【導(dǎo)讀】車門玻璃的升降大多是靠手動(dòng)的玻璃升降器。臂式玻璃升降器的特點(diǎn)是：強(qiáng)度好、重量較大、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝布置較方便。前市場(chǎng)上流通最廣泛的對(duì)稱交叉臂式。根據(jù)所要求的玻璃行程設(shè)計(jì)步驟分。這個(gè)軟件的轉(zhuǎn)化，來(lái)畫出裝配圖和零件圖。汽車門窗玻璃不但要保證駕駛員有足夠的視角，以安全駕駛和行車；的機(jī)構(gòu)就是玻璃升降器，它亦是汽車安全和舒適性的一個(gè)重要部件。頂窗等)，似乎應(yīng)稱其為玻璃調(diào)整器才更為確切。技術(shù)資料中，玻璃升降器的用詞為WindowRegulator其意即玻璃調(diào)整器，或許由于玻璃的位置調(diào)整多為上下運(yùn)動(dòng)，故通常稱之為玻璃升降器。言，當(dāng)玻璃上升時(shí)，通過(guò)該機(jī)構(gòu)將玻璃提升至需要的位置；而玻璃下降時(shí)，則可依靠玻璃自身的重力作為動(dòng)力。此時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要起限位及減緩作。作用，以保證車窗玻璃的穩(wěn)定移動(dòng)。電動(dòng)玻璃升降器便于實(shí)現(xiàn)玻璃的各種。地應(yīng)用在各種中高檔車輛上。

　　

【正文】 由 圖 查得 彎曲壽命系數(shù) ?NY ?NY 圖 彎曲疲勞壽命系數(shù) NY 由 圖 查得尺寸系數(shù) ?XY 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 52 圖 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) XY ? ?limlimFXNFF S YY?? ? ???????????????? （ ） ? ?F? — 許用彎曲應(yīng)力 ? ? M P aS YYFXNFF 8 5 2l i m11l i m1 ???? ?? ? ? M P aS YYFXNFF l i m22l i m2 ???? ?? 驗(yàn)算： ?? YYYmbdKTSaFaF 111 112? ??????????????? （ ） ? ?1` FM P a ???????? ??? ? ?2112212 FSaFaSaFaFF M P aYY YY ??? ??????? 傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，不作靜強(qiáng)度校核 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 53 圖 小齒輪和齒板 5 平衡彈簧設(shè)計(jì) 平衡彈簧種類 平衡彈簧最常見(jiàn)的有發(fā)條彈簧、螺旋彈簧及扁簧等。 1）發(fā)條式彈簧 由 左右的帶料卷繞而成，形成類似鐘表的發(fā)條。彈簧外端固定在車門板上，其余部分自由卷曲，置于口朝下的滾筒中，滾筒之 上固定玻璃。彈簧總是力圖全部卷曲起來(lái)，使?jié)L筒向上運(yùn)動(dòng)，這種彈簧自由卷曲所產(chǎn)生的向上運(yùn)動(dòng)的力近似為一種常數(shù)，平衡效果好。 2）螺旋彈簧 該彈簧的優(yōu)點(diǎn)是平衡特性好，通過(guò)適當(dāng)?shù)牟贾每梢允箯椥粤厍€與重力曲線接近。當(dāng)制動(dòng)彈簧失靈時(shí)，可維持玻璃不下降。其缺點(diǎn)是占空間大，不好布置。 3）扁簧 這是最常用的平衡彈簧，由帶料卷制而成。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，能在有限空間產(chǎn)生較大的變形能。另外，其成型比較簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用最為廣泛， CA10B、 CA14 CA150P 及日本的日產(chǎn)牌、豐田牌等汽車都采用扁簧。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 54 平衡機(jī)構(gòu)的主要元件是 一個(gè)扁平的螺旋扭簧，扭簧的外端固定在底板上，是不動(dòng)端，內(nèi)端固定在扇形齒板的軸心上，隨齒板轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。 一般平衡彈簧的材料用 Mn65 的扁鋼卷成，熱處理：回火 HB480。為了能夠得到尺寸小、質(zhì)量小、特性好的平衡彈簧，可根據(jù)平衡彈簧曲線圖確定。 良好的平衡特性取決于扭簧的 ???M 特性曲線 1（ ? —— 扭簧軸心轉(zhuǎn)角）和玻璃所受重力對(duì)傳動(dòng)臂固定端的作用力矩特性曲線 2 之間的關(guān) 系，如圖 所示。特性曲線可通過(guò)分析計(jì)算或試驗(yàn)的方法獲得。 平衡彈簧是用來(lái)平衡玻璃重力的，當(dāng)搖動(dòng)手柄使玻璃上升時(shí)，彈簧放出能量平衡一部分玻璃的重力，從而使搖動(dòng)的手柄變輕 ；當(dāng)搖動(dòng)手柄使玻璃下降時(shí)，彈簧壓縮變形儲(chǔ)存變形能。因此平衡彈簧的選擇很重要。 一般平衡彈簧可用厚 5mm，寬 2mm,材料為 65Mn 的扁鋼卷成，熱處理：回火 HB480。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，能在有限的空間產(chǎn)生較大的變形能。為了能夠得打尺寸小、質(zhì)量小、特性好的平衡彈簧，可根據(jù)如下程序設(shè)計(jì)：玻璃尺寸確定后，根據(jù)公式計(jì)算出各點(diǎn)的重力矩。 ?c o s1LPM ?? ??????? ? ?? （ ） 式中 P —— 玻璃重力， N L —— 搖臂長(zhǎng)度， N ? —— 搖臂與水平位置的夾角（升程角， ? ） 然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算彈簧的扭轉(zhuǎn)不同角度時(shí)的力矩，分別繪制玻璃作用曲線圖和平衡彈簧特性曲線圖（見(jiàn)圖 ） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 55 LEJM x??? ?3602??? ???????????? ? ?? （ ） 式中 xJ —— 截面扭轉(zhuǎn)慣量（3112xJ BH? ） E —— 材料彈性模量 L —— 彈簧展開(kāi)工作長(zhǎng)度（ 平DnL ??? ? ） D平 —— 彈簧內(nèi)徑和外徑的均數(shù) ? —— 彈簧扭轉(zhuǎn)角度 B —— 彈簧寬度 H —— 彈簧厚度 圖 表 玻璃升降器平衡特性實(shí)測(cè) 數(shù)據(jù) 角度（176。） 玻璃重力扭矩（ Nm） 彈簧力拒（ Nm） 差值（ Nm） 0 0 10176。 20176。 30176。 40176。 50176。 60176。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 56 玻璃升降器平衡特性024680 10 20 30 40 50 60角度(度)力矩()差值彈簧扭轉(zhuǎn)力矩玻璃重力力矩 圖 玻璃升降器實(shí)測(cè)平衡特性 根據(jù)上述公式求得如表 的數(shù)據(jù)，并做平衡特性圖 。 .6 制動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 制動(dòng)機(jī)構(gòu)一般采用平衡彈簧漲圈式傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)，圖 所示是防止手動(dòng)玻璃升降器倒裝的自動(dòng)機(jī)構(gòu)，雖然各種機(jī)構(gòu)可能有些差異，但原理上基本相同。當(dāng)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧從外殼被拉開(kāi)，芯子的運(yùn)動(dòng)是經(jīng)過(guò)齒扇被小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，當(dāng)小齒輪受到一個(gè)負(fù)載時(shí)，使彈簧 擴(kuò)張而產(chǎn)生摩擦力矩（制動(dòng)機(jī)構(gòu)）阻止玻璃升降。而電動(dòng)玻璃升降通過(guò)減速機(jī)構(gòu)來(lái)防止倒轉(zhuǎn)。 圖 制動(dòng)彈簧 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 57 設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用近似的計(jì)算公式算出選定的制動(dòng)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)力矩，計(jì)算出的自動(dòng)力矩能承受三陪玻璃的重力就可以了。以下玻璃升降器根據(jù)公式求得到動(dòng)力矩 jM ( 1)JTM M e??????????????????????? （ ） 式中 TM —— 預(yù)緊力矩 ndD dEM T ??????? 1436 6 0??????????????（ ） e —— 自然對(duì)數(shù)的底 ? —— 摩擦系數(shù)（取 ? ? ） ? —— 彈簧包角（弧度） E—— 材料彈性模量（ 52 .1 1 0E M Pa?? ） n—— 制動(dòng)彈簧裝入鼓內(nèi)圈數(shù) d—— 鋼絲直徑（ mm? ） 2D —— 制動(dòng)彈簧外徑（ mm??? ） 1D —— 制動(dòng)鼓內(nèi)經(jīng)（ mm??? ） 1? —— 制動(dòng)彈簧裝入鼓內(nèi)狀態(tài)夾角 2? —— 制動(dòng)彈簧自由狀態(tài)夾角（ 52 0140? ????? ） 首先求 JMaxM 彈簧自由狀態(tài)夾角 2 140? ?? 自由狀態(tài)外徑2 2 9 .4 2D mm?大 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 1 28D mm?小 自由狀態(tài)彈簧總包角 2 3 6 0 5 1 4 0 1 6 6 0? ? ? ?? ? ? ? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 58 DD12212211 ???? ?? ＝＝ ＝小大大小大大小小 ?? ??? de （裝入鼓內(nèi)）＝＝ ? （裝入鼓內(nèi)彈簧圈數(shù)）＝＝ 4. 843601744n ??? （裝入鼓內(nèi)彈簧夾角）＝）＝（ ??????? 563 6 03 6 01 7 4 451? （變形角）＝＝－或＝＝－＝????????8416601744561402112 ?? ??? 彈簧預(yù)緊力矩 TM 為： ndD dEM T ??????? 1436 6 0 mN ?????? ???????? )(3 6 6 0 312465 )1(m a x ?? ??eMM TJ mN ?? ???? )( 同理可求得 minJM ,1452 ??? ，＝ ，＝ ??????? 