【正文】 —— 被動(dòng)臂在導(dǎo)軌上的滾動(dòng)摩擦力， N N —— 導(dǎo)軌對(duì)傳動(dòng)臂的支持力， N xF —— 銷對(duì)被動(dòng)臂的水平力， N yF —— 銷對(duì)被動(dòng)臂的垂直立， N c. 取主動(dòng)臂為研究對(duì)象 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) 32 圖 主動(dòng)臂受力圖 39。根據(jù)圖 ，傳動(dòng)臂長(zhǎng)度 L＝ 370mm，寬度 b＝ 20mm，厚度 h＝ 2mm。通過(guò)這兩個(gè)點(diǎn)的分析來(lái)確定傳動(dòng)臂尺寸的合理性。 圖 窗玻璃的支承部分 1—— 滾輪 2—— 滑軌 3—— 托槽 4—— 彈簧片 5—— 球頭滾輪軸 6—— 傳動(dòng)臂 傳動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)范圍是 0~78? 。 3 傳動(dòng)臂的設(shè)計(jì) 傳 動(dòng)臂時(shí)用過(guò)滾輪 支承玻璃的滑軌 2 與夾持玻璃的托槽 3 連接，參見圖 。 圖 來(lái)固定中心位置，而平衡彈簧上端的 U形曲面與底板凸臺(tái)固定使其成為不動(dòng)端。當(dāng)搖動(dòng)手柄，主動(dòng)小齒輪帶動(dòng)齒板而使玻璃下降時(shí)，彈簧被旋緊，玻璃下降的勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為扭簧的變形能而被儲(chǔ)存起來(lái)。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)力矩）阻止玻璃的升降。它的作用與玻璃驅(qū)動(dòng)正好相反。另一端通過(guò)調(diào) 螺栓 把從動(dòng)臂接合在短導(dǎo)軌 上。 從動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖 從動(dòng)臂裝配示意圖 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) 27 對(duì)稱搖擺式玻璃升降器的 從動(dòng)臂的尺寸與主動(dòng)臂 相同 ， 不過(guò)分為上下兩部分，通過(guò)中間的卯釘使兩部分連為一體，但是 其所起的作用是不同的，從動(dòng) 臂 是主要用來(lái)保證 玻璃 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持 水平 狀態(tài)， 來(lái)防止玻璃升降實(shí)出現(xiàn)偏 斜現(xiàn)象。 圖 傳動(dòng)臂設(shè)計(jì)示意圖 圖 傳動(dòng)臂結(jié)構(gòu) 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) 26 圖 主動(dòng)臂與扇形 齒板的連接 在圖 定位孔 8? 的 孔距，用來(lái)與扇形齒板裝配。 齒輪副和聯(lián)動(dòng)盤的 裝配尺寸 ，如圖 。在齒輪的設(shè)計(jì)上，我選定手柄搖動(dòng) 4圈玻璃達(dá)到升程的最高點(diǎn)，玻璃升程為 400mm，齒輪副的模數(shù) ，小齒輪齒數(shù)選 9，傳動(dòng)比定為 18，可推算出扇形齒板齒數(shù)是 162，傳動(dòng)臂的擺角為 ??? 78183604 ＝ ； 可以 根據(jù)齒輪的校核運(yùn)算 得出 小齒輪的 寬度 為15mm、扇形齒板寬度 為 12mm。 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) 24 圖 聯(lián)動(dòng)盤 的剖視 圖 聯(lián)動(dòng)盤 通過(guò)制動(dòng)彈簧和 傳動(dòng)軸連接， 而 聯(lián)動(dòng)盤 帶動(dòng)小齒輪的嚙合。 反之，當(dāng)外力作用于玻璃時(shí)，聯(lián)動(dòng)盤推動(dòng)彈簧使其擴(kuò)張，于是彈簧與制動(dòng)鼓內(nèi)壁之間的壓緊上海工程技術(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) 23 力增大，并產(chǎn)生于運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力矩， 阻止聯(lián)動(dòng)盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此玻璃就不會(huì)下降。傳動(dòng)軸與手柄連接，而聯(lián)動(dòng)盤則通過(guò)鉚死在盤上的小齒輪 扇形齒板 4和傳動(dòng)臂與玻璃相連接。 