汽車風(fēng)窗刮水器機(jī)構(gòu)

1、 武漢工程科技學(xué)院機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書汽車風(fēng)窗刮水器機(jī)構(gòu)姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 年 月 日目錄前言31.課程設(shè)計(jì)的目的32.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)3一.方案分析和比較31.概述32.方案比較43.最終方案選定6二機(jī)構(gòu)的功能、簡(jiǎn)介和數(shù)據(jù)71.刮水器的功用72. 刮水器的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介及運(yùn)動(dòng)原理73刮水器的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖74原始數(shù)據(jù)75.設(shè)計(jì)內(nèi)容8三.刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算及分析8四. 加速度，速度多邊形的計(jì)算與分析8五.總結(jié)18六.收獲與感想18七.參考文獻(xiàn)19.前言1.課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械原理課程是培養(yǎng)學(xué)生具有進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)初步能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械原理課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。其基本目的

2、是：通過課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，分析和解決與本課程有關(guān)的實(shí)際問題，并使所學(xué)的知識(shí)進(jìn)一步鞏固、加深。使學(xué)生得到擬定運(yùn)動(dòng)方案的訓(xùn)練，并具有機(jī)械選型與組合以及傳動(dòng)方案的能力，培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)和創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品的能力。使學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的分析與設(shè)計(jì)有一套完整的概念。通過課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)和查閱有關(guān)資料的能力。2.課程設(shè)計(jì)的任務(wù)機(jī)械原理的任務(wù)一般可分為以下幾部分：根據(jù)機(jī)械的工作要求，進(jìn)行機(jī)械的選型與組合。設(shè)計(jì)該機(jī)械系統(tǒng)的幾種運(yùn)動(dòng)方案，對(duì)各種運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行對(duì)比和選擇，確定運(yùn)動(dòng)方案。對(duì)選定方案中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。擬定、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。進(jìn)行機(jī)械動(dòng)力分

3、析與設(shè)計(jì)。一.方案分析和比較1.概述 根據(jù)雨刮器的傳動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)不同可分為對(duì)向式刮刷和平行式刮刷，根據(jù)刮水器臂可分為單臂雨刮器和雙臂雨刮器。單臂式雨刮器刮水范圍較小效率比較高但沒有雙臂式的刮得清潔也沒有雙臂式的刮刷范圍大，對(duì)向式雨刮器會(huì)影響駕駛員的視線，也會(huì)干擾駕駛員的正常駕駛，為此目前汽車前風(fēng)窗幾乎均采用雙臂平行式刮刷形式的雨刮器。2.方案比較方案一:動(dòng)力源是永磁直流電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)速和方向的控制由電子控制電路負(fù)責(zé)。動(dòng)力輸出經(jīng)過蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速增扭作用,蝸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與之鉸接的連桿運(yùn)動(dòng)，連桿將運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)至鉸接的三角架，從而帶動(dòng)刮刷臂同向擺動(dòng)達(dá)到刮刷目的。 此方案的主要缺點(diǎn)是三

4、角形鉸接架占用空間比較大,結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。方案二：動(dòng)力源同樣是永磁直流電動(dòng)機(jī)，動(dòng)力輸出后經(jīng)過減速器減速增扭后輸出，輸出軸與三根連桿鉸接的三角架鉸接點(diǎn)相連，帶動(dòng)三角架旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)雨刮臂實(shí)現(xiàn)同向平行刮刷運(yùn)動(dòng)。 此種方法減速通過減速器實(shí)現(xiàn)，其減速作用相比蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)可靠，但比較復(fù)雜，成本也會(huì)比蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)高一些，占用空間也會(huì)相對(duì)較大。方案三：動(dòng)力源是永磁直流電動(dòng)機(jī)，通過輪桿機(jī)構(gòu)減速增扭，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刮臂實(shí)現(xiàn)刮刷，此種方 案結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，原理也比較簡(jiǎn)單，且容易實(shí)現(xiàn)刮刷運(yùn)動(dòng)。具體優(yōu)點(diǎn)如下： 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

5、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（推桿快，收桿慢），因?yàn)樵诠纹饞烨埃瑩躏L(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；3.最終方案選定 經(jīng)以上綜合分析,選擇方案三較好,目前在汽車上運(yùn)用也較多。二機(jī)構(gòu)的功能、簡(jiǎn)介和數(shù)據(jù)1.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)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.

