高了電動門商升降器的可靠性，在傳動機構(gòu)方面，主要是固繞增加系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性、減小系統(tǒng)運行的摩擦等進(jìn)行了創(chuàng)新，如在繩輪式電動窗方面，廣泛地使用了滾動的定滑輪，以減小摩擦損耗，提高效率，另外，國外的一些廠家設(shè)計導(dǎo)軌時，大量使用了邊緣翻邊成單凸或雙凸的形狀，以提高系統(tǒng)的強度和運行的平穩(wěn)性，而另外的一些廠家開發(fā)雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的電動窗，以更好地提高電動窗運行的平穩(wěn)性。電子控制模塊的增加使電動窗的功能增強。1.5未來電動門窗升降器技術(shù)和市場預(yù)測由于電動門窗升降器在取代手動門窗升降器時，許多零件都要重新設(shè)計，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，因而，傳統(tǒng)的手動門窗升降器的生產(chǎn)廠家技術(shù)上沒有跟上市場的要求，國內(nèi)電動門窗升降器最早開發(fā)廠家大致有上海實業(yè)交通電器有限公司、張家港星港電子有限公司、貴州萬江機電廠、鎮(zhèn)江洛克威爾電子有限公司等四家企業(yè)，其它還有數(shù)十家廠也在開發(fā)和生產(chǎn)電動門窗升降器，但從技術(shù)上和規(guī)模上都無法與這四個廠相比。目前，我國的電動門窗升降器的生產(chǎn)廠家，基本都采用進(jìn)口電機，自我開發(fā)傳動的組裝方式。但萬江機電廠經(jīng)過幾年的努力，已成功開發(fā)了仿西門于4439598ol／802電機。目前，上海實業(yè)交通電器有限公司正在與國外企業(yè)談判，計劃引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)合資生產(chǎn)搖窗電機，張家港星港電子有限公司正在積極自行開發(fā)搖窗電機，在電動門窗升降器的控制系統(tǒng)方面，國內(nèi)的企業(yè)正在注意國外在該方面的發(fā)展。隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車的產(chǎn)量將大大增加，電動門窗升降器的需求量也將大大增加，尤其是轎車，向后電動門窗升降器將成為一種標(biāo)準(zhǔn)汽車配件。因而，這個市場將是巨大的?？梢灶A(yù)測，未來將有更多的企業(yè)加入這個市場，競爭也將更為激烈。2玻璃升降器的總布置、力傳遞2.1玻璃布置車門玻璃的形狀、大小、位置的確定是順利實現(xiàn)玻璃升降器布置的前提基礎(chǔ)，也是車門布置設(shè)計的重要內(nèi)容。玻璃形狀和窗口處造型形狀及窗框結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。確定時應(yīng)本著盡量逼近外型的原則，并保證玻璃沿導(dǎo)軌順利升降。逼近外型是指車門玻璃大小、形狀與車身造型所要求的窗口一致，并盡量使玻璃外表面與車身外表面貼近。如圖2-1所示，其中A-A剖面表示了玻璃中心線和車門外表面線的相對位置。車門外表面線為車身外形的截面曲線，玻璃中心線為圓柱面玻璃的截面線。首先玻璃中心線的曲率和趨勢應(yīng)逼近外表面線。其次是保證玻璃沿導(dǎo)軌順利升降。然后通過前（A-A斷面）后（B-B斷面）兩處斷面的y方向坐標(biāo)確定出玻璃圓柱面中心線在俯視圖上的傾斜角度，這樣就確定了玻璃中心面的位置。2.2玻璃升降器的布置過程玻璃升降器是車門上主要附件之一，它帶動玻璃上下運動，占據(jù)門內(nèi)大量空間。在選擇玻璃升降器時，應(yīng)考慮以下因素：車門造型特點、車窗開口大小、玻璃形狀和安裝方式。此外，一般要求選擇的玻璃升降器最大行程比實際行程大些。圖2.1車門玻璃位置確定2.2.1車門窗玻璃升降器操縱手柄位置在確定操縱手柄時應(yīng)從人機工程學(xué)的角度來考慮。為了使手柄布置在方便的位置，就要把手柄的位置和駕駛員的位置聯(lián)系起來。如圖2.2所示，為載貨汽車的手柄位置確定。圖示的陰影區(qū)域，是在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對載貨汽車駕駛室車門玻璃升降器手柄、三角窗框及車門扶手所限定的區(qū)域。圖2.2汽車手柄位置確定2.2.2平面圖布置如圖2.3所示，為玻璃升降器的平面布置圖。 