圖 制動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 1－制動(dòng)鼓 2－傳動(dòng)軸 3－制動(dòng)彈簧 4－ 扇形齒板 5－小齒輪 6－聯(lián)動(dòng)盤 7－鉚釘 8－底板 圖 ， 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)就是制動(dòng)機(jī)構(gòu) 它是 由制動(dòng)鼓 制動(dòng)彈簧 傳動(dòng)軸 2和聯(lián)動(dòng)盤 6等元件組成的。如圖 圖 力的傳遞過(guò)程 玻璃升降器的布置 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 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) 22 面包車機(jī)械對(duì)稱擺臂式玻璃升降器 由以下幾部分組成 ,操縱機(jī)構(gòu) (搖臂 )、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) (齒輪、齒板或齒條，齒輪軟軸嚙合機(jī)構(gòu) )、玻璃升降機(jī)構(gòu) (主傳動(dòng)臂 、 從動(dòng)臂 )、玻璃支承機(jī)構(gòu)及 制動(dòng) 彈簧、平衡彈簧。 圖 玻璃升降器工作示意圖 1— 傳動(dòng)臂； 2— 球頭滾輪軸； 3— 滑槽； 4— 滾輪； 5— 彈簧片 力的傳遞方式 玻璃升降器是由人力操作的，產(chǎn)生 ，但在各臂開始運(yùn)動(dòng)前，手柄的自由轉(zhuǎn)動(dòng)空行程量應(yīng)恰當(dāng)，一般為 78度。 為解決以上問(wèn)題，在設(shè)計(jì)上可采取以下措施： （ 1）玻璃夾框或托架與升降器臂連接采用球面接觸，靠球面滾輪在滑槽內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償兩者運(yùn)動(dòng)方向上的差異，如上圖 所示； （ 2）為補(bǔ)償曲面玻璃在升程范圍內(nèi)的弦弧高，可以將升降器臂上的滾輪設(shè)計(jì)成可軸向竄動(dòng)，還可以借助彈簧片和升降器臂的變形來(lái)補(bǔ)償。 當(dāng)玻璃為平面時(shí)，其上下運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線， A 值不變；當(dāng)玻璃為曲面時(shí)，則 A 值是變化的，可通過(guò)傳動(dòng)臂與玻璃連接部分的彈性進(jìn)行補(bǔ)償，若補(bǔ)償量不夠，則要重新選擇玻璃升降器。距離 A是非常重要的，它關(guān)系到升降器是否升降自如，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) 20 因?yàn)椴Ａ?dǎo)槽按玻璃中心線的形狀和運(yùn)動(dòng)軌跡位置安裝固定。在確定中心線時(shí)，主要依據(jù)外表面曲線、側(cè)面曲線及附件布置等。 圖 車門升降機(jī)構(gòu)平面布置圖 左圖： 中心線 右圖： 側(cè)面圖布置 圖 ，它可用來(lái)觀察升降器在門厚度方向上的位置 。圖示的陰影區(qū)域，是在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)載貨汽車駕駛室車門玻璃升降器手柄、三角窗框及車門扶手所限定的區(qū)域。為了使手柄布置在方便的位置，就要把手柄的位置和駕駛員的位置聯(lián)系起來(lái)。此外，一般要求選擇的玻璃升降器最大行程比實(shí)際行程大些。 玻璃升降器的布置過(guò)程 玻璃升降器是車門上主要附件之一，它帶動(dòng)玻璃上下運(yùn)動(dòng)，占據(jù)門內(nèi)大量空間。其次是保證玻璃沿導(dǎo)軌順利升降。 車門外表面線為車身外形的截面曲線，玻璃中心線為圓柱面玻璃的截面線。逼近外型是指車門玻璃大小、形狀與車身造型所要求的窗口一致，并盡量使玻璃外表面與車身 外表面貼近。玻璃形狀和窗口處造型形狀及窗框結(jié)構(gòu)密切相關(guān)?？梢灶A(yù)測(cè)，未來(lái)將有更多的企業(yè)加入這個(gè)市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)也將更為激烈。 隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車的產(chǎn)量將大大增加 ，電動(dòng)門窗升降器的需求量也將大大增加，尤其是轎車，向后電動(dòng)門上海工程技術(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) 17 窗升降器將成為一種標(biāo)準(zhǔn)汽車配件。但萬(wàn)江機(jī)電廠經(jīng)過(guò)幾年的努力，已成功開發(fā)了仿西門于 443959 8ol／ 802電機(jī)。 