6、刮水器的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介及運(yùn)動(dòng)原理汽車風(fēng)窗刮水器是利用汽車刮水的驅(qū)動(dòng)裝置，如運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所示：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，將電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為刷片4做往復(fù)擺動(dòng)，其左右擺動(dòng)的平均速度相同。3刮水器的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖4原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)分析曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析符號(hào)nkabLabxG4Js4M1單位r/min(°)mmmmmmNKg·m2N·mm數(shù)據(jù)30112060180100120.015005.設(shè)計(jì)內(nèi)容曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析 做機(jī)構(gòu)的速度多邊形和加速度多邊形，并整理計(jì)算說明書。三.刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的

7、計(jì)算及分析1.LBC=180mm2.極位夾角=180 (k-1)(k+1) =0°可見該機(jī)構(gòu)無急回作用，可以達(dá)到擺臂左右擺動(dòng)速度相同的要求。3傳動(dòng)角r=arcos(b²+c²-(d-a)²)/2bc r1=180 - arcos(b²+c²-(d-a)²)/2bc 計(jì)算得 r= r1= 30四. 加速度，速度多邊形的計(jì)算與分析VB=AB×LABAB=30/60 m/sLAB=60 mmVAB=0.188 m/s aB=AB²×LAB=0.592m²/s選比例尺：v=VB/pb=9.42

8、 (m/s)/m a=aB/pb=29.5(m²/s)/m 理論力學(xué)公式：VC=VB+VCBaC=aB+ aCB+aCBt 1.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到： VC=0 VBC=0.188 m/sac =0 ac =0.197m/s² a = pc*a=1.6225m/s²2.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.139 VBC=0.056 m/sac =0.280 ac =0.018m/s² a = pc*a=0.472m/s²3.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.149 VBC=

9、0.031 m/sac =0.319 ac =0.005m/s² a = pc*a=0.59m/s²4.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.188 VBC=0 m/sac =0.512 ac =0m/s² a = pc*a=0.56m/s²5.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.194 VBC=0.016 m/sac =0.540 ac =0.002m/s² a = pc*a=0.53m/s²6.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.155 VBC=0.026 m/sac

10、 =0.349 ac =0.004m/s² a = pc*a=0.68m/s²7.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0 VBC=0.188 m/sac =0 ac =0.197m/s² a = pc*a=0.91m/s²8.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.116 VBC=0.226 m/sac =0.196 ac =0.284m/s² a = pc*a=0.15m/s²9.由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.119 VBC=0.188 m/sac =0.118 ac

11、=0.197m/s² a = pc*a=0.24m/s²五.總結(jié)這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，通過對(duì)這門課的學(xué)習(xí)，讓我了解到了很多以前沒學(xué)習(xí)過的知識(shí)，包括機(jī)械的原理、運(yùn)用和設(shè)計(jì)等等。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(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行分析和計(jì)算，讓

12、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)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能曲線。六.收獲與感想經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)，我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了，在這次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到得不僅是專業(yè)的知識(shí)，還有的是如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的合作，因?yàn)槿魏?/p>

13、一個(gè)作品都不可能由單獨(dú)某一個(gè)人來完成，它必然是團(tuán)隊(duì)成員的細(xì)致分工完成某一小部分，然后在將所有的部分緊密的結(jié)合起來，并認(rèn)真調(diào)試它們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系之后形成一個(gè)完美的作品。同時(shí)課程設(shè)計(jì)也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程，必須要自己思考，自己動(dòng)手實(shí)踐，才能提升自己觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力。  這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到

14、了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。課程設(shè)計(jì)是一種學(xué)習(xí)同學(xué)優(yōu)秀品質(zhì)的過程,但是我所贊賞的還是追求的過程,當(dāng)遇到問題的時(shí)候,那種斟酌的態(tài)度就值得每一位學(xué)習(xí),人家是在用心造就自己的任務(wù),而且孜孜不倦,追求卓越。通過這次的課程設(shè)計(jì)，我拓寬了知識(shí)面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到較大提高。對(duì)我們機(jī)械專業(yè)的本科生來說，實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做

15、的可能不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。通過課程設(shè)計(jì)，也讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，為求職與正式工作做好充分的知識(shí)、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。在這次課程設(shè)計(jì)之后，我們普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力有所提高，更重要的是通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)流程的了解，進(jìn)一步激發(fā)了我們對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣，并能夠結(jié)合實(shí)際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的機(jī)器。在這次課程

16、設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過程中,口角的斗爭(zhēng)在所難免,關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?而不是一味的計(jì)較和埋怨.這不僅僅是在類似于這樣的協(xié)調(diào)當(dāng)中,生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力,面對(duì)分歧大家要消除誤解,相互理解,增進(jìn)了解,達(dá)到諒解. 并且通過課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論和實(shí)踐知識(shí)分析和解決與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的實(shí)際問題，使我們所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)一步鞏固、加深。雖然整個(gè)過程雖然比較累,但也是獲益良多.第一我有了設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),為以后的設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ).第二我懂得了如何與其他人配合工作.第三這次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到自己的不足之處,比如說對(duì)一些基本的東西不熟悉.也認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。也許很多問題沒有想象中的那么復(fù)雜,關(guān)鍵還是看我們的心態(tài),那種處理和解決分歧的心態(tài),因?yàn)槲覀兊某霭l(fā)點(diǎn)都是一致的