机械原理课程设计汽车雨刷机构ppt课件
机械原理课程设计汽车雨刷机构
小组成员：王宇 赵世明 张彬 王金良
2014年6月
工艺原理及 工艺动作过
程
方案设计动画 及机构简图
方案分析与选择
目录 CONTENTS
工艺原理及工艺动作过程（概述）： 刮水器通过在挡风玻璃上不断来回移动 擦除积水，保持车窗洁净
刮雨 刮臂（与摇杆相连）
连杆（带动） 小电机（驱动） 工艺原理及工艺动作过程（细述）
主要参考文献
谢谢！
小组成员：王宇 赵世明 张彬 王金良 2014年6月
刮片（与刮臂相连一起在 摇杆驱动下摆动） 摇杆（往复运动）
曲柄（整周运动）
方案设计动画及机构简图
本低
雨刷机构设计方案一演示动画曲柄摇杆结构可以通过曲柄的转动带动摇杆摆动来完成刮刷 这一基本动作；而且其独特的急回特性能够较好提高雨刷对 雨水的刮刷效率，最终使机构顺利完成了雨刷设计的目的。
设计方案一机构示意图
设计方案三机构示意图
本低
雨刷机构设计方案四演示动画
本方案中通 过电动机带 动曲柄转动 ，从而实现 两个摇杆相 向运动，实 现擦拭动作
设计方案四机构示意图
以曲柄摇杆为基础的多杆机构，在原动曲柄的驱动 下，通过连杆实现从动杆的大摆角摆动
设计方案五机构示意图
1 方案一：体积小，结构简单。双臂同步无碰撞 2 方案二：摆杆摆动角度范围较小。 3 方案三：凸轮带动不稳定，凸轮与挡板有动摩擦；中间固定部位较长影响视线。 4 方案四：两摇杆双曲柄，较复杂，双臂不同步 5 方案五：工作可靠，但占用空间较大，容易出现死点。
本低
雨刷机构设计方案二演示动画
本方案中通过电动机带动曲柄转动，从而实现两个摇杆 同步运动，实现擦拭动。作此机构摆杆摆动角度范围较 小。
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计
目录前言 (3)1.课程设计目的和任务 (3)2.设计说明书的格式要求： (3)一、机械原理课程设计任务和简介 (4)1.1设计任务 (4)1.2设计题目及其简介 (4)1.3 雨刮器设计的基本要求 (8)二、方案分析和比较 (10)2.1概述 (10)2.2方案比较 (11)2.3最终方案选定 (13)三、基本尺寸的确定 (14)3.1前风窗玻璃的尺寸 (14)3.2雨刮器雨刮臂尺寸确定 (15)3.3雨刮器电机原理及参数的选定 (16)四、雨刮器运动分析 (19)五、设计总结 (22)5.1设计感悟 (22)5.2设计过程 (23)5.3设计的优化思路和展望 (23)六、参考文献 (25)前言1.课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。
2.设计说明书的格式要求：（1）说明书一般用A4纸打印，要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。
（2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出，建议加上目录。
课程设计—汽车雨刮器
院－系：工学院机械系专业：机械工程及自动化年级： 2011级学生姓名：张万兵学号： 201101030209指导教师：王海生2013年8月目录一.设计题目 (1)1.1课程设计目的和任务 (1)1.2课程设计内容与基本要求 (2)1.3机构简介 .................................................. 错误！未定义书签。
1.4参考数据 (5)1.5设计要求 (5)二. 设计方案比较 (6)2.1设计方案一 (6)2.2设计方案二 (7)2.3设计方案三 (8)2.4最终设计方案 .......................................... 错误！未定义书签。
三.虚拟样机实体建模与仿真 ......................... 错误！未定义书签。
3.1ADAMS/V IEW 的样机建模 .................. 错误！未定义书签。
四.虚拟样机仿真结果分析 (10)4.1滑块水平位移仿真曲线 (10)4.2块水平运动速度仿真曲线 (10)4.3滑块水平运动加速度仿真曲线 (11)4.4带刮片摆杆角速度仿真曲线 (11)4.5带刮片白杆角速度仿真曲线 (11)五. 课程设计总结 (12)5.1机械原理课程设计总结 (12)5.2设计过程 (13)5.3设计展望 (14)5.4设计工作分工表 (15)5.5参考文献 (15)一．题目：汽车风扇刮水器1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计
机械原理课程设计——汽车前风窗⾬刮器设计⽬录前⾔ .........................................................错误!未定义书签。
1.课程设计⽬的和任务......................................错误!未定义书签。
2.设计说明书的格式要求：..................................错误!未定义书签。
⼀、机械原理课程设计任务和简介...............................错误!未定义书签。
