轿车雨刮器结构设计方案
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。
轿车雨刮器结构设计方案
轿车雨刮器结构设计方案1.1虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。
这些数字模型即虚拟样机(virtual prototype)，将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。
虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。
虚拟样机技术是在CAx(如CAD、CAM、CAE等)／DFx(如DFA、DFM等)技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。
虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。
一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。
另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。
运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。
1.2虚拟样机技术的应用及发展近年来，虚拟样机技术及其应用已经获得重大进展，已经具备处理日益复杂的工程问题的能力，被广泛地应用在汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业等不同领域中。
汽车雨刷器的设计
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)第二章整体结构 (2)2.1 功能说明 (2)2.2 对改装的部分加以研究 (3)2.3 机械部分的设计思想 (4)2.4基本要求 (5)2.5 雨刷器工作系统对机械传动的要求 (6)2.6 雨刷器概述 (7)2.7 雨刷系统执行元件的说明 (8)2.8 雨刷器的工作原理 (10)第三章系统控制 (11)3.1 调速系统控制杆 (11)3.2 可编程序控制器 (12)第四章对整体尺寸的设计和材料参数的计算 (18)4.1 雨刷器的机构简介和工作原理 (18)4.2 原始数据 (19)4.3 雨刷器机构相关数据的计算和分析 (19)4.4 加速度，速度多边形的运动和分析 (20)4.5 刮刷面积的计算 (27)4.5 Matlab／SimMechanics建模与仿真 (28)总体结论 (29)参考文献 (30)Ⅲ摘要本材料介绍捷达轿车可调行程雨刷器的设计过程，机械传动和电机的选配；系统控制由以下几部分硬件构成；电源、直流电动机、电源、PLC、速度控制杆。
对以上几个部分的雨刷器简单设计分析、简要说明了PWM调速系统、伺服系统、PLC系统。
以上的各部分相关关键词：机械传动直流电动机、控制系统、速度控制系统、PLC系统Ⅲ第一章绪论此材料介绍汽车雨刷器的设计过程和应用。
直流12v电压引入雨刷器，也是当今的自动化要求越来越高，对于它的速度也有着不一样的选择。
对它的连续工作也越来越高。
对于汽车雨刷器来说，对于人们在雨中开车解决了很多麻烦和问题。
如果汽车没有雨刷器在下雨行车中，就会给司机造成非常大的危险和麻烦。
雨刷器这项技术是自动化科学中与产业部门最紧密、服务最为广泛的一个。
自从世界的第一辆汽车的制造出来，雨刷器就被聪明的人们用在了这辆汽车上。
到了现在的这个时代，雨刷器也不断的在创新往更好的方面在发展。
如今的雨刷器不仅仅用于在汽车上面了，有些人家把这项技术用与在自己家里的门窗。
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。
汽车雨刷器设计
一．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。
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n1k φL AB x L DS4Ｇ4ＪS4Ｍ1单位r∕min（°）mm mm mm Ｎ㎞·㎡Ｎ·㎜数据30 1 120 60 180 100 １５０．０１５００30 1 120 ８０180 100 １５０．０１５００三．