【文章內(nèi)容簡介】 車天窗企業(yè)生產(chǎn)過程所涉及到的一系列具有上下游關(guān)系的企業(yè)集合。汽車天窗屬于交通運輸設(shè)備制造業(yè)，屬于最終需求型制造業(yè)，其特點前向關(guān)聯(lián)效應(yīng)小，后向關(guān)聯(lián)效應(yīng)較大。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，我國虛擬樣機技術(shù)作為一種新興的并行設(shè)計技術(shù)，越來越廣泛的運用，在轎車天窗這里也不例外。我國虛擬樣機技術(shù)用逼真的數(shù)字模型表示物理樣機，可以在虛擬環(huán)境中真實的模擬系統(tǒng)的運動，并對其運動過程和受力情況進行仿真分析，不僅大大縮短研發(fā)時間，而且降低研發(fā)成本。ADAMS是虛擬樣機技術(shù)在機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析應(yīng)用中的杰出代表，與仿真技術(shù)結(jié)合能真實反映天窗的運動過程進行分析和比較，最終獲得最優(yōu)工作性能的天窗[1]。我國亦有專家學(xué)者研究天窗設(shè)計參數(shù)對齒輪槽轉(zhuǎn)矩影響，并對其優(yōu)化，李輝、楊超等人以某種汽車為例，針對極槽配合和極弧設(shè)計以及轉(zhuǎn)子靜態(tài)偏心時的齒槽轉(zhuǎn)矩進行計算[2]，得到主要設(shè)計參數(shù)對齒槽參數(shù)大小的影響規(guī)律。最后，以天窗齒輪槽最小為目標，建立基于遺傳算法的優(yōu)化設(shè)計模型，獲得了最優(yōu)槽口寬、極弧系數(shù)和斜槽設(shè)計的方案，優(yōu)化后的齒槽轉(zhuǎn)矩明顯小于原始方案。就市場而言，我國汽車天窗企業(yè)的規(guī)模普遍較小，更應(yīng)該堅定地走專業(yè)化道路。國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移加速，并購重組活躍。20世紀90年代后期以來，為有效降低生產(chǎn)成本，開拓新興市場，汽車天窗企業(yè)不但向低成本國家和地區(qū)大規(guī)模轉(zhuǎn)移生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，而且將轉(zhuǎn)移范圍逐漸延伸到了研發(fā)、設(shè)計、采購、銷售和售后服務(wù)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)移的規(guī)模越來越大，層次越來越高。與此同時，整車與天窗生產(chǎn)企業(yè)之間關(guān)系的調(diào)整，打破了原有的全球配套體系，推動了汽車產(chǎn)業(yè)鏈的全球化發(fā)展。在此背景下，汽車天窗行業(yè)的并購重組更趨活躍。汽車天窗在國外有100多年的歷史，已成為汽車文化的一部分。曾經(jīng)全景天窗在國外的高端車上都是一種奢華的配置，偉巴斯特是獲得國際ISO900TUVABE（德國）、UTAC（法國）、FMVSS（美國）等質(zhì)量認證的生產(chǎn)企業(yè)，在汽車天窗的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售等諸多環(huán)節(jié)均處于世界領(lǐng)先地位。國外的天窗生產(chǎn)已形成一定的規(guī)模，而國內(nèi)專門生產(chǎn)天窗的廠家少之又少，據(jù)統(tǒng)計，按照每個天窗投資成本3000—5000計算，一年會生產(chǎn)3000—5000萬元的市場份額，因此國外利用Inventor對天窗進行設(shè)計開拓汽車零部件生產(chǎn)市場有。在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，選擇有力的運行機制，標準化的汽車零部件。