汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)設(shè)計-文庫吧
2025-07-22 03:42 本頁面
【正文】 案：方案一：此方案采用的是與前擋風(fēng)玻璃的傳動原理相同的。該刮水器由動力、減速箱、曲柄和刮水桿構(gòu)成，利用動力轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱減速帶動曲拐作圓周運動，使與之活動連接的刮水桿往復(fù)擺動，將掛在后視鏡上的水珠刮掉。方案二：此方案的刮水器由動力、鏈、鏈輪和刮水桿構(gòu)成。利用動力轉(zhuǎn)動，經(jīng)鏈輪傳動，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，使與之連接的刮水桿往復(fù)擺動，從而將后視鏡上的水珠刮掉。方案三：本方案提供了一種汽車后視鏡的雨刷裝置，通過傳動組帶動雨刷以刮除后視鏡所沾附的水滴等污物。其中傳動組分別固設(shè)于后視鏡的內(nèi)部空間內(nèi)，各傳動組包括有一電動機、兩組嚙合的齒輪、移動座、固定架，其中銜接桿上方與雨刷連接，電動機的軸心帶動主動傳動輪旋轉(zhuǎn)，并帶動與其嚙合的從動輪旋轉(zhuǎn)，從動輪旋轉(zhuǎn)帶動螺桿的旋轉(zhuǎn)，螺桿的正逆方向旋轉(zhuǎn)時，使其上的螺母帶動雨刮器來回移動，固定架的兩側(cè)各設(shè)有感測組件—位置傳感器。來實現(xiàn)螺桿的正反轉(zhuǎn)。以上三種方案中，方案一采用的是曲柄搖桿結(jié)構(gòu)，對空間范圍要求很大，并已有設(shè)計出來，所以不以采用；方案二中需采用鏈接結(jié)構(gòu)，傳動精度不高，所以也不以采用，所以最終確定以第三種方案進行設(shè)計。 驅(qū)動方式的選擇由于永磁式電動機體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，本刮水器的選用電機驅(qū)動方式，選用永磁式電動機。 確定傳動方式在機械的傳動中，其傳動方式主要有：摩擦傳動、鏈條傳動，齒輪傳動、皮帶傳動、蝸輪蝸桿傳動、棘輪傳動、曲軸連桿傳動、氣動傳動、液壓傳動、鋼絲索傳動（電梯中應(yīng)用最廣）、聯(lián)軸器傳動、花鍵傳動等。 對于本刮水器的傳動方式，由于對于刮水器需傳遞準(zhǔn)確的傳動比，且傳遞運動需準(zhǔn)確可靠、傳動效率高,使用壽命長，因此采用兩對齒輪傳動的傳動方式來進行傳動。 確定螺桿長度和螺母的移動范圍本刮水器是根據(jù)大眾后視鏡的大小做為參考來進行設(shè)計的。因此，本刮水器的螺桿長度等于后視鏡的長度，根據(jù)螺桿所在位置及后視鏡的長度，確定螺桿的長度為165mm。 確定清洗裝置方案后視鏡的清洗裝置與刮水裝置配合使用，可以使汽車后視鏡的玻璃刮水器更好地完成刮水工作，并獲得更好的刮水效果。為了更方便及使刮水器結(jié)構(gòu)更簡單，本后視鏡的刮水器的清洗裝置利用前擋風(fēng)玻璃的清洗裝置的清洗液及其驅(qū)動裝置，從前擋風(fēng)玻璃的清洗裝置中引出一根管子來作為后視鏡的清洗裝置，這樣不僅降低成本、更使整個刮水器的結(jié)構(gòu)變得簡單。3. 后視鏡傳動機構(gòu)設(shè)計 電動機的選擇 刮水電動機功率選擇已知汽車使用電壓為12V,，因此，刮水電動機的功率為： 確定電動機的轉(zhuǎn)速，由《汽車風(fēng)窗玻璃電動刮水器技術(shù)條件》中規(guī)定：刮水器最低刮刷頻率不應(yīng)低于 20 次／min；最高刮刷頻率不應(yīng)低于 45 次／min。對于本刮水器，其刮刷頻率選為：22次/min。所以螺母的移動速度為：m/s，故螺桿的轉(zhuǎn)速為： 已知齒輪的傳動比為3，則[4]選取馬達的型號：JZYT（SZ）PX，其參數(shù)如表31所示表31 馬達參數(shù)型號電壓/V轉(zhuǎn)速r/min轉(zhuǎn)矩mNm功率/WJZYT（SZ）PX127506540 齒輪的設(shè)計 選擇齒輪類型、材料及精度等級1）按雨刮器的傳動要求，選用直齒圓柱齒輪傳動。2）考慮雨刮器傳遞功率不大，但要求傳動平穩(wěn)、低噪聲、以及能在無潤滑狀態(tài)下正常工作，所以齒輪的材料選牌號為PA（MC尼龍)[1]，小齒輪硬度為21HBS,大齒輪硬度為14HBS。3）雨刮器為一般傳動，速度不高，由表32選用7級精度。4) 選小齒輪的齒數(shù)為18，大齒輪的齒數(shù)為。