圖2.3車門升降機構(gòu)平面布置圖左圖：1.門鎖內(nèi)手柄2.玻璃后導(dǎo)槽3.門鎖4.聯(lián)動桿5.玻璃限位塊6.門鉸鏈中心線8.主動臂搖擺中心9.滑槽上至點位置10.滑槽下至點位置右圖：1.玻璃中心線2.玻璃托架3.滾輪4.主傳動臂5.齒扇6.升降器手柄7.門內(nèi)飾蓋板8.門內(nèi)板9.門外板2.2.3側(cè)面圖布置圖2.4為車門的側(cè)向布置圖，它可用來觀察升降器在門厚度方向上的位置。注意在繪制該圖時，應(yīng)該先畫玻璃中心線，然后以它為基準(zhǔn)去確定其它部件的位置。在確定中心線時，主要依據(jù)外表面曲線、側(cè)面曲線及附件布置等。以玻璃中心線為基準(zhǔn)，依照所選的玻璃升降器（一般會給出底板安裝平面到滾輪或滑槽的尺寸），可定出安裝平面到玻璃中心線的距離A（如上圖所示）。距離A是非常重要的，它關(guān)系到升降器是否升降自如，因為玻璃導(dǎo)槽按玻璃中心線的形狀和運動軌跡位置安裝固定。圖2.4測向布置圖此外，玻璃升降在側(cè)視圖上還存在著一個矛盾，即玻璃的圓弧運動和升降器臂及托桿的直線運動之間存在矛盾，如下圖2.5所示。當(dāng)玻璃為平面時，其上下運動的軌跡是直線，A值不變；當(dāng)玻璃為曲面時，則A值是變化的，可通過傳動臂與玻璃連接部分的彈性進(jìn)行補償，若補償量不夠，則要重新選擇玻璃升降器。A值通過在內(nèi)板上所沖壓的D平面來保證，若無法使用恰當(dāng)?shù)牟Ａ灯?，則要全新設(shè)計。為解決以上問題，在設(shè)計上可采取以下措施：（1）玻璃夾框或托架與升降器臂連接采用球面接觸，靠球面滾輪在滑槽內(nèi)的轉(zhuǎn)動來補償兩者運動方向上的差異，如上圖2.5所示；（2）為補償曲面玻璃在升程范圍內(nèi)的弦弧高，可以將升降器臂上的滾輪設(shè)計成可軸向竄動，還可以借助彈簧片和升降器臂的變形來補償。但無論采取哪種方式，布置時應(yīng)盡量減小Y方向竄動量，即布置時使升降器托架置于弦與弧頂中間，使變形量兩側(cè)分開，升降器臂拉壓變形量相等。圖2.5玻璃升降器工作示意圖1—傳動臂；2—球頭滾輪軸；3—滑槽；4—滾輪；5—彈簧片2.3力的傳遞方式玻璃升降器是由人力操作的，產(chǎn)生2N.m的力矩作用于手柄上，但在各臂開始運動前，手柄的自由轉(zhuǎn)動空行程量應(yīng)恰當(dāng)，一般為78度。傳動路線：手搖柄→小齒輪→扇形齒輪→升降臂（主動臂與從動臂）→玻璃安裝槽板→玻璃升降運動。如圖2.6圖2.6力的傳遞過程2.4玻璃升降器的布置2.4面包車機械對稱擺臂式玻璃升降器由以下幾部分組成,操縱機構(gòu)(搖臂)、傳動機構(gòu)(齒輪、齒板或齒條，齒輪軟軸嚙合機構(gòu))、玻璃升降機構(gòu)(主傳動臂、從動臂)、玻璃支承機構(gòu)及制動彈簧、平衡彈簧。玻璃升降器的基本工作路線為操縱機構(gòu)——傳動機構(gòu)——升降機構(gòu)——玻璃支承機構(gòu)。圖2.7制動機構(gòu)示意圖1－制動鼓2－傳動軸3－制動彈簧4－扇形齒板5－小齒輪6－聯(lián)動盤7－鉚釘8－底板圖2.7所示，驅(qū)動機構(gòu)就是制動機構(gòu)它是由制動鼓1、制動彈簧3、傳動軸2和聯(lián)動盤6等元件組成的。制動鼓用鉚釘7固定在底板8上，是不動件；制動彈簧是一個螺旋形扭轉(zhuǎn)彈簧，自由狀態(tài)時，外徑稍大于制動鼓內(nèi)徑，在給予一定預(yù)緊而徑向變形的情況下裝進(jìn)制動鼓中。傳動軸與手柄連接，而聯(lián)動盤則通過鉚死在盤上的小齒輪5、扇形齒板4和傳動臂與玻璃相連接。當(dāng)搖動手柄時，傳動軸轉(zhuǎn)動過間隙b（空行程），繼而帶動彈簧（使彈簧直徑縮?。┮黄鹦D(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)過了留有的間隙a（使彈簧離開制動鼓的最小值）以后，又推動聯(lián)動盤旋轉(zhuǎn)，此時玻璃升或降。反之，當(dāng)外力作用于玻璃時，聯(lián)動盤推動彈簧使其擴張，于是彈簧與制動鼓內(nèi)壁之間的壓緊力增大，并產(chǎn)生于運動方向相反的摩擦力矩，阻止聯(lián)動盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動，因此玻璃就不會下降。