未來(lái)電動(dòng)門窗升降器技術(shù)和市場(chǎng)預(yù)測(cè) 由于電動(dòng)門窗升降器在取代手動(dòng)門窗升降器時(shí)，許多零件都要重新設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，因而，傳統(tǒng)的手動(dòng)門窗升降器的生產(chǎn)廠家技術(shù)上沒(méi)有跟上市場(chǎng)的要求，國(guó)內(nèi)電動(dòng)門窗升降器最早開發(fā)廠家大致有上海實(shí)業(yè)交通電器有限公司、張家港星港電子有限公司、貴州萬(wàn)江機(jī)電廠、鎮(zhèn)江洛克威爾電子有限公司等四家企業(yè)，其它還有數(shù)十 家廠也在開發(fā)和生產(chǎn)電動(dòng)門窗升降器，但從技術(shù)上和規(guī)模上都無(wú)法與這四個(gè)廠相比。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在八十年代末期和九十年代初期，國(guó)外的專利局接受了大量的有關(guān)電動(dòng)窗新的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的申請(qǐng)，在電機(jī)與機(jī)械的接口方面，利用類似離合器的結(jié)構(gòu)，如德國(guó) Kichert申請(qǐng)有關(guān)行星齒輪傳動(dòng)專利，提出了電機(jī)電源結(jié)構(gòu)切斷，仍可用手柄搖動(dòng)，提高了電動(dòng)門商升降器的可靠上海工程技術(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) 16 性，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方面，主要是固繞增加系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性、減小系統(tǒng)運(yùn)行的摩擦等進(jìn)行了創(chuàng)新，如在繩輪式電動(dòng)窗方面，廣泛地使用了滾動(dòng)的定滑輪，以減小摩擦損耗，提高效率，另外，國(guó)外的一些廠家設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，大量使用了邊緣翻邊成 單凸或雙凸的形狀，以提高系統(tǒng)的強(qiáng)度和運(yùn)行的平穩(wěn)性，而另外的一些廠家開發(fā)雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的電動(dòng)窗，以更好地提高電動(dòng)窗運(yùn)行的平穩(wěn)性。由于電機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)射干擾其它電子器件正常工作的電磁波，因而，降低電磁干擾已成為汽車電機(jī)的熱門課題。八十年代后期，由于許多新電磁材料的運(yùn)用，電動(dòng)窗電機(jī)體較以前大大減小，效率大大提高，而功率基本不變。 國(guó)外玻璃升降器發(fā)展情況 電動(dòng)玻璃升降器出現(xiàn)于六、七十年代，近幾年在國(guó)外的發(fā)展也相當(dāng)迅速，八十年代初。 1998年上海實(shí)業(yè)交通電器有艱公司和張家港星港電子有限公司開發(fā)的桑塔納電動(dòng)門窗升降器按照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的 T／ r2083電動(dòng)門窗升降器供貨技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的型式試驗(yàn)、材料試驗(yàn)、道路試驗(yàn)，先后獲得上海標(biāo) 準(zhǔn)的認(rèn)可，從而拉開了在中國(guó)的發(fā)展歷史。同年，上海實(shí)業(yè)交通電器有限公司和張家港星港電子有限公司先后開始開發(fā)桑塔納電動(dòng)門窗升降器。 目前國(guó)內(nèi)，電動(dòng)門窗升降器作為汽車配件，最早出現(xiàn)于 1990年前后，當(dāng)時(shí)一些南洋和日本商人，看好中國(guó)的汽車市場(chǎng)，提供了一些 電動(dòng)門窗升降器于汽車配件市場(chǎng)，以供人們改裝汽車之用。 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) 14 當(dāng)前我國(guó) 電動(dòng) 玻璃升降器的發(fā)展很快，它不但在轎車中大量配套， 而且也開始在輕型 客車 中大量配套。目前，大 客 車 也有配置 電動(dòng) 玻璃升降器的需求。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的中高檔轎車，例如奧迪 、別克、雅閣、帕薩特、桑塔納2020 都配置了 電動(dòng) 玻璃升降器。汽車上裝有 電動(dòng) 玻璃升降器，給汽車帶來(lái)一種豪華的氣氛，受人喜愛(ài)。最早開始應(yīng)用在桑塔納普通型的選裝車上，稱為豪華型轎車，以后在奧迪、捷達(dá)、富康等轎車上都開始選裝 電動(dòng) 玻璃升降器。