Unigraphics Solutionns [4]分析汽車天窗的結(jié)構(gòu),首先采用逆向設(shè)計,對于空間曲面造型的天窗玻璃進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和實體生成；并以生成的天窗玻璃實體為主要基準零件，對天窗的其它大型覆蓋組件進行正向設(shè)計，生成二維圖；對于把手組件和定位組件則采取從二維設(shè)計到三維設(shè)計，以及利用UG的裝配功能對天窗進行裝配；最后采用參數(shù)化設(shè)計方法，主要利用草圖、表達式、子裝配等參數(shù)化設(shè)計方法，對于汽車天窗的零部件和子裝配以及整體設(shè)計進行參數(shù)化，對于設(shè)計中使用的標準件則利用電子表格方法建立了標準件庫。天窗由電機和驅(qū)動齒輪的驅(qū)動,通過鏈條帶動機械組運動，使天窗玻璃開啟、傾斜、關(guān)閉。 汽車天窗起源于20世紀初，最早的出行時敞篷式布頂汽車，德國偉巴斯特公司在1932年生產(chǎn)出第一個功豪華汽車和公共汽車使用的折疊式的天窗，第一次將后加裝天窗推向舞臺。汽車本身的空間相對狹小、密封性較強，隨意，車內(nèi)空氣容易變得渾濁，盡管汽車本身都配備通風(fēng)系統(tǒng)，而且需要的時候還可以打開車窗讓空氣流通。可是，行車時尤其是快速行時，開側(cè)窗通風(fēng)不禁噪音大，而且灰塵多，因此，天窗這個時候就能顯示出其右實行了，安裝有天窗的汽車在行進過程中開啟天窗后，由于氣流的流動原理，能過快速有效地使車廂內(nèi)的空氣和車外的新鮮空氣進行交換，從而使汽車內(nèi)的含氧量大幅度增提高，無論時間是這還是乘客都不容易疲勞。另外，跟打開側(cè)窗相比，開啟天窗時，行駛中的造影相對比較小，也增加了行車的舒適性。中國國內(nèi)生產(chǎn)汽車天窗的廠家少之又少，而對天窗的研發(fā)設(shè)計對于我國汽車零部件市場的發(fā)展有開圖和推動作用。據(jù)不完全統(tǒng)計，在發(fā)達國家汽車天窗的普及率達50%，而在我國普及率僅為1%，差距較大。 世界上汽車天窗的著名生產(chǎn)廠家有德國尾巴斯特、德國奔馳、美國的ASC和荷蘭皇家汽車天窗公司。 出于成本及消費者習(xí)慣的考慮，80％的原裝車都沒有安裝天窗，大多數(shù)的消費者都是購買天窗后再加裝以滿足要求，在美國每年有數(shù)萬輛的家用轎車進行后安裝天窗，在韓國也有數(shù)萬輛以上，而中國現(xiàn)有原裝天窗的汽車還不帶汽車生產(chǎn)總量的1％?，F(xiàn)在各個城市的私家車擁有量每年還在快速遞增，但帶天窗的的轎車卻少之又少，這個天窗市場提供了廣闊的空間。天窗發(fā)展時至今日，其類型也愈來愈多，按照操作方式一般分為手動旋轉(zhuǎn)式、手動上推式、電子按鍵式；按照開啟狀態(tài)又分為外掀式和內(nèi)藏式。外掀式的手動天窗多用于經(jīng)濟型轎車，而內(nèi)藏式的電動車窗則多用于商務(wù)車、高檔車。我設(shè)計的汽車天窗是內(nèi)藏式的天窗加上手動的擋光板，結(jié)果相對簡單低價，而且方便使用，可靠性穩(wěn)定。 研究內(nèi)容與方法本論文主要研究的是汽車天窗的結(jié)構(gòu)性能，對天窗進行設(shè)計、材料選擇、強度校核等，具體內(nèi)容和主要問題歸納如下：根據(jù)設(shè)計題目的參數(shù)要求擬定總體設(shè)計方案：選定一種天窗結(jié)構(gòu)利用CAD等軟件進行實體建?；蜻\動模擬系統(tǒng)原理圖和零件圖。天窗的結(jié)構(gòu)和性能要求：掌握天窗的工作原理，對天窗要求的安全性、密封性以及天窗玻璃的光學(xué)性能加以分析。對天窗進行相設(shè)計計算及強度校核：選擇傳動的類型和材料，渦輪齒面解除疲勞強度計算，校核渦輪齒根圓彎曲疲勞強度，蝸桿、渦輪各部分尺寸計算。天窗的結(jié)構(gòu)形式及選擇：對天窗的結(jié)構(gòu)類型有一定了解，選擇適合的種類進行整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、繪圖。研究過程中的主要問題和解決辦法：天窗的密封排水如何設(shè)計解決方法：通過天窗玻璃周圍的密封條與車頂翻邊的密封條相結(jié)合，阻擋灰塵及大部分雨水，同時天窗總成內(nèi)部需要設(shè)計流水槽及排水管，將少量從玻璃密封條與車頂結(jié)合處滲入雨水排到車身外部。就天窗裝配質(zhì)量，天窗設(shè)計工藝如何提高解決方法