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∵L AE =180㎜, L AB =60㎜，且L AB =L CE, ∴L BC =180㎜ 3.3 计算AB 杆和ＣＤ杆的关系 ∵cos30˚=CE/CD=23AB ∴CD=332AB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p ' b ' c ''c 'mm LAB60=在左极限位置, 由已知条件可得:W L VAB AB B⨯=60m/s π230(÷⨯=）WAB∴anc =L W AB AB ⨯2=0.592m ²/s选取比例尺μv =0.01(m/s)/mm,μa =0.1(m ²/s)/mm 由理论力学公式得:0,=+=VV V V CBCBC, s m V BC /188.0=∵a a a a tbc nBC B C ++= ，∴s m L L V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∴a a a n BC n B t C +=︒⨯30sin s m a t C/573.12= s m a C /573.1p`c`2au =⨯=在右极限位置：速度与加速度多边形如下∵0,=+=V V V V C BC B C ∴s m V BC /188.0=∵ 0,=++=a a a a a nC t BC n BCB C a n B=L W AB AB ⨯2=/s 0.592m 2,0=a n C ∴s m L L V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 由加速度分析图可得a a a n B n BCt C =+︒⨯60cos , s m a t C /792.02= s m a C /792.0p`c`2au =⨯=4.2 方案二速度和加速度分析：速度与加速度多边形如下 p ' b ' c ''c 'L AB =80mm在左极限位置, 由已知条件可得:W L VAB AB B⨯=60m/s π230(÷⨯=）WAB∴anc =L W AB AB ⨯2=0.789m ²/s选取比例尺μv =0.01(m/s)/mm,μa =0.1(m ²/s)/mm 由理论力学公式得∵0,=+=V V V V C BC B C ∴s m V BC /251.0=∵ 0,=++=a a a a a nC t BC n BCB C ∴s m L L V a BC BC BC n BC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∵a a a n B n BC t C =+︒⨯60cos ，∴s m a t C/278.22= s m a C /278.2p`c`2au =⨯= 在右极限位置：速度与加速度多边形如下∵ 0,=+=V V V V C BC B C ， ∴s m V BC /251.0=∵0,=++=a a a a a nC t BC n BCB Cs m L L V a BC BC BC n BC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=由加速度分析图可得a a a n B nBC tC =+︒⨯60cos，s m o a t C /878.2= s m a C /878.0p`c`2au =⨯= 五.动态静力分析5.1对两方案进行受力分析 惯性力F S4=G/g × a C =15÷9.8×1.573=2.408N 惯性力矩ＭＳ４＝ＪＳ４× a C =０.５＊１.５７３＝０.７８７Ｎ·ｍ对方案二，同理可得惯性力F S4=G/g × a C =15÷9.8×２.２７８＝３.４８７Ｎ 惯性力矩ＭＳ４＝ＪＳ４× a C =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。
汽车雨刮设计规范
汽车雨刮设计规范一、概述汽车雨刮是车辆上用来清洁挡风玻璃上雨水、灰尘等杂物的装置。
其设计规范的制定对于确保驾驶员安全视线、提升行车安全起到至关重要的作用。
本文将从结构设计、材料选择、安装位置等多个方面介绍汽车雨刮设计规范。
二、结构设计规范1.软性刮片：刮片应选用高弹性、耐候性能良好的材料，如天然橡胶或硅胶。
刮片的表面应设计为弧形，以确保整个刮片与挡风玻璃能够充分接触，减少残留水迹。
刮片的细颗粒应当均匀、紧密，不能有毛刺或杂质，以免刮伤挡风玻璃。
2.手动操作机构：手动操作机构的设计应便于驾驶员的操作，需要方便稳固的开关按钮或拉杆，并且在手动操作过程中具有良好的传递力与稳定性。
3.自动清洗机构：自动清洗机构应基于传感器或计时器的信号来启动，能够根据雨水大小和频率进行智能清洗，以降低驾驶员的操作频率。
三、材料选择规范1.刮片材料：刮片应采用高弹性、耐候性良好、耐高温变形的材料。
天然橡胶和硅胶是常见的刮片材料，具有良好的抗磨损和耐候性能。
2.雨刮机构材料：雨刮机构的主要材料应选用高强度、抗腐蚀的材料，如不锈钢、铝合金等，以保证雨刮机构的稳定性和耐久性。
四、安装位置规范1.刮片安装位置：刮片应与挡风玻璃成一定角度，以确保刮片能够将雨水顺利刮除，不产生漏刮现象。
刮片安装时需要考虑驾驶员的视野范围，尽量减少遮挡。
2.刮片长度：刮片的长度应覆盖整个驾驶员的视野范围，同时需要适应不同车型的挡风玻璃倾角。
五、其他规范1.刮片噪音：汽车雨刮在工作时产生的噪音应尽量降低，不影响驾驶员的正常听力。
2.刮片寿命：刮片的使用寿命应达到一定标准，例如可正常工作一定时间后才需要更换，以确保雨刮性能的持久及驾驶安全。
3.雨刮机构防冻：对于寒冷地区，雨刮机构应具备防冻功能，以确保在极寒天气条件下正常工作。