由于目前我國(guó)大量使用的主要為臂式玻璃升降器，其它類型特別是柔式玻璃升降器尚缺乏有關(guān)的技術(shù)資料和技術(shù)數(shù)據(jù)，故上述標(biāo)準(zhǔn)僅適用于臂式玻璃升降器，其它類型玻璃升降器亦可參照?qǐng)?zhí)行。 6） 耐振性 指汽車在行使中出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，升降器能保持玻璃開度位置不變的能力。 5） 耐超載性 常用符合強(qiáng)度和操作強(qiáng)度表示。常用每 100mm 長(zhǎng)度上的不平行度表示。 3） 可靠性 指玻璃在升降過(guò)程種，能準(zhǔn)確的停留在任意位置的能力，如： JB2882 規(guī)定玻璃下降不大于 5mm。 cm），上海桑塔納轎車規(guī)定為 。對(duì)于用選裝式手柄的升降器來(lái)說(shuō)，平均操作力為 ～ （ 2～ ），最大不得超過(guò)（ 3kfg）， 升起與下降玻璃時(shí)所用力的差值應(yīng)不大于 （ ）。 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) 12 圖 電動(dòng)式玻璃升降器 玻璃升降器的性能要求 玻璃升降器的主要技術(shù)性能與其結(jié)構(gòu)型式、使用車型、安裝位置、玻璃的形狀（曲率）和重量等因素有關(guān)而有所不同。 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) 11 圖 8.彈簧 電動(dòng)玻璃升降器 圖 ，也就是這幾年的事情，但是由于電動(dòng)門窗升降器極走地提高了乘車的舒適性，增加了乘車的情趣，同時(shí)又由于電動(dòng)門窗升降器本身較手動(dòng)門窗升降器具有更好的可 靠性和安全性，因而這幾年在我國(guó)得到了迅猛的發(fā)展。在彈簧外圈上套有導(dǎo)向管，以保證彈簧式軟軸的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)順暢。 圖 6滑動(dòng)支架 軟軸式玻璃升降器 圖 。搖把手柄的位置可自由布哥，設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)整都 很方便，其耐久性試驗(yàn)可達(dá) 25 000次。該升降器運(yùn)動(dòng)軟軸采用塑料穿孔帶，其它零件亦多采用塑料制品，從而大太減輕了升降器總成的自身質(zhì)量。該升降器所用零件少，自身質(zhì)量輕，便于加工，所占空間小，常用于小型轎車。由于提升軸提升力作用線的相對(duì)位置是固定的，可保證與玻璃質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡始終重合 (或平行 )，故能很好的保證玻璃平穩(wěn)移動(dòng) 繩輪式玻璃升降器 圖 。故安裝時(shí)，應(yīng)保證玻璃與導(dǎo)軌之間的配合間隙，個(gè)別運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)涂潤(rùn)滑脂，以減少摩擦阻力。 臂式玻璃升降器的主要零件有：小齒輪，其模數(shù)為 ～ 2，齒數(shù) 6～9，材料可用粉末冶金壓鑄件，熱處理淬火 HRC42～ 48，也可用 45 號(hào)鋼切削加工，熱處理淬火 HRC48～ 52；扇形齒輪，其材料為 25 號(hào)鋼板，冷沖壓件，齒部熱處理淬火 HRC30～ 35；平衡彈簧可用 ，寬 10mm，材料65Mn 的扁鋼卷成，熱處理，回火 HB480。而交叉雙臂 式則無(wú)此缺點(diǎn)，玻璃在升降行程中的重心和傳動(dòng)臂的重心始終在一條鉛垂線上，所以運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)使用較為普遍。使用平行臂式玻璃升降器的車型有東風(fēng) EQ1090載貨車、標(biāo)致 504等；采用交上海工程技術(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) 7 叉臂式玻璃升降器的車型比較多，有 LZW10 SC10 B】 1041Q、 NJ106SXZ1035W 、 EQl141G、金杯輕型客車，日本豐田、五十鈴輕型貨車，三菱輕型客車等。其中交叉臂式玻璃升降器支承寬度較大，故運(yùn)動(dòng)比較平穩(wěn)，被普遍采用。我國(guó)的 BJ10 NJ1 CAl090等車型，日本豐田及五十鈴系列輕型貨車前車門等采用單臂式玻璃升降器。而雙臂式又可分上海工程技術(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) 6 為交叉臂式（圖 ）和平行雙臂式（圖 ）兩種。但由于其采用懸臂式支承結(jié)構(gòu)及齒輪齒板機(jī)構(gòu)，故工作阻力較大。 按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式分，有臂式、鋼絲繩式、帶式、軟軸式等玻璃升降器。其中平衡彈簧用以平衡玻璃的重力，以減輕操縱力；裝在小齒輪與支承座間的止動(dòng)彈簧用以定住玻