圖2.8傳動軸示意圖如圖2.8，直徑為12mm，軸長10mm的軸部是用于裝配手柄碗罩與傳動機構(gòu)殼體的地方；直徑32mm與軸長6mm的短軸部分十裝配制動鼓與傳動軸的地方；而中間的直徑為56mm的短軸的作用是用來限定制動彈簧的一側(cè)的軸向移動；軸長14.6mm是制動彈簧的裝配處，其中包括彈簧長度9.6mm（1.6是鋼絲直徑），49.6是指在正常的升降過程中，由于制動彈簧扭轉(zhuǎn)直徑減小，而制動鼓內(nèi)徑又為28mm，所以直徑為；最后一段軸長18mm包含了小齒輪的寬度15mm、聯(lián)動盤旋轉(zhuǎn)面尺寸3mm以及0.5mm的預(yù)留量，用于安裝軸套；10為小齒輪上孔的直徑；聯(lián)動盤是靠制動彈簧的作用而與傳動軸相連，然后帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)，以圖2.8作為參照，左視圖中的是指在這個尺寸的基礎(chǔ)上裝有聯(lián)動盤，其厚度如圖2.10所示為1.5mm，而9.6mm旁的拱形與先前提及的短軸作用一樣是限制制動彈簧另一側(cè)的軸向運動；尺寸14mm圖2.9聯(lián)動盤的剖視圖聯(lián)動盤通過制動彈簧和傳動軸連接，而聯(lián)動盤帶動小齒輪的嚙合。圖2.9中的尺寸15是指小齒輪的齒頂圓直徑。在齒輪的設(shè)計上，我選定手柄搖動4圈玻璃達(dá)到升程的最高點，玻璃升程為400mm，齒輪副的模數(shù)1.5mm，小齒輪齒數(shù)選9，傳動比定為18，可推算出扇形齒板齒數(shù)是162，傳動臂的擺角為；可以根據(jù)齒輪的校核運算得出小齒輪的寬度為15mm、扇形齒板寬度為12mm。已知齒數(shù)和模數(shù)，所以齒輪副的中心距也可確定。齒輪副和聯(lián)動盤的裝配尺寸，如圖2.10所示。圖2.10齒輪副裝配示意圖小齒輪帶動齒板的旋轉(zhuǎn)，緊接著扇形齒輪就帶動主傳動臂的搖擺，為了確保在傳動臂轉(zhuǎn)動到78度時，玻璃升程為400mm，得出其長度370mm（），如圖2.11圖2.11傳動臂設(shè)計示意圖圖2.12傳動臂結(jié)構(gòu)圖2.13主動臂與扇形齒板的連接在圖2.12中的定位孔的孔距，用來與扇形齒板裝配。如圖2.13所示，主動臂端面與扇形齒板的表面面接合，兩部件通過M8螺栓用螺母固定；主傳動臂的另外一端面直接與導(dǎo)軌接觸，如圖2.11；傳動臂做成臺階狀是防止傳動臂與扇形齒板、從動臂接觸造成產(chǎn)生的不必要的運動干涉。2.4圖2.14從動臂裝配示意圖對稱搖擺式玻璃升降器的從動臂的尺寸與主動臂相同，不過分為上下兩部分，通過中間的卯釘使兩部分連為一體，但是其所起的作用是不同的，從動臂是主要用來保證玻璃在運動過程中始終保持水平狀態(tài)，來防止玻璃升降實出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象。在2.2.2平面圖布置這一節(jié)提及過，為了使升降平穩(wěn)，所以從動臂的出現(xiàn)是極其必要的。另一端通過調(diào)螺栓把從動臂接合在短導(dǎo)軌上。2.4玻璃升降器的制動機構(gòu)通常采用彈簧的漲圈式摩擦的原理。它的作用與玻璃驅(qū)動正好相反。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動時，彈簧從外殼被拉開，芯子的運動是經(jīng)過扇形齒板被小齒輪傳動的。反之，當(dāng)小齒輪受到一個負(fù)載時，使彈簧擴張而產(chǎn)生摩擦力矩（制動力矩）阻止玻璃的升降。2.4圖2.15平衡機構(gòu)裝配示意圖平衡機構(gòu)的主要部件是一個扁平的螺旋彈簧，扭簧的外端扣在底板上的凸臺上，是不動端，內(nèi)端固定在平衡彈簧軸的矩形凹槽中，從而通過平衡彈簧軸跟扇形齒輪連接，隨著小齒輪轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。當(dāng)搖動手柄，主動小齒輪帶動齒板而使玻璃下降時，彈簧被旋緊，玻璃下降的勢能部分轉(zhuǎn)化為扭簧的變形能而被儲存起來。當(dāng)再搖動手柄使玻璃上升時，彈簧放出能量，起到平衡玻璃部分重量的作用，使舉升玻璃輕便。圖2.15中平衡彈簧是靠彈簧中心處的矩形塊與平衡彈簧軸矩形凹槽來固定中心位置，而平衡彈簧上端的U形曲面與底板凸臺固定使其成為不動端。圖2.16平衡彈簧軸裝配示意圖如圖2.16所示，圓臺外端mm，內(nèi)孔mm，平衡彈簧軸端處是完全套在圓臺內(nèi)孔的，伸出的軸徑為的軸段是與扇形齒輪接合，軸長14mm包含了扇形齒輪寬度12mm和2mm預(yù)留量，用于安裝軸套；平衡彈簧另一端有隱線處的5mm是指先前提及的矩形凹槽，其深度為5，用來安裝平簧彈簧。