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。

雨刮器电机原理及参数的选定................................错误!未定义书签。

四、雨刮器运动分析............................................错误!未定义书签。

五、设计总结..................................................错误!未定义书签。

设计感悟..................................................错误!未定义书签。

设计过程..................................................错误!未定义书签。

设计的优化思路和展望......................................错误!未定义书签。

六、参考文献..................................................错误!未定义书签。

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。

（3）通过课程设计说明书的编写，学生应该学会整理设计数据、绘制图表和简图，用工程术语表达设计成果的方法。

（4）对所用公式和数据，应标明来源——参考资料的编号和页次。

（5）说明书应加上封面，并与图纸一起装订成册。

一、机械原理课程设计任务和简介

设计任务

设计出红旗B70的汽车雨刮器。雨刮器的速度自定。

设计题目及其简介

1.设计题目:

设计题编号：05 设计题目：汽车雨刮器

针对如下下面三种车型，设计出对应的汽车雨刮器。雨刮器的速度自定；

我的设计题目是: 红旗B70汽车雨刮器设计

2.雨刮器简介: 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。通过选拔高速低速档，可以使电机的电流发生大小变化，从而控制电机转速，从而控制雨刮器的工作快慢。雨刮器一般须要解决好刮刷角度、刮刷频率、干涉、噪声、刮净度、

电流等问题。另外，QC/T44-1997等汽车行业标准对雨刮器的性能、实验等作了具体规定。

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。

现在，汽车的雨刮臂有两个，电机一般是一个，称为“单机双臂”，也有每个雨刮器带一只电机，称为“单机单臂”。有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。

司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。

现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。有些车辆的雨刮器还装有电子调速器，该调速器附带感应功能，能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度，雨大刮水臂转得快，雨小刮水臂转得慢，雨停刮水臂也停。

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。雨刮器的刮片胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。刮片胶条通过弹