汽车雨刮器的机构毕业设计

目录摘要 (I)关键词 (I)Abstract (II)Key Words (III)1. 前言 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 选题的研究现状及发展趋势 (1)2. 设计题目：汽车雨刮器 (3)2.1 设计内容及步骤 (3)2.2 机构简介 (4)3. 设计方案比较 (5)3.1 设计方案一 (5)3.2 设计方案二 (6)3.3 设计方案三 (7)3.4 设计方案四 (8)4.设计的数据及运动分析 (9)4.1 整体工作流程 (9)4.2 工作部分即齿轮组 (10)4.3 摇杆滑块机构 (11)4.4 方案最终效果 (12)5. 设计综述 (14)结束语 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要雨刷是最早发明于1910年.从1900年就有正规生产汽车在道路上，这意味着汽车没有雨刷在道路上遭受各种天气行驶至少10年！雨刷的构想产生于美国特瑞科公司的董事长在下雨天驾车，由于天气模糊，无法看清道路，导致撞倒了一个骑自行车的男孩。

虽然男孩没有受很大的伤，但是驾驶者被他的经历所震惊。

为他所震惊的是驾驶的危险是在没有完全看清道路的情况下发生的，这引起了雨刷的产生。

在我们熟悉的电动雨刷系统出现以前一系列不同的方法都尝试过。

最早的雨刷设计是一个塑料刀片在挡风玻璃上手动旋转。

虽然这使挡风玻璃变干净，前方的视野变清晰，但操作者的手很快就累了，于是这种设计被放弃了。

另一个的设计是由一个真空驱动泵所引发的。

不幸的是这种设计被操作速度随车速改变的事实所困扰。

这次失败最终导致连接一个电机到雨刮臂，这种本质一直沿用到今天。

关键词：雨刷；发明；电动雨刷；AbstractThe windshield wiper was first invented in 1910. The first regular production automobiles had been on the roads since 1900, which means that cars were driving on roads in all kinds of weather for at least ten years without windshield wipers!The idea for windshield wipers was born when the President of the Trico company in the United States was driving his car on a rainy day and, unable to see the road well because of the weather, he hit a boy on a bicycle. Though the boy was not hurt badly, the driver was considerably shaken by the experience. It was his shock at the danger of driving without seeing the road properly that brought about the birth of windshield wipers.But a number of different methods were tried before the motor-driven wiper systems we are familiar with today came about. The initial windshield wiper design was one in which a rubber blade on the windshield was rotated manually. While this allowed the windshield to be cleared and forward vision improved, the operator hand soon tired, and the design was abandoned. The next design was powered by a vacuum driven pump. Unfortunately this design was plagued by the fact that its speed of operation changed with the speed of the vehicle. Thisfailure finally led to the attachment of a motor to the wiper arm, which is essentially the one still in use today.Key Words：blade；invent；Electric wipers1. 前言1.1 选题的目的和意义下雨的时候，大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作，两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动，将前档风玻璃的雨水刮去，还司机一个有效的视野。

雨刮器看似简单，实际上构造并不简单。

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。

生活中我们发现，雨下得很大时使用雨刷感觉不错，可是当下小雨启动雨刷时，就会发现雨刷会在玻璃面上留下擦拭不均的痕迹；还有的时候会卡在玻璃上造成视线不良。

这种情况表明雨刷已硬化。

若排除此故障，应先了解一下雨刷的工作原理。

原来，雨刷是借马达的转动作用，靠连接棒转变成一来一往的运动，并将此作用力传达至雨刷臂及雨刷本身。

当雨刷的橡胶部分硬化时，雨刷便无法与玻璃面紧密贴合，或者雨刷一有了伤痕便会造成擦拭上的不均匀，形成残留污垢。

有些人认为雨刷片的长度越长、刷的面积越大、视野越好。

其实，雨刮器片并非越长越好。

加长雨刷片长度虽然可以增加视野可见的范围，但相对地也会增加雨刮器马达、雨刮杆的负担。

当然，要加长当然可以，但要保证绝不能妨碍雨刮器的正常工作。

1.2 选题的研究现状及发展趋势最早期的雨刮器由一个摇臂与夹有橡皮刮片的臂组成，由司机手工操作。

后来为了看位的需要，在左右两侧都装上了刮水臂，用连杆连接，成为手动双刮水片，也就是今天汽车雨刮器的原始型。

后来的雨刮器用气压差来代替人力，称为真空雨刮器。

用一条管子接到发动机，利用发动机的真空度来驱动雨刮器里面的活塞，推动摆臂转动，雨刮片就可以动作了。

40年代初期，汽车上陆续安装了电动雨刮器取代真空雨刮器。

不过，直到80年代初，我国一些货车和客车仍然使用真空雨刮器。

现在，汽车已经全部使用电动雨刮器了。

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。

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。

生活中我们发现，雨下得很大时使用雨刷感觉不错，可是当下小雨启动雨刷时，就会发现雨刷会在玻璃面上留下擦拭不均的痕迹；还有的时候会卡在玻璃上造成视线不良。

这种情况表明雨刷已硬化。

若排除此故障，应先了解一下雨刷的工作原理。

原来，雨刷是借马达的转动作用，靠连接棒转变成一来一往的运动，并将此作用力传达至雨刷臂及雨刷本身。

当雨刷的橡胶部分硬化时，雨刷便无法与玻璃面紧密贴合，或者雨刷一有了伤痕便会造成擦拭上的不均匀，形成残留污垢。

2.设计题目：汽车雨刮器2.1 设计内容及步骤本次要做的是雨刮器的机构设计，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，实在没什么要做设计，首先应明确设计的任务和要求，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，这样才能确保毕业设计达到基本要求，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)设计内容（1）机构运动方案设计。

即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。

根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合；（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；据此对上述机构进行运动分析，即绘制机构的运动线图，或进一步进行运动和动力分析；2)设计步骤（1）设计题目（包括设计条件和要求）。

（2）机构运动简图或设计方案的确定。

（3）全部原始数据。

（4）完成设计所用方法及其原理的简要说明。

（5）建立设计所需的数学模型并列出必要的计算公式、计算过程及说明，写出设计计算结果。

（6）利用相关的计算机软件，绘制出运动简图。

（7）列出计算结果并画出主要曲线图。

（8）对设计结果进行分析讨论，写出设计的收获和体会。

（9）列出主要参考文献资料。

2.2 机构简介如下图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。

图2-1 电动式雨刮器结构原理1-直流电动机；2-蜗轮箱；3-底板；4、6-曲柄；5、7-连杆；8、10-摆杆；9、11-摆臂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。

刮片胶条通过弹簧条压向玻璃表面，它的唇口必须与玻璃角度配合一致，方能达到所要求的性能。

一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。