3傳動臂的設(shè)計傳動臂時用過滾輪1、支承玻璃的滑軌2與夾持玻璃的托槽3連接，參見圖4.1。對于平面玻璃或曲率不大的曲面玻璃，玻璃倒槽中心線橫向的安裝誤差或曲面玻璃在升程范圍內(nèi)的弦弧高，可以借助彈簧片4的變形來補償；但是當(dāng)曲面玻璃的曲率較大時，則需要采用帶球頭的滾輪軸5，使玻璃中心線可相對傳動臂6擺動較大的角度。圖3.1窗玻璃的支承部分1——滾輪2——滑軌3——托槽4——彈簧片5——球頭滾輪軸6——傳動臂傳動臂的運動范圍是。時傳動臂在最低點，成水平向；時是最高點，也是玻璃升程的頂點。通過這兩個點的分析來確定傳動臂尺寸的合理性。3.1.傳動臂參數(shù)的選定材料選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼Q235，且表面鍍鋅。根據(jù)圖2.2，傳動臂長度L＝370mm，寬度b＝20mm，厚度h＝2mm。圖3.2交叉臂式玻璃升降器3.2主動臂設(shè)計以升降器主動臂與齒板的鉸接點為研究對象，當(dāng)玻璃升到最到點時，此時主傳動臂上所受到的支持力達(dá)到最大，此時它所受的彎矩也最大，于是選擇玻璃升至最高點時作為研究分析對象。3.2.1受力分析a.先對導(dǎo)軌做研究對象圖3.3水平導(dǎo)軌受力圖………………（3.1）式中——玻璃重力(20N)——導(dǎo)軌和滑槽間的摩擦系數(shù)（0.02）——傳動臂對導(dǎo)軌的支持力b.取被動臂作為研究對象………(3.2)……（3.3）圖3.4被動臂受力圖…………（3.4）…………（3.5）式中—徑向合力，N—軸向合力，N——被動臂在導(dǎo)軌上的滾動摩擦力，N——被動臂在導(dǎo)軌上的滾動摩擦力，N——導(dǎo)軌對傳動臂的支持力，N——銷對被動臂的水平力，N——銷對被動臂的垂直立，Nc.取主動臂為研究對象圖3.5主動臂受力圖……（3.6）……（3.7）………（3.8）式中—徑向合力，N—軸向合力，N——主動臂在導(dǎo)軌上的滾動摩擦力，N——導(dǎo)軌對傳動臂的支持力，N——主動臂的重力，N——的反力，N——的反力，N——臂端所受軸向力，N——臂端所受徑向力，N——固定端對軸的彎矩，N.m彎矩：圖3.6主動臂下半部分應(yīng)力分析圖……（3.9）…（3.10）圖3.7主動臂上半部分應(yīng)力分析圖……（3.11）………（3.12）圖3.8主動臂上半部軸力分析圖…（3.13）圖3.9主動臂下半部分軸力分析圖……（3.14）式中——傳動臂長度，m——最大彎矩，Nm——最大彎矩，Nm，——剪力，——軸力根據(jù)上述的數(shù)據(jù)，作出軸力、剪力與彎矩圖強度校核……………（3.15）—最大彎曲正應(yīng)力，MPa—最大軸力，N—最大彎矩，—抗彎截面系數(shù)—許用正應(yīng)力，150MPa………（3.16）—最大彎曲切應(yīng)力，MPa—最大載荷，N—許用切應(yīng)力，98MPa圖3.10軸力，剪力，彎矩圖3.3結(jié)論選擇以Q235鋼作為材料，在滿足、的前提下，以20mm、2mm作為傳動臂的寬和厚是完全滿足強度要求的。圖3.11主傳動臂圖3.12從動臂4齒輪設(shè)計傳動機構(gòu)包括小齒輪、扇形齒板和傳動臂。齒數(shù)和傳動臂的長度等參數(shù)決定了傳動機構(gòu)的傳動比，因而影響搖動手柄的圈數(shù)與玻璃升程之間的關(guān)系，以及操作手柄所需的力拒大小。臂式升降器傳動機構(gòu)的集合尺寸及結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響著操作輕便性，因此必須選擇合適的參數(shù)。4.1基本傳動機構(gòu)參數(shù)根據(jù)車身總布置的要求來確定傳動件結(jié)構(gòu)尺寸。當(dāng)升降器的裝配厚度（即座板安裝平面至滾輪中心線或玻璃安裝槽板外表面尺寸）、玻璃升程、玻璃形狀與尺寸、座板在門里板安裝位置等給出后，首先選定結(jié)構(gòu)形式，繪制結(jié)構(gòu)布置圖和運動圖，而后確定臂的尺寸和升程角（齒板轉(zhuǎn)角）。為了更好地選擇和確定各傳動件尺寸，可從理論上分析各部件之間關(guān)系得到。設(shè)搖手柄所作的功為W，而傳動件的尺寸和參數(shù)都影響著W?！?.1）—手柄搖動圈數(shù)（由下至點至上至點）；—手柄長度，mm；—搖手柄力，N…………………（4.2）—傳動比；—齒板轉(zhuǎn)角，度。首先求：傳動比，齒板轉(zhuǎn)角。