4.雨刮倾斜角度：雨刮的倾斜角度应变化适切，不宜过大或过小，以保证刮片刮除雨水的效果。
六、结语汽车雨刮设计规范的制定是为了确保驾驶员的行车安全，提升行车体验。
几种可擦车窗雨刷器的结构方案设计
几种可擦车窗雨刷器的结构方案设计
一种常见的可擦车窗雨刷器结构方案设计是传统型的雨刷器，它由一
个金属臂和一个橡胶刷头组成。
金属臂一端连接到汽车的雨刷器驱动系统，另一端连接到橡胶刷头。
橡胶刷头贴合在车窗表面，当金属臂受到驱动系
统的作用时，橡胶刷头会在车窗表面移动，清除雨水和杂物。
这种结构简单、成本低廉，但容易出现刮伤车窗的情况。
另一种可擦车窗雨刷器结构方案设计是多关节伸缩式雨刷器。
这种雨
刷器由多个关节连接在一起组成，每个关节都可以伸缩自如，在清洗车窗
时可以更好地贴合车窗曲面。
这种设计可以提高雨刷器的清洁效果，但是
结构复杂，成本较高。
还有一种可擦车窗雨刷器结构方案设计是电动雨刷器。
这种雨刷器内
置电机驱动系统，可以根据雨刷器传感器检测到的车窗湿度自动启动和停止，清除车窗上的水滴和杂物。
电动雨刷器的清洁效果更好，但是需要额
外的电源供应，成本也更高。
另外，还有一种创新型可擦车窗雨刷器结构方案设计是喷水式雨刷器。
这种雨刷器内置水箱和喷水装置，可以在清洗车窗的同时向车窗表面喷洒
清洁液，提高清洁效果。
喷水式雨刷器可以避免刮伤车窗的情况，但是需
要定期补充清洁液。
在设计可擦车窗雨刷器时，需要考虑清洁效果、结构稳定性、使用寿
命和成本等因素，选择合适的设计方案。
每种结构方案都有其优缺点，可
以根据实际需求选择适合的雨刷器设计。
随着科技的不断发展，可擦车窗
雨刷器的设计也将不断创新，为车辆驾驶者提供更好的视野和行驶安全保障。
轿车雨刮器结构设计方案
轿车雨刮器结构设计方案1.1虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。
这些数字模型即虚拟样机(virtual prototype)，将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。
虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。
虚拟样机技术是在CAx(如CAD、CAM、CAE等)／DFx(如DFA、DFM等)技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。
虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。
一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。
另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。
运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。
1.2虚拟样机技术的应用及发展近年来，虚拟样机技术及其应用已经获得重大进展，已经具备处理日益复杂的工程问题的能力，被广泛地应用在汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业等不同领域中。
机械原理课程设计报告汽车风窗刮水器
. . . .. .. .机械原理课程设计说明书设计题目：汽车风窗刮水器机构设计与分析学院：班级：设计者：指导老师：时间：目录一、机构简介及设计数据31.1机构简介及设计数据错误!未定义书签。
1.2设计容3二、刮水器机构相关数据的计算及分析错误!未定义书签。
2.1机构尺寸、即为家教、传动角的计算错误!未定义书签。
2.2加速度，速度多边形的计算与分析错误!未定义书签。
2.3曲柄摇杆机构动态静力分析13三、课程设计总结153.1机械原理课程设计总结153.2收获与感想153.3参考文献15一．机构简介及设计数据1.1机构简介与设计数据（1）机构简介汽车风窗刮水器是用于汽车刮水刷的驱动装置。
如图1- (a)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。
电动机单向连续转动，刮水杆4作左右往复摆动，要求左右摆动的平均速度相同。
其中，刮水刷的工作阻力矩如图1- (b)所示。
图1 汽车风窗刮水器（a ）机动示意图；（b ）工作阻力矩曲线（2）设计数据设计参考数据见表1所示表1 设计数据容 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 1nKϕAB l 1x 4DS L 4G 4S J 1M单位 r/min()︒mmN2m kg ⋅ mm N ⋅数据30112060180100150.015001.2设计容（1）对曲柄摇杆机构进行运动分析。
作机构12个位置的运动速度和加速度线图，构件4的角速度与角加速度线图。
（2）对曲柄摇杆机构进行动态静力分析。
确定机构一个位置的各个运动副反力及应加于曲柄上的的平衡力矩。
