汽车雨刮器设计.docx
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汽车雨刮器设计
汽车雨刮器设计
一．设计任务书
1.1刮水器的功用
为了保证汽车在雪雨天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动，清除车窗上的水滴或污垢，保持清晰的视野。
1.2刮水器的机构简介及运动原理
汽车风窗刮水器是利用汽车刮水的驱动装置，如运动简图所示：
风窗刮水器工作时，由电动机带动齿轮装置1-2，传至曲柄摇杆装置2＇-3-4，将电动机单向连续转动，转化为刷片4做往复摆动，其左右摆动的平均速度相同。
1.3刮水器的运动简图
二．设计数据
设计内容
曲柄摇杆机构设计及运动分析
曲柄摇杆机构动态静力分析
符号
n1
k
φ
LAB
x
LDS4
Ｇ4
ＪS4
Ｍ1
单位
r∕min
（°）
mm
mm
mm
Ｎ
㎞·㎡
Ｎ·㎜
数据
30
1
120
60
180
100
１５
０．０１
５００
30
1
120
８０
180
100
１５
０．０１
５００
三．刮水器机构相关数据的计算及分析
3.1计算极位夹角
θ=180（k-1）（k+1）∴θ=0°
可见该机构无急回作用，可以达到摆臂左右摆动速度相同的要求。
3.2计算ＢＣ的长度
∵LAE=180㎜,LAB=60㎜，且LAB=LCE,∴LBC=180㎜
3.3计算AB杆和ＣＤ杆的关系
∵cos30˚=CE/CD=
AB∴CD=
AB
四.加速度，速度多边形的计算分析
4.1方案一的速度加速度分析：
如下图所示
速度与加速度多边形如下
在左极限位置,由已知条件可得:
∴
=
=0.592m²/s
选取比例尺μv=0.01（m/s）/mm,μa=0.1（m²/s）/mm
由理论力学公式得:
∵
，
∴
∴
在右极限位置：
速度与加速度多边形如下
∵
∴
∵
∴
由加速度分析图可得
4.2方案二速度和加速度分析：
速度与加速度多边形如下
LAB=80mm
在左极限位置,由已知条件可得:
∴
=
=0.789m²/s
选取比例尺μv=0.01（m/s）/mm,μa=0.1（m²/s）/mm
由理论力学公式得
∵
∴
∵
∴
∵
，∴
在右极限位置：
速度与加速度多边形如下
∵
，∴
∵
由加速度分析图可得
，
五.动态静力分析
5.1对两方案进行受力分析
惯性力
FS4=G/g×aC=15÷9.8×1.573=2.408N
惯性力矩
ＭＳ４＝ＪＳ４×aC=０.５＊１.５７３＝０.７８７Ｎ·ｍ
对方案二，同理可得
惯性力
FS4=G/g×aC=15÷9.8×２.２７８＝３.４８７Ｎ
惯性力矩
ＭＳ４＝ＪＳ４×aC=０.５×２.２７８＝１.１３９Ｎ·ｍ
由功用要求分析可得，应选取惯性力及惯性力矩较小，对杆件冲击力较小的方案一
六.ＭＡＤ仿真建模分析速度与加速度
６.１仿真运动轨迹
６.２分析速度与加速度图线
方案一方案二
加速度比较
方案一方案二
由图分析可得：
方案一的在两极限位置的速度差较方案二的小，且方案一的加速度比方案二的要小。
综上所述，最终方案为方案一。
七.心得体会
一个周的机械原理设计就要结束了。
碰到课程设计，一开始没有一点头绪，不知如何下手，老师说的ADAMS软件安装不成功，后来在《课程设计》里面看到用ＭＡＤ软件也可以达到同样的效果，而且更加方便快捷，所以改用ＭＡＤ软件来构图。
由于刚开始学习应用这个软件，我们对于这个软件应用很不熟悉，不断犯错，有些机构知道用处，就是画不出来，很烦恼。
但是碰到难题，大家一起做，一点点画，一点点熟悉软件，操作也越来越快，终于把方案做出来，虽然还不能实现真正的打印，但是我们有开始一点点想，一起画，一起找不足，一起实现一个成果，那是一种快乐。
也许，做出来的东西还不能真正像那些产品一样成熟。
但是我收获了很多，特别是团队一起动手，一起解决问题才是真正的收获。
很高兴能够在学习中发现自身不足，学习更多的东西。
在这一周里，我们付出了辛勤的劳动和大量的时间。
虽然这让我们付出了无数的汗水，但是我们还是收获很大的。
在设计和计算尺寸时,我和同学进行了激烈的讨论,随着讨论的深入,我们的设计也逐渐清晰.在计算尺寸时,我发现有的机构不太理想,于是又找资料从新设计.得到组员的认可之后,我门进一步完善了设计.
最难的还是对Auto-CAD、ADAMS、ＭAD等软件的不
熟悉,一切都要从头开始学.设计完了的时候.我负责的说明书草稿,最伤心的是在打了一中午的字后,计算机发生故障.一切又从头开始.这让我懊悔了好久,打字打得腰疼手酸,坐了一个下午.
整个过程虽然比较累,但收获也不少.第一我有了设计的经验,为以后的设计打下了良好的基础.第二我懂得了如何与其他人配合工作.第三这次设计使我认识到自己的不足之处,比如说对一些基本的软件不熟悉.也认识到基础知识的重要性.感谢这次课程设计,使我学到了这么多新知识！
本来我总感觉自己所学的知识总是那么枯燥，与实际生活格格不入。
这次课程设计让我体会到理论与实际生活的密切联系性，使自己的设计思想与机械原理课程的理论知识充分结合，设计出结合生活生产相关的工程问题。
深刻体会到理论联系实际与学习息息相关。
八．参考文献
（1）《机械原理课程设计》陆凤仪主编机械工业出版社2002
（2）《机械原理》李光敏主编中国水利水电出版社2012
（3）《机械原理》孙恒陈作模主编高等教育出版社2013
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