圈數(shù)再求：由于手柄所處位置不同，重力臂與導(dǎo)軌阻力不同，所以搖手柄力也不同。為了計算方便，設(shè)為常數(shù)，且為，圈數(shù)，。手柄力所作的功4.2.齒輪、齒板參數(shù)的選定通常，小齒輪模數(shù)為1.5～2，齒數(shù)6～9，材料可用粉末冶金壓鑄件，熱處理淬火HRC42～48，也可用45號鋼切削加工，熱處理淬火HRC48～52；扇形齒輪，其材料為25號鋼板，冷沖壓件，齒部熱處理淬火HRC30～35。4.2.1齒面接觸疲勞強度計算[1]初步計算：轉(zhuǎn)矩齒寬系數(shù)由表4.1查得表4.1齒寬系數(shù)接觸疲勞極限由圖4.1查得圖4.1試驗齒輪的接觸疲勞極限…………………（4.3）—許用接觸應(yīng)力，許用接觸應(yīng)力初步計算小齒輪直徑………………（4.4）—小齒輪直徑，mm—傳動比—由表4.2得表4.2值及其修正系數(shù)直徑＝取12mm…………………（4.5）—齒寬，mm[2]校核計算：……………（4.6）—圓周速度，m/s由于0.016m/s<2m/s，所以精度等級選8級由表4.3查得表4.3某些機器中齒輪傳動精度等級的常用范圍齒數(shù)z和模數(shù)m，初取齒數(shù)z＝9因，取m＝1.5mm由表4.4查得表4.4圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m…………………（4.6）—齒板齒數(shù)……（4.7）—端面重合度……………（4.8）—重合度系數(shù)……………………（4.9）—齒間載荷分布系數(shù)由表4.5查得，取1.2；…………（4.10）—齒向載荷系數(shù)其中A、B、C由表4.6查得，A＝1.17，B＝0.16，C＝0.61表4.5齒間載荷分配系數(shù)表4.6接觸強度計算的齒向載荷分布系數(shù)………（4.11）—載荷系數(shù)由表4.7查得—使用系數(shù)，取1由圖4.2查得—動載系數(shù)，取1.1由表4.8得彈性系數(shù)表4.7使用系數(shù)圖4.2動載系數(shù)表4.8彈性系數(shù)由圖4.3查得節(jié)點區(qū)域系數(shù)圖4.3節(jié)點區(qū)域系數(shù)由表4.9查得接觸最小安全系數(shù)表4.9最小安全系數(shù)總工作時間………………（4.12）—應(yīng)力循環(huán)次數(shù)—齒輪每轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)齒面的嚙合次數(shù)由圖4.4查得接觸壽命系數(shù)圖4.4接觸疲勞壽命系數(shù)，………………（4.13）—許用接觸應(yīng)力—接觸強度的最小安全系數(shù)—失效概率為1％時，試驗齒輪的接觸疲勞極限驗算計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。[3]確定傳動主要尺寸：………（4.14）—小齒輪分度圓直徑，mm同理…………………（4.15）—中心距，mm齒寬，取4.2.2齒根彎曲疲勞強度計算…………………（4.16）—重合度系數(shù)—端面重合度由表4.5查得齒間載荷分配系數(shù)表4.5齒間載荷分配系數(shù)齒向載荷分配系數(shù)是根據(jù)接觸疲勞強度計算時的齒向載荷系數(shù)與b/h查得。其中由圖4.5查得取齒向載荷分配系數(shù)由圖4.6查得齒形系數(shù)由圖4.7查得應(yīng)力修正系數(shù)由圖4.8查得彎曲疲勞極限圖4.5彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù)圖4.6外齒輪齒形系數(shù)圖4.7外齒輪應(yīng)力修正系數(shù)圖4.8試驗齒輪的彎曲疲勞極限由表4.9查得彎曲最小安全系數(shù)表4.9最小安全系數(shù)由圖4.9查得彎曲壽命系數(shù)圖4.9彎曲疲勞壽命系數(shù)由圖4.10查得尺寸系數(shù)圖4.10彎曲強度計算的尺寸系數(shù)…………（4.17）—許用彎曲應(yīng)力驗算：………（4.18）傳動無嚴(yán)重過載，不作靜強度校核圖4.11小齒輪和齒板5平衡彈簧設(shè)計5.1平衡彈簧種類平衡彈簧最常見的有發(fā)條彈簧、螺旋彈簧及扁簧等。1）發(fā)條式彈簧由0.3mm左右的帶料卷繞而成，形成類似鐘表的發(fā)條。彈簧外端固定在車門板上，其余部分自由卷曲，置于口朝下的滾筒中，滾筒之上固定玻璃。