二．刮水器机构相关数据的计算及分析2.1机构尺寸、极位夹角、传动角的计算（1）L BC=180mm（2）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）传动角r′=arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bcr1′=180 - arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bc计算得r′= r1′=302.2加速度，速度多边形的计算与分析1.由已知条件可得：V B=W AB×L ABW AB=30π/60 m/sL AB=60 mm∴V AB=0.188 m/s∴a B=W AB²×L AB=0.592 m²/s选比例尺：μv=V B/pb=9.42 (m/s)/mμa=a B/p`b`=29.5(m²/s)/m理论力学公式：V C=V B+V BCa C=a B+ a CB^n+a CB^t2.机构12个位置的速度、加速度线图和位置图（1）由图1的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0V BC=0.188m/sa C^n=0a BC^n=0.197m/s²a C =p`c`*μa=1.6225m/s²（2）由图2的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C=0.139 m/sa C^n=0.280m/s²a BC^n=0.018m/s²a C =p`c`*μa=0.472m/s²（3）由图3的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.149 m/sV BC=0.031m/sa C^n=0.319m/s²a BC^n=0.005m/s²a C =p`c`*μa=0.59m/s²（4）由图4的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V BC=0m/sa C^n=0.513m/s²a BC^n=0m/s²a C =p`c`*μa=0.56m/s²（5）由图5的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.194 m/sV BC=0.016m/sa C^n=0540m/s²a BC^n=0.002m/s²a C =p`c`*μa=0.53m/s²（6）由图6的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.155 m/sV BC=0.026m/sa C^n=0.349m/s²a BC^n=0.004m/s²a C =p`c`*μa=0.68m/s²（7）由图7的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0 m/sV BC=0.188m/sa C^n=0m/s²a BC^n=0.197m/s²a C =p`c`*μa= 0.91m/s²（8）由图8的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.116 m/sV BC=0.226m/sa C^n=0.196m/s²a BC^n=0.284m/s²a C =p`c`*μa=0.15m/s²（9）由图9的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.119 m/sV BC=0.188m/sa C^n=0.118m/s²a BC^n=0.197m/s²a C =p`c`*μa=0.24m/s²（10）由图10的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.188 m/sV BC=0m/sa C^n=0.512m/s²a BC^n=0m/s²a C =p`c`*μa=0.47m/s²（11）由图11的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.232 m/sV BC=0.148m/sa C^n=0.780m/s²a BC^n=0.121m/s²a C =p`c`*μa=0.97m/s²（12）由图12的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.221 m/sV BC=0.312m/sa C^n=0.708m/s²a BC^n=0.542m/s²a C =p`c`*μa=1.09m/s²由计算数据及电脑辅助程序可得转动副B、C、S4的各个运动曲线：（1）运动副C的位移、速度、加速度曲线：（2）运动副B的位移、速度、加速度曲线:（3）运动副S4的位移、速度、加速度曲线：2.3曲柄摇杆机构动态静力分析（1）通过计算机辅助程序可以得到动态静力分析计算结果：转动副A、B、C的受力矢量端图为：转动副D的受力矢量端图为：（2）应加于曲柄上的平衡力矩为：三、课程设计总结3.1机械原理课程设计总结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。