设计任务..................................................错误!未定义书签。
设计题⽬及其简介..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器设计的基本要求.....................................错误!未定义书签。
⼆、⽅案分析和⽐较............................................错误!未定义书签。
概述......................................................错误!未定义书签。
⽅案⽐较..................................................错误!未定义书签。
最终⽅案选定..............................................错误!未定义书签。
三、基本尺⼨的确定............................................错误!未定义书签。
前风窗玻璃的尺⼨..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器⾬刮臂尺⼨确定......................................错误!未定义书签。
雨刮器__毕业设计
汽车雨刮器的机构设计
方案2 简图 1 2 支座 摇杆 4 3 连杆 摆杆 5 蜗轮
汽车雨刮器的机构设计
分析： 蜗轮5转动带动摇杆2，摇杆2带动连杆4移动，从而使摆杆3左右 以一定频率摆动，达到刮水的效果。 该方案优点： 1.整体构建布局可以在汽车上较为容易实现； 2.机构简单实用； 3.设置急回特性（推杆快，收杆慢），因为在刮片起挂前，挡风 玻璃上附着的雨水量相对较多，对司机观察前方路线不利，这时 刮片需快速挂清雨水，而在回程时玻璃上雨量较少，这时慢挂可 进一步刮净雨水，是玻璃保持相对较长的清晰度。同时急回特性 的运用也提高了雨刮器的工作效率； 4.在雨刮器收杆的时候，刮片贴紧挡风玻璃下沿时间较长，这就 可以让雨刷器间隔工作。 这个方案的工作部位是目前市场上最普遍，最常见的一种结构， 在这种结构的基础上，我们可以从动力部分出发，去设计更高效 的雨刮器。
汽车雨刮器的机构设计
1.雨刮器简介
• 如下图1所示，雨刮器的一般结构原理图，雨刮器的动力源来自电 动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高 的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般 与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输 出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆 动的运动。雨刮器电动机采用3刷结构以方便变速。间歇时间由间歇继电 器控制，利用电机的回位开关触点与继电器电阻电容的充放电功能使雨 刮器按照一定周期刮扫。
汽车雨刮器的机构设计
确定了数据后，雨刷器的总体方案效果图如下
汽车雨刮器的机构设计
图中，绿色细实线代表雨刷器处于第一个极限位置，而黑 色粗实线代表雨刷器处于第二个极限位置。 如图，蜗轮是逆时针转动的，初始状态如图B所示，此时雨 刷停留在玻璃下沿，当蜗轮沿逆时针方向转动到如图A所示，即 刚好经过了一个工作行程时，雨刷刚好从玻璃下沿顺时针运动 到竖直位置（如图A所示），即雨刷也恰好经过了一个工作行程， 此时，蜗轮继续沿逆时针方向转动，当再次转到如图B的初始位 置时，这一过程是回程过程，则雨刷也刚好从竖直位置沿逆时 针转回玻璃下沿（如图B所示），由此，一个工作周期结束，以 后的运动总是周而复始的循环往复运动。
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录前言 .........................................................错误!未定义书签。
1.课程设计目的和任务.....................................错误!未定义书签。
2.设计说明书的格式要求：.................................错误!未定义书签。
一、机械原理课程设计任务和简介...............................错误!未定义书签。
设计任务..................................................错误!未定义书签。
设计题目及其简介.........................................错误!未定义书签。
雨刮器设计的基本要求....................................错误!未定义书签。
二、方案分析和比较............................................错误!未定义书签。
概述.....................................................错误!未定义书签。