彈簧總是力圖全部卷曲起來，使?jié)L筒向上運動，這種彈簧自由卷曲所產(chǎn)生的向上運動的力近似為一種常數(shù)，平衡效果好。2）螺旋彈簧該彈簧的優(yōu)點是平衡特性好，通過適當(dāng)?shù)牟贾每梢允箯椥粤厍€與重力曲線接近。當(dāng)制動彈簧失靈時，可維持玻璃不下降。其缺點是占空間大，不好布置。3）扁簧這是最常用的平衡彈簧，由帶料卷制而成。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，能在有限空間產(chǎn)生較大的變形能。另外，其成型比較簡單，所以應(yīng)用最為廣泛，CA10B、CA141、CA150P及日本的日產(chǎn)牌、豐田牌等汽車都采用扁簧。平衡機構(gòu)的主要元件是一個扁平的螺旋扭簧，扭簧的外端固定在底板上，是不動端，內(nèi)端固定在扇形齒板的軸心上，隨齒板轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。5.2平衡彈簧斷面尺寸的確定一般平衡彈簧的材料用的扁鋼卷成，熱處理：回火HB480。為了能夠得到尺寸小、質(zhì)量小、特性好的平衡彈簧，可根據(jù)平衡彈簧曲線圖確定。良好的平衡特性取決于扭簧的特性曲線1（——扭簧軸心轉(zhuǎn)角）和玻璃所受重力對傳動臂固定端的作用力矩特性曲線2之間的關(guān)系，如圖5.1所示。特性曲線可通過分析計算或試驗的方法獲得。平衡彈簧是用來平衡玻璃重力的，當(dāng)搖動手柄使玻璃上升時，彈簧放出能量平衡一部分玻璃的重力，從而使搖動的手柄變輕；當(dāng)搖動手柄使玻璃下降時，彈簧壓縮變形儲存變形能。因此平衡彈簧的選擇很重要。一般平衡彈簧可用厚5mm，寬2mm,材料為65Mn的扁鋼卷成，熱處理：回火HB480。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，能在有限的空間產(chǎn)生較大的變形能。為了能夠得打尺寸小、質(zhì)量小、特性好的平衡彈簧，可根據(jù)如下程序設(shè)計：玻璃尺寸確定后，根據(jù)公式計算出各點的重力矩。…………（5.1）式中——玻璃重力，N——搖臂長度，N——搖臂與水平位置的夾角（升程角，）然后根據(jù)經(jīng)驗公式計算彈簧的扭轉(zhuǎn)不同角度時的力矩，分別繪制玻璃作用曲線圖和平衡彈簧特性曲線圖（見圖5.1）………（5.2）式中——截面扭轉(zhuǎn)慣量（）——材料彈性模量——彈簧展開工作長度（）——彈簧內(nèi)徑和外徑的均數(shù)——彈簧扭轉(zhuǎn)角度——彈簧寬度——彈簧厚度圖5.1平衡彈簧表5.1玻璃升降器平衡特性實測數(shù)據(jù)角度（°）玻璃重力扭矩（Nm）彈簧力拒（Nm）差值（Nm）07.40-7.410°7.280.22-7.0620°6.950.43-6.5230°6.410.65-5.7640°5.670.86-4.8150°4.761.08-3.6860°3.71.30-2.4圖5.2玻璃升降器實測平衡特性根據(jù)上述公式求得如表5.1的數(shù)據(jù)，并做平衡特性圖5.2。.6制動機構(gòu)設(shè)計制動機構(gòu)一般采用平衡彈簧漲圈式傳統(tǒng)機構(gòu)，圖6.1所示是防止手動玻璃升降器倒裝的自動機構(gòu)，雖然各種機構(gòu)可能有些差異，但原理上基本相同。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動時，彈簧從外殼被拉開，芯子的運動是經(jīng)過齒扇被小齒輪轉(zhuǎn)動，反之，當(dāng)小齒輪受到一個負(fù)載時，使彈簧擴張而產(chǎn)生摩擦力矩（制動機構(gòu)）阻止玻璃升降。而電動玻璃升降通過減速機構(gòu)來防止倒轉(zhuǎn)。圖6.1制動彈簧設(shè)計過程中，利用近似的計算公式算出選定的制動機構(gòu)的制動力矩，計算出的自動力矩能承受三陪玻璃的重力就可以了。以下玻璃升降器根據(jù)公式求得到動力矩…………………（6.1）式中——預(yù)緊力矩……（6.2）——自然對數(shù)的底

