汽車雨刮器的機構(gòu)設(shè)計-雨刮器畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 02:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 曲柄；7連桿；10擺桿；11擺臂雨刮器電動機的質(zhì)量要求是相當高的。它采用直流永磁電動機，安裝在前檔風玻璃上的雨刮器電動機一般與蝸輪蝸桿機械部分做成一體。蝸輪蝸桿機構(gòu)的作用是減速增扭，其輸出軸帶動四連桿機構(gòu)，通過四連桿機構(gòu)把連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)樽笥覕[動的運動。雨刮器電動機采用3刷結(jié)構(gòu)以方便變速。間歇時間由間歇繼電器控制，利用電機的回位開關(guān)觸點與繼電器電阻電容的充放電功能使雨刮器按照一定周期刮掃。雨刮器的刮片膠條是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片膠條通過彈簧條壓向玻璃表面，它的唇口必須與玻璃角度配合一致，方能達到所要求的性能。一般情況下在汽車組合開關(guān)手柄上有雨刮器控制旋扭，設(shè)有低速、高速、間歇3個檔位。手柄頂端是洗滌器按鍵開關(guān)，按下開關(guān)有洗滌水噴出，配合雨刮器洗滌檔風玻璃。洗滌器系統(tǒng)是目前汽車上很普通的裝置，它由儲水箱、水泵、輸水管、噴水嘴組成?！?升的塑料罐，水泵是一種微型電動離心泵，通過它將儲水箱的洗滌水輸向噴水嘴，經(jīng)2～4個噴水嘴的擠壓作用將洗滌水分成細小的射流噴向檔風玻璃，配合雨刮器起到清潔檔風玻璃的作用。3. 設(shè)計方案比較 設(shè)計方案一圖311蝸輪3雨刷2搖桿分析：蝸輪1帶動搖桿2轉(zhuǎn)動，進而帶動雨刷3上下移動，從而達到刮水效果。該方案優(yōu)點：雨刷刮水面積較大；結(jié)構(gòu)相對較簡單。該方案缺點：中間固定部位過長，影響視線；雨刷向上移動的時，又將雨水向上刮，從而影響效率，實際上，這是一個很不成熟的方案。 設(shè)計方案二圖321支座4連桿5蝸輪2搖桿3擺桿分析：蝸輪5轉(zhuǎn)動帶動搖桿2，搖桿2帶動連桿4移動，從而使擺桿3左右以一定頻率擺動，達到刮水的效果。該方案優(yōu)點：；；（推桿快，收桿慢），因為在刮片起掛前，擋風玻璃上附著的雨水量相對較多，對司機觀察前方路線不利，這時刮片需快速掛清雨水，而在回程時玻璃上雨量較少，這時慢掛可進一步刮凈雨水，是玻璃保持相對較長的清晰度。同時急回特性的運用也提高了雨刮器的工作效率；，刮片貼緊擋風玻璃下沿時間較長，這就可以讓雨刷器間隔工作。這個方案的工作部位是目前市場上最普遍，最常見的一種結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，我們可以從動力部分出發(fā)，去設(shè)計更高效的雨刮器。 設(shè)計方案三圖33柔性齒條刮水器結(jié)構(gòu)圖 1齒輪箱4蝸輪5柔性齒條2滑塊3連桿分析：電動機帶動蝸輪4轉(zhuǎn)動，5再帶動連桿3，而連桿3的另一端連接著滑塊2，滑塊2又連接著柔性齒條5，由此帶動齒輪轉(zhuǎn)動，而齒輪與雨刷桿固結(jié)在一起的，從而就帶動了雨刷完成刮水動作。該方案優(yōu)點：1. 兩個雨刷的軌跡可以通過對齒輪與齒條的初始嚙合位置控制，這完全省去了像連桿機構(gòu)那種復雜的軌跡計算，使設(shè)計起來更加簡單，調(diào)節(jié)起來更方便。2. 采用柔性齒條，從而使動力傳輸一下子就簡單了下來。缺點主要是可能對齒輪齒條的要求更高一些，要保證嚙合精度及材料要好。 設(shè)計方案四圖34雙連桿雨刷結(jié)構(gòu)1支座4蝸輪2連桿3擺桿分析：由蝸輪4轉(zhuǎn)動帶動固結(jié)在其上的桿轉(zhuǎn)動，因此帶動連桿2，再由連桿2帶動擺桿3轉(zhuǎn)動，從而完成刮水動作。該方案優(yōu)點：顯然此機構(gòu)基本上是連桿機構(gòu)，所以從機構(gòu)上來看還是很簡單的，個人覺得唯一不足的是，好像各桿件的具體數(shù)據(jù)長度，各桿件的軌跡貌似還是有些復雜的。結(jié)合各方面的優(yōu)點最終方案選擇方案三，但是為便于計算，可將柔性齒條改為剛性直齒條，其工作原理完全相同，還是滑塊帶動齒條往復運動，但此時滑塊與齒條是在一條直線上運動，這樣便于計算行程，繼而便于對齒輪的相關(guān)數(shù)據(jù)的確定，詳見下。4. 設(shè)計的數(shù)據(jù)及運動分析 整體工作流程如下圖圖41此圖是將方案三修改后的機構(gòu)圖，現(xiàn)將其整個運動敘述一下：此時是雨刷器的兩個極限位置，且這是一個急回設(shè)置，由圖中知，這是由電機作為動力，以蝸輪蝸桿作為第一個動力傳輸機構(gòu)，再將動力傳給搖桿滑塊機構(gòu)，帶動滑塊往復運動，再通過與滑塊固結(jié)的齒條的往復運動，帶動與齒輪組齒輪固結(jié)的雨刷往復運動，以完成刮水動作。如圖，蝸輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，初始狀態(tài)如圖B所示，此時雨刷停留在玻璃下沿，當蝸輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動到如圖A所示，即剛好經(jīng)過了一個工作行程時，雨刷剛好從玻璃下沿順時針運動到豎直位置（如圖A所示），即雨刷也恰好經(jīng)過了一個工作行程，此時，蝸輪繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，當再次轉(zhuǎn)到如圖B的初始位置時，這一過程是回程過程，則雨刷也剛好從豎直位置沿逆時針轉(zhuǎn)回玻璃下沿（如圖B所示），由此，一個工作周期結(jié)束，以后的運動總是周而復始的循環(huán)往復運動。具體各機構(gòu)的工作如下分解 工作部分即齒輪組在搖桿滑塊機構(gòu)的帶動下，齒輪組也有兩個極限位置，即90度的旋轉(zhuǎn)角度，從而帶動固結(jié)在其上的雨刷擺動。圖42對齒輪組確定相關(guān)數(shù)據(jù)：取m=1，z=17，則 分度圓直徑d=m*z=17mmP
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