方案比较.................................................错误!未定义书签。
最终方案选定.............................................错误!未定义书签。
三、基本尺寸的确定............................................错误!未定义书签。
前风窗玻璃的尺寸.........................................错误!未定义书签。
机械原理课程设计汽车雨刷机构(课堂PPT)
设计方案三机构示意图
11
本低
雨刷机构设计方案四演示动画
12
本方案中通 过电动机带 动曲柄转动 ，从而实现 两个摇杆相 向运动，实 现擦拭动作
设计方案四机构示意图
13
以曲柄摇杆为基础的多杆机构，在原动曲柄的驱动 下，通过连杆实现从动杆的大摆角摆动
设计方案五机构示意图
14
1 方案一：体积小，结构简单。双臂同步无碰撞
设二演示动画
8
本方案中通过电动机带动曲柄转动，从而实现两个摇杆 同步运动，实现擦拭动。作此机构摆杆摆动角度范围较 小。
设计方案二机构示意图
9
本低
雨刷机构设计方案三演示动画
10
此机构由凸 轮机构组成， 凸轮的转动 带动雨刷向 上运动，达 到最高度时， 雨刷因弹力 和重力随凸 轮向下运动。
汽车雨刷机构方案设计
小组成员：王宇 赵世明 张彬 王金良
2014年6月
工艺原理及 工艺动作过
程
方案设计动画 及机构简图
方案分析与选择
目录 CONTENTS
2
工艺原理及工艺动作过程（概述）： 刮水器通过在挡风玻璃上不断来回移动 擦除积水，保持车窗洁净
3
刮雨 刮臂（与摇杆相连）
连杆（带动） 小电机（驱动） 工艺原理及工艺动作过程（细述）
2 方案二：摆杆摆动角度范围较小。 3 方案三：凸轮带动不稳定，凸轮与挡板有动摩擦；中间固定部位较长影响视线。 4 方案四：两摇杆双曲柄，较复杂，双臂不同步
5 方案五：工作可靠，但占用空间较大，容易出现死点。
机构方案比较
15
方案分析与选择
综上五种方案，方案一简单实用，并且节省材料，设置了急回特性 （ 推杆快，收杆慢），急回特性的运用提高了雨刷器的工作效率, 整体构建布局较易在汽车上实现，可行性好。所以最终选择方案一 。
2雨刮器模型的设计与制作PPT课件
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
5、教学实施——设计 （3）方案设计
标注尺寸， 设计雏形完成。
5、教学实施——。
5、教学实施——设计 （4）零件设计
零件1——曲柄
曲柄
曲柄 零件2——连杆
5、教学实施——设计 （4）零件设计
零件3——摇杆
5、教学实施——设计 （4）零件设计
零件4 ——机架
5、教学实施——设计 （1）设计分析
动画模型
5、教学实施——设计 （1）设计分析
右端极限位置
左端极限位置
5、教学实施——设计 （1）设计分析
刮 刷 区 域
不能刮刷区域
分析： 1、不能对大部分车窗进行刮刷，中
间未刮刷一块挡住行车视线。 2、刷子的停放位置在行车视线中。
刮 刷 区 域
设计不合理 重新设计
5、教学实施——制作
1、杆件的制作
（2）刨削 将长木条的四个面进行刨削加工，平整。
5、教学实施——制作
1、杆件的制作
（3）划线 根据图样，用划线工具画出加工界线，画出钻
孔中心点。 （4）锯割
按照划线，将木条按设计长 度切割。
5、教学实施——制作
1、杆件的制作
（5）钻孔 按照划线，钻直径4.2mm螺栓孔。
5、教学实施——设计
（2）设计要求
雨刮器的停放 位置为水平位置
雨刮器的刮刷区域应 占据车窗的大部分区域
5、教学实施——设计 （3）方案设计
《机械原理课程设计》课件
在课程设计中，我通过实际操作和动手制作，提高了自己的实践能力 ，加深了对机械原理理论知识的理解。
培养了团队协作精神
在小组合作中，我学会了与他人协作，共同完成任务，培养了团队协 作精神。
增强了解决问题的能力
在遇到问题和困难时，我学会了独立思考和解决问题的能力，提高了 自己的创新思维和创新能力。
05
机械系统动力学分析
机械系统动力学的基本概念
定义
机械系统动力学是研究机械系统中物 体运动和力的关系的科学。
目的
通过分析机械系统的动力学特性，优 化机械系统的性能，提高系统的稳定 性和可靠性。
机械系统动力学分析的方法与步骤
建立数学模型
根据机械系统的物理特性，建立系统的数学模型，包括运动方程和动力学方程。
研究机构的组成和运动特性，确定各构件之间的相对位置和相对运动，为综合 新机构提供依据。
机构综合
根据特定的工作要求和应用需要，设计出能够实现预定功能的机构。
常用机构的工作原理与运动特性
01
连杆机构
通过连杆的连接，使构件之间产生相对运动。连杆机构广泛应用于各种
机器和仪器中，如内燃机、缝纫机、打字机等。
机械系统方案的评价与优化
技术性能评价
对机械系统的各项技术性能指标进行 评估，确保满足设计要求。
经济性评价
分析机械系统的制造成本、运行费用 和市场前景，评估其经济可行性。
环境影响评价
评估机械系统对环境的影响，如噪声 、振动、排放等，确保符合环保要求 。
优化设计