——摩擦系數(shù)（?。獜椈砂牵ɑ《龋〦——材料彈性模量（）n——制動彈簧裝入鼓內(nèi)圈數(shù)d——鋼絲直徑（）——制動彈簧外徑（）——制動鼓內(nèi)經(jīng)（）——制動彈簧裝入鼓內(nèi)狀態(tài)夾角——制動彈簧自由狀態(tài)夾角（）首先求彈簧自由狀態(tài)夾角自由狀態(tài)外徑制動鼓內(nèi)徑自由狀態(tài)彈簧總包角彈簧預(yù)緊力矩為：同理可求得…………………（6.3）面包車門窗玻璃重力，，搖臂長度，小齒輪齒數(shù)，齒板齒數(shù)。驗證結(jié)果，說明該結(jié)構(gòu)的制動力矩足夠。7.總結(jié)面包車機械對稱擺臂式玻璃升降器的設(shè)計是理論計算和電腦制圖相結(jié)合的設(shè)計，其中需要用到學(xué)過的理論力學(xué)、機械原理、材料力學(xué)等課程的知識以及UG和AUCAD這兩個軟件的應(yīng)用，并應(yīng)用到具體實際問題的解決中。前期的參數(shù)確定和強度校核以及后期的UG建模和AUCAD制圖都要求設(shè)計人員要有較強的專業(yè)知識和電腦軟件方面的運用能力。在設(shè)計過程中，要解決一系列設(shè)計前沒想過的問題。其中要設(shè)計制動機構(gòu)來解決玻璃升降器的可靠性設(shè)計；而升降器的平穩(wěn)性設(shè)計主要是升降器的機構(gòu)設(shè)計——也就是傳動臂的設(shè)計，在設(shè)計主傳動臂和從動臂時，考慮到到它們兩者是否有運動干涉，為了解決這問題，在主動臂和從動臂的相交處，設(shè)計一個斜坡來避免它們的運動干涉；并且還要考慮的主動臂和從動臂的強度問題，當(dāng)玻璃上升到最高點時，此時傳動臂受到玻璃給它的往下的壓力達(dá)到最大，所以這時候要對臂的強度進(jìn)行強度校核；而在平衡彈簧部分，通過經(jīng)驗公式，分別算出它各角度時的彈簧扭轉(zhuǎn)力矩和玻璃重力力矩，對它們兩者之間的差值進(jìn)行分析，確認(rèn)是否符合要求。建立幾何模型后，能不能把它們正確裝配起來，添加正確的約束。然后轉(zhuǎn)成AUCAD圖紙進(jìn)行2維圖紙的設(shè)計，其中所要掌握的技術(shù)也是設(shè)計人員要克服的難題之一。參考文獻(xiàn)[1]黃天澤，黃金陵.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997.10

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u)為了要垂直地移動舉桿屏16和車窗面板12,以一個驅(qū)動單元20的形式被展開在內(nèi)部儀表板上在展開二線w1和w2縮回另一個線方面援助。提及圖2,導(dǎo)軌機構(gòu)18為引導(dǎo)線W1在那上面有在它的下端一個半的意思圓的導(dǎo)向屏22保護(hù)和在它的上端在那上面為引導(dǎo)線W2轉(zhuǎn)的一個導(dǎo)輪24。做一定間隔之排列-分別地導(dǎo)向板22和皮帶盤24能被稱為引導(dǎo)將構(gòu)成分配并且舉桿屏的運動的限度16。導(dǎo)向屏18也有為引導(dǎo)線W1被概要地當(dāng)做包括在一個套32里面被收容的磁盤和被動的磁鼓28和30顯示的向磁盤單位20的W2開26的一個導(dǎo)向。磁盤磁鼓28能回應(yīng)一個車窗曲柄搖桿40或一個強力電動電動機的一種傳統(tǒng)流行的手動式被驅(qū)使。說到圖4是呈現(xiàn)橫斷面的升降板16，滑塊機構(gòu)17鋼導(dǎo)軌及機構(gòu)18到17的滑塊是滑動展開。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3那里顯示舉桿的一個代表性板16，滑動器構(gòu)件17和鋼制導(dǎo)軌構(gòu)件17可滑動地展開的被安裝在構(gòu)件18上?？梢钥吹綀D四，有17個機構(gòu)滑塊板狀基地有52個部分，一般四邊形配置。四脛部分較長，一般從48寸、52個基地的部分界定休會53其中44個機構(gòu)都收到統(tǒng)計表定升降板16至17楔形滑塊機構(gòu)。脛部部分的滑塊機構(gòu)48、17所在的一方提供基地的部分內(nèi)心投射54，其中特別安排滑動從表面的84一個56方的導(dǎo)軌輪緣部分52機構(gòu)18。相反處置了48脛部對面設(shè)有52個基地部分的"V"形槽58定義一雙面傾斜且特別安排和建成部分從外表橫向延伸60、62對面的方法，一部分一部分56。確定了48脛側(cè)窗口結(jié)構(gòu)49。談到現(xiàn)在更特別的導(dǎo)軌機構(gòu)18可以看出，它包括了縱向延伸基數(shù)部分66而一旁輪緣56、62，從對面橫兩端延伸外表基地部分66確定了82個頻道導(dǎo)軌。輪緣側(cè)延伸，從最初的部分62、66基數(shù)部分大致垂直與基地部分66。