汽车雨刮器设计报告
汽车雨刮器设计报告摘要：1.引言2.设计原理汽车雨刮器的工作原理是通过雨刷在挡风玻璃上来回摆动，将雨水刮除。
雨刷臂由雨刷臂关节连接到雨刮器马达，雨刷臂可以在水平和垂直方向上移动。
雨刷通过橡胶刮条与挡风玻璃接触，携带水滴一起刮走。
雨刮器马达负责驱动雨刷臂以适当的速度和力量进行摆动。
3.结构设计(1)雨刷：雨刷需要选择耐磨、耐腐蚀的材料，并且具有良好的弹性，以确保刮去雨水的效果。
常见的材料有橡胶和硅胶等。
(2)雨刷臂：雨刷臂需要具备足够的刚度和弯曲能力，以适应不同挡风玻璃的曲面。
雨刷臂应采用轻量化设计，以降低质量和减少驱动力的需求。
(3)雨刮器马达：雨刮器马达应具备足够的功率和稳定性，以保证雨刮器在恶劣天气条件下的正常工作。
同时，马达应具备防水和抗震性能，以适应不同的道路条件。
4.实验验证为验证设计的可行性，我们进行了一系列实验。
首先，我们测试了不同材料的雨刷对于刮去雨水的效果，结果显示橡胶雨刷具有较好的刮水性能。
然后，我们比较了不同刮水速度对于清除水滴的效果，结果显示较快的刮水速度可以更好地清除水滴。
最后，我们测试了雨刮器在不同道路情况下的工作稳定性，结果显示设计的雨刮器可以稳定工作，并且对于不同道路条件下的雨水具有较好的清除效果。
5.结论本报告介绍了汽车雨刮器的设计原理、结构和选材，并通过实验验证了设计的可行性。
设计的雨刮器具有良好的刮水性能、稳定性和适应性，能够满足驾驶人员在雨天行驶的需求。
在未来的研究中，可以进一步优化设计，提高刮水效果和使用寿命。
汽车雨刮器的机构设计-雨刮器论文
汽车雨刮器的机构设计-雨刮器论文题目:汽车雨刮器的机构设计目录摘要 ................................................... 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 .......................................... 84. 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....................................... 125. 设计综述.............................................. 14 结束语 ................................................. 15 参考文献 ............................................... 16 致谢 (17)雨刷的发明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。
汽车自动雨刷控制系统的设计
汽车自动雨刷控制系统的设计1.系统组成汽车自动雨刷控制系统的主要组成部分包括传感器、控制单元、雨刷电机和雨刷臂。
传感器用于感知降雨量和雨刷工作状态，控制单元根据传感器的反馈信号来控制雨刷电机的启停和调速，雨刷电机通过雨刷臂将雨刷刷片移动到所需位置。
2.传感器选择传感器是汽车自动雨刷控制系统中最关键的部件之一，可以选择光电传感器和雨滴传感器。
前者利用光电原理感知雨滴的存在，后者通过感应特定频率的电流信号来检测雨滴落在车窗上的情况。
选择合适的传感器可确保系统的准确性和可靠性。
3.控制单元设计控制单元是汽车自动雨刷控制系统的核心，它负责接收传感器的信号并进行处理，根据降雨量的大小和雨刷的工作状态来控制雨刷电机的运行。
控制单元应具备高性能的处理器和合适的算法，以快速、准确地响应外部环境变化，并确保雨刷的工作效果。
4.雨刷电机选择雨刷电机是实现雨刷刷片移动的关键部件，可以选择直流电机或步进电机。
直流电机可以通过改变电压和电流来控制速度和运行方向，而步进电机可以通过控制脉冲信号来精确控制移动距离。
根据系统的要求和成本预算，选择合适的电机类型。
5.雨刷臂设计雨刷臂是连接雨刷电机和雨刷刷片的机构，其设计应具备稳定性和可靠性。
雨刷臂的长度和强度应适当，以保证雨刷刷片能够覆盖整个前窗，并在高速行驶时不会产生抖动和噪音。
6.系统控制算法汽车自动雨刷控制系统的控制算法应能够根据降雨量的变化调节雨刷的运行速度和频率。
一种常用的算法是根据传感器的反馈信号判断降雨量的大小，然后根据预设的工作模式来调整雨刷的运行状态。
例如，在小雨情况下，雨刷启动时间间隔可以较长，运行速度可以较慢，而在大雨情况下，启动时间间隔可以较短，运行速度可以较快。
7.系统测试和调试设计完成后，需要对汽车自动雨刷控制系统进行测试和调试，以确保系统的可靠性和稳定性。
测试过程中需要关注系统的动作是否准确、响应速度是否满足要求以及系统的耐久性如何等方面。
总结：汽车自动雨刷控制系统对于驾驶员的行车安全具有重要意义。
汽车雨刮器设计报告