根据评价结果，对机械系统进行优化 改进，提高其性能、降低成本和减少 对环境的影响。
课程设计的评价标准
设计方案的合理性
机械设计平行雨刷器课程设计
《机械原理》课程设计计算说明书矿业技术学院机械专业 2 班设计者：王会东指导老师：苏猛老师完成日期： 2015 年 06 月 03日辽宁工程技术大学目录一.设计题目...............................1 课程设计简介................................2 课程设计内容................................3选定方案与计算...............................二课程设计总结...........................4 机械原理课程设计总结........................1雨刮器简介汽车雨刮器的一般结构原理图如下，雨刮器的动力源来自于电动机，它是整个雨刮器系统的核心。
雨刮器电动机的质量要求是相当高的。
它采用直流永磁电动机，安装在前挡风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆部分做成一体。
蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四杆机构，通过四杆机构把连续的旋转运动转变左右摆动的运动。
电动机雨刷器结构原理图2设计内容本次要做的雨刮器的机构设计，说实在的，对于雨刮器，这个题材真的太不起眼了，好像也不太受关注，目前市场上，雨刮器的结构基本上千篇一律，大同小异。
所以雨刮器设计形成了一个体系，首先应明确设计的任务与要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成。
在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。
要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保设计达到基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。
（1）机构运动方案设计。
即根据给定的原理数据和工艺要求，构思并选定机构方案。
（2）设计各机构。
根据选定的方案采用各机构。
（3）根据已选定好的设计方案，求出各机构的主要尺寸。
（4）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图和部分零件的简图；据此对上述机构进行运动分析。
机械原理说明书雨刷设计林银福吴俊武蒋阅任成伟
机械原理说明书雨刷设计林银福吴俊武蒋阅任成伟机械原理课程设计说明书设计题目: 汽车雨刷机构（风挡刮水器）班级:13 级机自八班姓名:林银福吴俊武任成伟蒋阅教师:宜亚丽2015年 7 月 3 日目录1.选择和设计题目1.1项目的题目1.2选题的意义2.功能分析2.1功能分析2.2功能分解2.3功能求解3.方案选择及评价3.1方案选择3.2方案确定4.传动机构的尺寸5. 图解法分析5.1速度分析5.2加速度分析5.3力分析6.解析法分析6.1解析法机构简图 6.2解析法方程6.3解析法图线6.4 matlab代码7.误差分析7.1速度误差分析7.2加速度误差分析8.机构三维仿真及运动循环图8.1inventor三维绘图8.2运动循环图9.课程设计总结9.1机械原理课程设计总结9.2设计过程10.参考文献附录1 MA TLA B程序代码附录2 详细图解法、解析法过程1.选择和设计题目1.1项目的题目为汽车设计雨刷机构（风挡刮水器），刮水器通过在挡风玻璃上不断来回移动擦除积水，保持车窗洁净。
1.2选题的意义雨刷器是安装在风窗上的重要附件，它的作用是扫除风窗玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土，保证驾驶者在车内可以拥有良好的前方视野。
因此，它对于行车安全具有重要的作用。
2.功能分析2.1功能分析雨刷器的功能是用于交通器的挡风玻璃上，清除表面的积水。
2.2功能分解雨刷器的功能是用于交通器的挡风玻璃上，清除表面的积水。
可以按照功能把机构分为：(1)减速机构--把电动机的高转速转换为雨刷器可以接受的低转速。
(2)刮水机构--把低转速转换到最末端雨刷的结构。
2.3功能求解（1）减速机构可以采用变速器或者齿轮机构（因传动比太大采用蜗轮蜗杆）等来实现，但是变速器显然比蜗轮蜗杆结构性能更好（蜗轮蜗杆结构易磨易坏）。
所以我们采用电动机连接变速器再连接刮水机构来实现这个功能。
（2）刮水机构可以采用曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等不同机构实现，但是考虑到机构的简单性、材料性能的要求等因素。
机械原理三级项目雨刷设计开题答辩PPT
设置了急回特性（推杆快，收杆慢）， 因为在刮片起挂前，挡风玻璃上附着 的雨水量相对较多，对司机观察前方 路线不利，这时刮片需快速挂清雨水， 而在回程时玻璃上雨量较少，这时慢 挂可进一步刮净雨水，是玻璃保持相 对较长的清晰度。同时急回特性的运 用也提高了雨刮器的工作效率。
方案选择----方案一
最终确定
汽车雨刷设计
