汽車雨刮器設(shè)計(jì)全解

1、汽車風(fēng)扇刮水器課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)者：班級：學(xué)號：指導(dǎo)老師：2013年12月27日目 錄一.設(shè)計(jì)題目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. 設(shè)計(jì)方案比較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)的計(jì)算及分析.6 四. 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. 虛擬樣機(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. 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

2、獻(xiàn)15一題目：汽車風(fēng)扇刮水器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，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，初步掌握編制計(jì)算

3、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)行運(yùn)動和動力分析，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)

4、真、一絲不茍，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。1) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)步驟（1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案設(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)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)動簡圖及運(yùn)動循環(huán)圖；（4）據(jù)此對上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析，并進(jìn)行基于ADAMS軟件的機(jī)構(gòu)建模與運(yùn)動仿真。即繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動線圖，或進(jìn)一步進(jìn)行運(yùn)動和動力分析；（5）編寫設(shè)計(jì)說明書。2) 設(shè)計(jì)

5、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。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，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、

6、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贏DAMS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。（9）列出主要參考文獻(xiàn)資料。3) 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)明來源參考資料的編號和頁次。（5）說

7、明書應(yīng)加上封面，并與圖紙一起裝訂成冊。1.3機(jī)構(gòu)的簡介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)動機(jī)構(gòu)將電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動化為刮片的往復(fù)掛刷運(yùn)動，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)動原理汽車風(fēng)窗刮水器是用于汽車刮水刷的驅(qū)動裝置。如圖1- (a)所示，風(fēng)窗刮水器工作時，由電動機(jī)帶動齒輪裝置1-2，傳至曲柄搖桿裝置2-3-4。電動機(jī)單向連續(xù)轉(zhuǎn)動，刮水桿4作左右往復(fù)擺動，要求左右擺動的平均速度相同。其中，刮水刷的工作阻力矩如圖1- (b)所示。 3.刮水器的運(yùn)動簡圖二、方案設(shè)計(jì)比較2.1方案一分析:電機(jī)A轉(zhuǎn)動，帶動凸輪1、2轉(zhuǎn)動，

8、使?jié)L子推桿上下移動，從而達(dá)到掛水效果。該方案優(yōu)點(diǎn)：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，雨刷向上移動時，又將雨水向上刮，影響效率。2.2最終設(shè)計(jì)方案：2.3原始數(shù)據(jù)符號單位數(shù)據(jù)40112060160100150.01500三、刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算及分析 1. 2.極位夾角： （該機(jī)構(gòu)無急回作用，擺臂可勻速擺動） 3.傳動角得:4.加速度、速度多邊形計(jì)算與分析 已知：得： 選比例尺： 理論力學(xué)公式：支座A、D的水平距離為160, ，且, ，由運(yùn)動機(jī)構(gòu)的左極限和右極限分析可以得到：在左極限位置時:

9、速度矢量圖和加速度矢量圖如下：由理論力學(xué)公式得： , , 加速度關(guān)系圖 . 加速度分析圖可得： 由圖的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺可得: 四、ADMAS仿真與建模五、ADAMS仿真結(jié)果分析 利用ADAMS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，并輸出所需要的數(shù)據(jù)及曲線，如下：位移：速度：加速度：六.課程設(shè)計(jì)總結(jié)6.1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，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，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)

10、的運(yùn)動和受力進(jìn)行分析和計(jì)算，讓我們對機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個較完整的概念。 在整個課程設(shè)計(jì)的過程中，我們做到分工合作，明確每個人的任務(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)了大量的時間。繪制雨刮器的運(yùn)動簡圖也是一項(xiàng)麻煩的工作，需要耐心和認(rèn)真。但在繪圖的同時也很好地復(fù)習(xí)了CAD的運(yùn)用?？v觀本次設(shè)計(jì)過程，短短的一個星期讓我受益匪淺：首先要對問題認(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)理念。6.2設(shè)計(jì)過程通過這次課程設(shè)計(jì)，我們真是收獲頗豐

11、,不僅溫習(xí)、鞏固了課本上學(xué)所學(xué)知識，而且使讓我們在實(shí)際操作中學(xué)會了多動腦帶來的快樂，團(tuán)體合作的力量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)行尺寸設(shè)計(jì)。在ADMAS軟件中設(shè)計(jì)出雨刮器機(jī)構(gòu)，并對其進(jìn)行仿真，得到各運(yùn)動參數(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，有了更高有一層的認(rèn)識，有感性的認(rèn)識變?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。6.3設(shè)計(jì)展望生活中我們發(fā)現(xiàn)，雨下得很大時使用雨刷感覺不錯，可是當(dāng)下小雨啟動雨刷時，就會發(fā)現(xiàn)雨刷會在玻璃面上留下擦

12、拭不均的痕跡；還有的時候會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)動作用，靠連接棒轉(zhuǎn)變成一來一往的運(yùn)動，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，雨刷便無法與玻璃面緊密貼合，或者雨刷一有了傷痕便會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，觀察雨刷的動作是否正常。6.4