目录目录...................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要 (1)第一章汽车雨刮器设计的价值及意义 (3)第二章汽车雨刮器机构的原理 (4)2.1雨刮器的运作原理 (4)2.2工作原理图 (5)2.3性能与技术要求 (7)第三章设计方案确定............................................................ 错误!未定义书签。
第四章分析设计及计算. (11)4.1电机的参数 (11)4.2连杆机构分析 (11)第五章雨刮器的使用方法 (15)第六章本次设计心得体会 (17)6.1设计总结 (17)6.2设计展望 (17)参考文献 (19)摘要汽车雨刮器是用来清扫汽车风窗玻璃上的雨雪和尘埃的装置，是汽车不可缺少的重要部件。
很多汽车制造企业将雨刮器列为汽车的安全部件,并将雨刮器的一些功能特性(如刮刷频率)列为安全特性,其目的是要求雨刮器在工作时既能及时刮清汽车风窗玻璃上雨雪杂物,又不能影响驾驶员的视线；除此以外,汽车雨刮器在停止状态还有一个关键功能要求自动复位功能,即雨刮器在停止工作时，雨刮器的刮刷子系统(由刮杆和刮片组成)自动停止在汽车风窗玻璃下沿的规定区域，其目的也是为了不阻挡驾驶员的视线。
关键词：雨刮器；功能；自动复位；安全性一．汽车雨刮器设计的价值及意义最早的雨刮器是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。
用一根管子接到发动机，利用发动机的真空度来驱动雨刮器里面的活塞，推动摇臂转动，雨刮器就可以动作了。
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。
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 。
汽车雨刷器的设计
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)第二章整体结构 (2)2.1 功能说明 (2)2.2 对改装的部分加以研究 (3)2.3 机械部分的设计思想 (4)2.4基本要求 (5)2.5 雨刷器工作系统对机械传动的要求 (6)2.6 雨刷器概述 (7)2.7 雨刷系统执行元件的说明 (8)2.8 雨刷器的工作原理 (10)第三章系统控制 (11)3.1 调速系统控制杆 (11)3.2 可编程序控制器 (12)第四章对整体尺寸的设计和材料参数的计算 (18)4.1 雨刷器的机构简介和工作原理 (18)4.2 原始数据 (19)4.3 雨刷器机构相关数据的计算和分析 (19)4.4 加速度，速度多边形的运动和分析 (20)4.5 刮刷面积的计算 (27)4.5 Matlab／SimMechanics建模与仿真 (28)总体结论 (29)参考文献 (30)摘要本材料介绍捷达轿车可调行程雨刷器的设计过程，机械传动和电机的选配；系统控制由以下几部分硬件构成；电源、直流电动机、电源、PLC、速度控制杆。
对以上几个部分的雨刷器简单设计分析、简要说明了PWM调速系统、伺服系统、PLC系统。
以上的各部分相关关键词：机械传动直流电动机、控制系统、速度控制系统、PLC系统第一章绪论此材料介绍汽车雨刷器的设计过程和应用。
直流12v电压引入雨刷器，也是当今的自动化要求越来越高，对于它的速度也有着不一样的选择。
对它的连续工作也越来越高。
对于汽车雨刷器来说，对于人们在雨中开车解决了很多麻烦和问题。
如果汽车没有雨刷器在下雨行车中，就会给司机造成非常大的危险和麻烦。
雨刷器这项技术是自动化科学中与产业部门最紧密、服务最为广泛的一个。
自从世界的第一辆汽车的制造出来，雨刷器就被聪明的人们用在了这辆汽车上。
到了现在的这个时代，雨刷器也不断的在创新往更好的方面在发展。
如今的雨刷器不仅仅用于在汽车上面了，有些人家把这项技术用与在自己家里的门窗。
雨刮器 毕业设计
汽车雨刮器的机构设计
3.设计方案比较
方案1 简图
汽车雨刮器的机构设计
1 2蜗轮 摇杆3 Nhomakorabea雨刷
分析：蜗轮1带动摇杆2转动，进而带动雨刷3上下移动，从而达到刮 水效果。 该方案优点： 雨刷刮水面积较大； 结构相对较简单。 该方案缺点： 中间固定部位过长，影响视线； 雨刷向上移动的时，又将雨水向上刮，从而影响效率，实际上，这 是一个很不成熟的方案。
汽车雨刮器的机构设计
谢谢大家！ 谢谢各位老师！
07机械设计制造 及其自动化5班 黄志文
汽车雨刮器的机构设计
图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
汽车雨刮器的机构设计
2.设计内容
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。
汽车雨刮器的机构设计
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
汽车雨刷结构设计分析
汽车雨刷结构设计分析汽车雨刷是汽车上的重要雨天保护装置，用于清除雨水和除去前挡风玻璃上的杂物。
在设计汽车雨刷的结构时，需要考虑到多个因素，包括清雨效果、耐用性、安全性以及装配和维修的便利性。