前端的部分60輪緣方一部分是62超過部分，包括縱向68橫向延伸帶金屬外殼遠(yuǎn)離導(dǎo)軌頻道成立了82鋼導(dǎo)軌機構(gòu)18、70、72、縱向延伸部分單位在處理復(fù)與的地帶68。外觀表面提供的整數(shù)部分四舍五入外墻表面一般有70、74所收到"V"形接收槽58、48在側(cè)方注。它可以從圖三看到，一個"V"形槽58形成一個相對銳角，而且外觀更斜或圓面的弧形部分74、70、60機頭部分是否不搞頂點的角溝58。相反，奪得74面較為平坦的傾斜面搞對立，為兩邊的頂點槽58。投影54有48分別脛部內(nèi)心面臨水面從事較低87、84外觀曲面的凸側(cè)輪緣56。面對內(nèi)心提供一個弧形水面87或四舍五入配置。按照目前的設(shè)計發(fā)明紙的自由旋轉(zhuǎn)滑塊機構(gòu)17(部件)左右固定導(dǎo)軌沿軸線縱向機構(gòu)18一般約一個固定軸支點所示,這是前述中心外墻表面曲率凸側(cè)輪緣84、56(見圖6)?；瑝K固定的機構(gòu)約有17個基點的支點軸允許外部曲面的投影87、54朝著滑動接觸的圓徑約確定的外觀表面凸84。此外，"V"型槽的弧形水平面74、58在60中樞部分。按照本發(fā)明，滑塊部分的附屬機構(gòu)48不必彈性偏頗內(nèi)心還是反對方輪緣56、62保持適當(dāng)?shù)慕佑|。適合沒有高摩擦干涉勢力取得零間隙滑導(dǎo)軌機構(gòu)和機構(gòu)17月18以免自由發(fā)揮。在此同時，有一個低度摩擦滑塊導(dǎo)軌機構(gòu)及機構(gòu)17到18通行證比較容易的移動滑塊沿導(dǎo)軌機構(gòu)17、18。最具彈性的脛側(cè)輪緣對48、56，但這是因為喜歡被允許滑塊機構(gòu)17跳一個合適的中間部分導(dǎo)軌它的機構(gòu)超過了18個，而不是滑完一部分。這使兩端導(dǎo)軌的機構(gòu)將建造18不理會機構(gòu)滑塊稍后將有17滑完100多條。使用這個名詞折斷擬合包含窗口結(jié)構(gòu)安排下展開了中級滑動部分機構(gòu)由最初的導(dǎo)軌從事脛側(cè)方的部分，中間部分輪緣經(jīng)辦使脛側(cè)部分要求橫向外表直到前端機頭部分，到達(dá)接收槽面對內(nèi)心的另一側(cè)表面的一部分脛對面前端接收槽到達(dá)地面凸外觀。謹(jǐn)內(nèi)心脛側(cè)部分納入彈性接觸前端和部分外墻表面,從而凸實現(xiàn)粗略適合接觸。抵銷了玻璃升降器在100列圖7?？购庋b配也相差100。圖1所示，包括一個長100裝配，機構(gòu)制衡的形式靈活彈性表帶連接在90、92年底首段路北一個16歲的升降板滑塊機構(gòu)17。為方便起見，組合升降板的滑塊16、17，是指一個機構(gòu)窗口結(jié)構(gòu)和數(shù)字顯示單一參考94、98的第二對面彈力繩固定或擔(dān)保是90至96設(shè)一個鉤子機構(gòu)汽車內(nèi)門。最好機構(gòu)硬性擔(dān)保的導(dǎo)軌在較低的部分機構(gòu)18日在內(nèi)側(cè)方段(見圖1)。車窗平衡機構(gòu)可使用本發(fā)明與任何機構(gòu)及窗口移動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)裝配。裝配的動產(chǎn)、關(guān)鍵只是描述目前申請、說明為了展現(xiàn)最好的體現(xiàn)。使用的機構(gòu)不是為了制衡限于機構(gòu)和窗口的移動導(dǎo)軌此處所說的結(jié)構(gòu)組裝。窗口平衡裝置-本發(fā)明采用彈性表帶機構(gòu)就是為了取代傳統(tǒng)彈簧鋼柜平衡。本發(fā)明設(shè)計相對于傳統(tǒng)構(gòu)造提供更便宜更靈活的操作與變形窗口。而本發(fā)明一直被形容目前所認(rèn)為是最實用的首選機構(gòu)。據(jù)悉，該發(fā)明不僅限于透露具體表現(xiàn)。相反，將涵蓋各種變形安排，等于精神和范圍，包括在所附債權(quán)。原文說明題名：Windowregulatormechanismhavingcounterbalancingmember作者：PeterJ.Smith來源:/patents?vid=USPAT6052947&id=rjYDAAAAEBAJ&printsec=abstract&zoom=4&dq=window+regulator基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究HYPERLINK"/detail.htm?22116