165514553602? d e nDD 7 2 6 5 5/ 1221 ????????? ?? ???????????? 803 6 0)3 6 01 7 2 05(,4 . 7 83 6 01 7 2 0n 1?圈＝＝ （變形角）＝＝－或＝＝－＝????????6516551720801452112 ?? ??? ndD dEM T ??????? 1436 6 0 mN ?????? ?????? ?? )(3 6 6 0 3 12465 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 59 )1(m a x ?? ??eMM TJ mN ?? ???? )17 1 ( LGZZM J ??? 3/ 21 ??????????????????? （ ） 面包車門窗玻璃重力 20PN? ， 3 60PN? ，搖臂長(zhǎng)度 ? ，小齒輪齒數(shù) 1 8Z? ，齒板齒數(shù) 2 144Z ? 。 21/ 3 8 / 14 4 60 0. 37 1. 23 .JM Z Z P L N m? ? ? ? ? ? ? 驗(yàn)證結(jié)果，說(shuō)明該結(jié)構(gòu)的制動(dòng)力矩足夠。 7. 總結(jié) 面包車機(jī)械對(duì)稱擺 臂式玻璃升降器的設(shè)計(jì) 是理論計(jì)算和電腦制圖相結(jié)合的設(shè)計(jì)， 其中需要用到 學(xué)過(guò)的理論力學(xué)、機(jī)械原理、材料力學(xué)等課程的知識(shí) 以及 UG 和 AUCAD 這兩個(gè)軟件的應(yīng)用，并 應(yīng)用到 具體實(shí)際問(wèn)題的解決中。 前期的參數(shù)確定和強(qiáng)度校核以及后期的 UG 建模和 AUCAD 制圖都要求設(shè)計(jì)人員要有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)和電腦軟件方面的運(yùn)用能力 。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要解決一系列設(shè)計(jì)前沒(méi)想過(guò)的問(wèn)題。 其中要設(shè)計(jì)制動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)解決 玻璃升降器的可靠性設(shè)計(jì)；而升降器的平穩(wěn)性設(shè)計(jì)主要是升降器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) —— 也就是傳動(dòng)臂的設(shè)計(jì)， 在設(shè)計(jì)主傳動(dòng)臂和從動(dòng)臂時(shí)，考慮到到它們兩者是否有運(yùn)動(dòng)干 涉，為了解決這問(wèn)題，在主動(dòng)臂和從動(dòng)臂的相交處，設(shè)計(jì)一個(gè)斜坡來(lái)避免它們的運(yùn)動(dòng)干涉；并且還要考慮的主動(dòng)臂和從動(dòng)臂的強(qiáng)度問(wèn)題，當(dāng)玻璃上升到最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)傳動(dòng)臂受到玻璃給它的往下的壓力達(dá)到最大，所以這時(shí)候要對(duì)臂的強(qiáng)度進(jìn)行強(qiáng)度校核；而在平衡彈簧部分，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式，分別算出它各角度時(shí)的彈簧扭轉(zhuǎn)力矩和玻璃重上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 60 力力矩，對(duì)它們兩者之間的差值進(jìn)行分析，確認(rèn)是否符合要求。建立幾何模型后，能不能把它們正確裝配起來(lái)，添加正確的約束。然后轉(zhuǎn)成 AUCAD圖紙進(jìn)行 2 維圖紙的設(shè)計(jì)，其中所要掌握的技術(shù)也是設(shè)計(jì)人員要克服的難題之一。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻 璃升降器的設(shè)計(jì) 61 參考文獻(xiàn) [1] 黃天澤，黃金陵 .汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [2] 蔣斌 .淺論汽車玻璃升降器的結(jié)構(gòu)與發(fā)展 [J].汽車技 術(shù) ,1996,(10):1017 [3] 姜連勃 ,王紹春 .汽車車門設(shè)計(jì)（一） [J]. 汽車技術(shù) , 1999,(4) [4] 姜連勃 ,王紹春 .汽車車門設(shè)計(jì)（二） [J]. 汽車技術(shù) , 1999,(5) [5] 曹云翔 .國(guó)內(nèi)及國(guó)外電動(dòng)玻璃升降器的發(fā)展情況 [J].現(xiàn)代汽車 ,2020(8):2025 [6] 鄧什珍 ,范淼海 .車身制造工藝 [M].北京理工大學(xué)車板社 ,1997:310330 [6] Jenson Near Zero Stamping, shaping the auto industry39。s petitive future[J].etal Forming,1996(10):8990 [7] Ceglarek D et Variation Reduction for Au tomotive Body Assembly[J]Manufacturing Review,1995(6) [8] ， ， . 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