首先，汽车雨刷的结构通常包括雨刷臂、雨刷片和驱动装置。
雨刷臂负责悬挂和支撑雨刷片，驱动装置则负责驱动雨刷臂的运动，使雨刷片能够刮拭前挡风玻璃上的雨水。
为了保证清雨效果，雨刷片的底部需要采用弯曲或弯折的设计，以适应前挡风玻璃的弧度；同时雨刷片的表面还需要具备一定的摩擦性，以确保良好的擦拭效果。
其次，为了提高汽车雨刷的耐用性，雨刷臂和雨刷片通常由高强度材料制成，如钢铁或铝合金。
这些材料具有良好的抗氧化和抗腐蚀性能，能够在多年的使用中保持结构的稳定性和强度。
此外，为了防止雨刷片在高速行驶时产生噪音，雨刷片的连接部分还需要采用减震装置，如橡胶垫片，以减少振动和摩擦声。
安全性是另一个需要考虑的重要因素。
在设计雨刷结构时，需要确保雨刷臂和雨刷片的安装稳固可靠，以防止在行车过程中脱落或摇晃。
需要采用牢固的连接装置，并进行适当的调整和固定。
此外，在驱动装置的设计中，需要考虑到驾驶员的操作便利性和可见性，以确保驾驶员可以轻松控制雨刷的开关和调节。
此外，为了方便雨刷的装配和维修，雨刷臂和雨刷片的连接部分通常采用可拆卸的设计。
这样一来，当雨刷片磨损或损坏时，可以方便地进行更换，而无需更换整个雨刷臂。
此外，为了方便驾驶员的维修操作，驱动装置通常配备有开关和控制装置，以方便驾驶员根据需求自由调节雨刷的运动速度和角度。
总之，汽车雨刷的结构设计需要考虑到多个因素，包括清雨效果、耐用性、安全性以及装配和维修的便利性。
通过合理的设计，可以提高雨刷的使用寿命和清洁效果，为驾驶员提供更加安全和便利的行车环境。
汽车风窗刮水器机构设计
机电工程系课程设计说明书专业：机械电子工程课程：机械原理课程设计姓名：廖聪学号：2015143227班级：15级机械电子工程2班时间：2017. 06. 26～2017. 06. 30目录设计任务书 (1)第一章机械方案的设计与选择 (3)1.1 功能要求 (3)1.2 机械方案的设计与选择 (3)第二章机构结构设计 (6)2.1 原始数据 (6)2.2 图解法设计机构 (6)2.3 解析法设计机构 (7)第三章机械系统运动简图绘制 (8)3.1选定比例尺 (8)3.2运动简图绘制 (8)第四章解析法运动分析 (9)4.1 建立机构位置方程 (9)4.2位置方程求解（消元法） (9)4.3位置方程求解（几何法） (11)4.4 建立速度方程并求解 (12)4.5 建立加速度方程并求解 (12)4.6 运动分析程序 (13)第五章图解法运动分析 (13)5.1 选取分析位置 (13)5.2 分析位置机构运动简图绘制 (13)5.3 速度分析 (14)5.4 加速度分析 (15)第六章计算机编程 (16)6.1 交互界面设计 (16)6.2 数据输入有效性检验 (17)6.3 主程序设计 (17)6.4 结束退出程序设计 (20)总结 (21)设计任务书一、设计任务汽车风窗刮水器机构二、课程设计的目的1、进一步巩固和加深我们所学的理论知识，并将它们应用于实际机构的分析研究和设计中，培养我们分析问题、解决问题的能力。
2、使我们得到机械运动方案设计的完整训练，并具有机构选型、组合以及确定传动方案的能力，培养我们开发和创新机械产品的能力。
3、使我们对于机械的运动学分析和设计有一较完整和系统的概念。
4、进一步提高我们的设计计算、分析、绘图、表达和使用技术资料的能力。
三、原始条件1、工作条件（1）曲柄AB由电机通过减速器带动单向转动；（2）刮水器左右摆动角ψ=120°；（3）刮水器左右平均速度相等，无急回特性；2、精度与误差要求摆角允许误差：±5%3、原始数据：本设计小组为第3组数据。
汽车风窗刮水洗涤系统雨刮设计长城课件
与原系统相比，新系统在性能和用户体验上均有明显优势。
设计效果评估与反馈
反馈处理
根据评估结果，对生产过程中的细节问题进行 持续优化。
针对消费者反馈，进一步改进产品设计，提升 用户体验。
THANKS.
汽车风窗刮水洗涤系统 雨刮设计长城课件
目录
• 雨刮系统概述 • 雨刮设计要点 • 长城汽车雨刮系统分析 • 雨刮系统的发展趋势与未来展望 • 案例分析：某品牌汽车雨刮系统优化设计
雨刮系统概述
01
雨刮系统的定义与功能
雨刮系统定义
雨刮系统是汽车中用于清除风窗 玻璃上雨水的装置。
功能
保持风窗玻璃清晰，提高驾驶安 全性。
雨刮系统与其他智能驾驶技术的融合
自动驾驶辅助
结合雷达、摄像头等传感 器，实现自动控制雨刮系 统的功能，提高驾驶安全 性。
人机交互
通过语音控制、触摸控制 等方式，实现雨刮系统的 远程控制和调节。
车联网技术
将雨刮系统与车载网络连 接，实现远程诊断、软件 升级等功能。
案例分析：某品牌
05
汽车雨刮系统优化
不足
部分雨刮片材质不耐老化，长时间使用容易出现刮水不均的现象；部分雨刮电机存在一定的安全隐患，需要加强 质量控制和维修保养。
长城汽车雨刮系统的改进建议
优化雨刮片材质
采用更加耐老化的材料，提高雨刮片的使用寿 命和刮水效果。
加强雨刮电机质量控制
严格把控雨刮电机的生产质量，确保产品安全 可靠。
完善维修保养制度
设计
设计背景与目标
设计背景