表32 各類機器所用齒輪傳動的精度等級范圍[1]機 器 名 稱精度等級機 器 名 稱精度等級汽輪機3 ~ 6拖拉機6 ~ 8切削機床3 ~ 8通用減速器6 ~ 8航空發(fā)動機4 ~ 8鍛壓機床6 ~ 9輕型汽車5 ~ 8起重機7 ~ 10載重汽車7 ~ 9農(nóng)機8 ~ 11注：主傳動齒輪或重要齒輪傳動，靠上限選； 輔助齒輪傳動或一般齒輪傳動，居中或靠下限選擇。 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計由設(shè)計計算公式（109a)[1]進行計算，即式中：K——載荷系數(shù)； T1——齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； ——齒寬系數(shù)（數(shù)值參看表33）； ——齒數(shù)比； ——彈性影響系數(shù)，數(shù)值參看表106[1]。（1）確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)1) 試選載荷系數(shù)2) 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3) 由表33選取齒寬系數(shù) 。表33 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)[1]裝置狀況兩支承相對小齒輪對稱布置兩支承相對小齒 輪做非對稱布置懸臂布置 ~ (~)~ (~)~說明：1) 大小齒輪皆為硬齒面時，應(yīng)取小值，否則取大值； 2) 括號內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪； 3) 機床中的齒輪，若傳遞功率不大時，； 4) 非金屬齒輪可取， =。4) 由式106[1]計算材料的彈性影響系數(shù)MPa5) 查得夾布塑料的接觸疲勞許用應(yīng)力[]=110MPa[1]。（2）計算1）計算小齒輪分度圓直徑，代人[]2）計算圓周速度m/s3）計算齒寬4）計算齒寬與齒高之比模數(shù) mm齒高 5）計算載荷系數(shù)根據(jù)m/s , 7級精度 ， 由圖31查的動載系數(shù)直齒輪，由表104[1]用插值法求得精度為7級，小齒輪相對支撐非對稱布置時。由，查圖1013[1]得，故載荷系數(shù) 6）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（1010a)[1]得7) 計算模數(shù) 0 10 20 30 40 50 v(m/s)十分精密的齒輪裝置10 8 7 6 Kv 9 圖31 動載荷系數(shù)值圖1013 彎曲強度計算的齒向載荷分布系數(shù) K Fβ 按齒根彎曲強度設(shè)計由式（105)[1]得彎曲強度的計算公式為式中：K——載荷系數(shù)； T1——齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； ——齒寬系數(shù)（數(shù)值參看表33）； ——齒輪齒數(shù)； ——齒形系數(shù)（數(shù)值參看表34）；——載荷作用于齒頂時的應(yīng)力校正系數(shù)（數(shù)值參看表34）。(1) 確定公式中的參數(shù)1）查得膠布橡膠的彎曲疲勞許用應(yīng)力[]=50MPa[1]。2）計算載荷系數(shù)K3）查取齒形系數(shù)由表34查得 表34 齒形系數(shù)YFa及應(yīng)力校正系數(shù)YSaZ(Zv)17 18192021 22 YFa YSa 232425 26272829303540455060708090100150200注：1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為α =20? 、h*a=C*= 、ρ = (m模數(shù)) 2)對內(nèi)齒輪：當(dāng)α =20? 、h*a=C*= 、ρ = 時，齒形系數(shù)：YFa = 。 應(yīng)力校正系數(shù)：YSa =。4）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表34查得 5）計算大、小齒輪的小齒輪的數(shù)值大。（2）設(shè)計計算mm對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)， =，按接觸強度算的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)，取19大齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)
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