XXXXXXXXXXXXXXXXXX
任务分工
xxx：说明书的撰写
xxx：数据处理与误差分析
xxx：图解法和解析法 xxx：三维设计
选题意义
本身意义：雨刷是用来扫除风窗玻璃上妨碍视线的雨 雪和尘土，保证驾驶者在车内可以拥有良好的前方视 野。因此，它对于行车安全具有重要的作用。 研究意义：提高自己的理论结合实际的能力，加强自 己对机构的了解，以及对图解法，解析法的掌握；培 养自己计算机软件的使用
功能分析
雨刷器的功能是用于交通器的挡风玻璃上，清除表面 的积水。雨刮器是由电机带动，通过连杆机构将电机 的旋转运动转变为刮臂（即挡风玻璃上面除了刮片之 外的那部分）的往复运动，从而实现刮雨动作。一般 接通电机（即按一下雨刮器工作开关），即可让雨刮 器工作。
功能分解
雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水 臂心轴、刮水片总成等。当司机按下雨刮器的开关时， 电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭 作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带 动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动 雨刮片刮扫挡风玻璃。
谢谢大家
THANK YOU
方案一
优点：机构简单实用，在满 足运动要求前提下大大节省 了材料
方案二
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设计方案四机构示意图
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以曲柄摇杆为基础的多杆机构，在原动曲柄的驱动 下，通过连杆实现从动杆的大摆角摆动
设计方案五机构示意图
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1 方案一：体积小，结构简单。Fra bibliotek臂同步无碰撞2 方案二：摆杆摆动角度范围较小。 3 方案三：凸轮带动不稳定，凸轮与挡板有动摩擦；中间固定部位较长影响视线。 4 方案四：两摇杆双曲柄，较复杂，双臂不同步
4
方案设计动画及机构简图
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本低
雨刷机构设计方案一演示动画
6
曲柄摇杆结构可以通过曲柄的转动带动摇杆摆动来完成刮刷 这一基本动作；而且其独特的急回特性能够较好提高雨刷对 雨水的刮刷效率，最终使机构顺利完成了雨刷设计的目的。
设计方案一机构示意图
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本低
雨刷机构设计方案二演示动画
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本方案中通过电动机带动曲柄转动，从而实现两个摇杆 同步运动，实现擦拭动。作此机构摆杆摆动角度范围较 小。
设计方案二机构示意图
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本低
雨刷机构设计方案三演示动画
10
此机构由凸 轮机构组成， 凸轮的转动 带动雨刷向 上运动，达 到最高度时， 雨刷因弹力 和重力随凸 轮向下运动。
设计方案三机构示意图
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本低
雨刷机构设计方案四演示动画
12
本方案中通 过电动机带 动曲柄转动 ，从而实现 两个摇杆相 向运动，实 现擦拭动作
5 方案五：工作可靠，但占用空间较大，容易出现死点。
机构方案比较
15
方案分析与选择
综上五种方案，方案一简单实用，并且节省材料，设置了急回特性 （ 推杆快，收杆慢），急回特性的运用提高了雨刷器的工作效率, 整体构建布局较易在汽车上实现，可行性好。所以最终选择方案一。
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1 机械原理 安子军（主编） 2 机械常用机构设计与禁忌 冯仁余 石红霞 （主编） 3 QCT 44-2009汽车风窗玻璃电动刮水器
主要参考文献
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谢谢！
小组成员：王宇 赵世明 张彬 王金良 2014年6月
汽车雨刷机构方案设计
工艺原理及 工艺动作过
程
方案设计动画 及机构简图
方案分析与选择
目录 CONTENTS
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工艺原理及工艺动作过程（概述）： 刮水器通过在挡风玻璃上不断来回移动 擦除积水，保持车窗洁净
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刮雨 刮臂（与摇杆相连）
连杆（带动） 小电机（驱动） 工艺原理及工艺动作过程（细述）
刮片（与刮臂相连一起在 摇杆驱动下摆动） 摇杆（往复运动） 曲柄（整周运动）