随着汽车工业的发展和消费者对驾驶体 验的追求，对汽车雨刮系统的性能要求 越来越高。原雨刮系统存在刮水不彻底 、噪音大等问题，不能满足市场需求。
汽车雨刷设计分析
汽车雨刷设计分析
一、汽车雨刷系统介绍
汽车雨刷系统是汽车的一个重要部件，用来清除汽车玻璃表面的雨水、水花等液体或水滴。
它通常由雨刷车轮、雨刷挡板、操作机构、液压机构
和雨刷刷毛组成。
它的基本工作原理是：通过线圈激励电机的带动，激励
雨刷车轮带动操作机构，实现液压或活塞系统的操作，在汽车玻璃上拖动
雨刷刷毛，使汽车玻璃上的雨滴消失。
1、汽车雨刷轮的设计
汽车雨刷轮头通常采用塑料注塑成型，可以轻松安装和拆卸，满足汽
车玻璃的雨刷要求，对汽车的行走冲击有较强的承受能力。
其轮子的弹簧
特性使其在弹性变形的时候仍然保持柔软，同时保持雨刷轮的坚固性。
2、雨刷挡板的设计
雨刷挡板一般为塑料注塑制成的，具有良好的环保性和耐用性，可以
有效的减少雨刷在操作机构张紧的程度，使雨刷的拖动程度和抛光程度保
持良好，满足汽车玻璃上拖动的时候的要求。
3、汽车雨刷刷毛的设计
汽车雨刷的刷毛一般采用TR的材料，具有韧性强、机械性能好、耐
磨性能良好、有良好的抗腐蚀性、耐热性能和耐寒性能等特点，可以有效
清除汽车的玻璃表面污垢。
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轿车雨刮器结构设计方案1.1 虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。
这些数字模型即虚拟样机（virtual prototype），将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。
虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。
虚拟样机技术是在CAx（如CAD、CAM、CAE等）／DFx（如DFA、DFM等）技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。
虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。
一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。
另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。
运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。
1.2 虚拟样机技术的应用及发展近年来，虚拟样机技术及其应用已经获得重大进展，已经具备处理日益复杂的工程问题的能力，被广泛地应用在汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业等不同领域中。
世界著名的制造公司在生产开发过程中广泛地应用虚拟样机技术，波音飞机公司777飞机的设计就是采用虚拟开发技术的典型实例，开发周期从通常的8 午减少到5 年，设计、装机、测试均是在计算机中模拟完成．初步做到无纸设计，保证了一次试制成功。
其它如在克莱斯勒公司，已常采用虚拟产品建模。
在福特汽车公司，虚拟分析样机已很普遍。
Motorola 也正在研究和利用虚拟样机技术进行2l 世纪商业和DoD的军用移动分布式无线全球通讯系统和网络技术的研制，以减低开发设计的风险和成本。
虚拟样机技术改变了传统的设计思想，对制造业产生了深远的影响。
虚拟样机技术的发展，使产品设计可摆脱对物理样机的依赖，体现了一种全新的研发模式，它在工程领域的迅速发展，必将给企业带来重大的影响。
虚拟产品的销售。
虚拟样机技术和柔性制造技术已经使虚拟产品销售成为可能，即企业先通过虚拟样机找到客户，再组织生产。
因此企业在产品制造和市场竞争方面更具灵活性。
企业间的动态联盟。
产品的数字化使企业能够通过Internet 进行产品信息的快速交流，克服单个企业资源的局限性，将具有开发某种新产品所需的知识和技术的不同组织或企业组成一个临时的企业联盟，即企业间的动态联盟，以适应瞬息万变的市场需求和激烈竞争。
1.3 设计的目的意义本设计的目的，是根据当前的先进设计理论，通过所学知识，并利用Pro/E 软件平台，对雨刮器做进一步的设计，力求使刮刷面积进一步增大，使得司机在任何时候都有一个清晰的视野，提高汽车行驶安全性。
1.4 设计的基本内容与解决的主要问题1.4.1 研究的基本内容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。
本设计要求进行捷达轿车雨刮器部件尺寸的设计，求解刮扫面积等；要选择电机的型号，分析雨刮器的控制电路及间歇电路，分析电机的自动回位装置，确定雨刮器的硬件的尺寸等，求解雨刮器的刮扫面积，利用ADAMS软件进行运动分析，获得运动的轨迹和速度，并运用Pro/E 绘出三维模型。
1.4.2 拟解决的主要问题解决问题：（1）分析雨刮器电子间歇控制电路；（2）分析雨刮器的自动回位装置；（3）确定雨刮器的控制方式；（4）优化雨刮器传动机构；（5）确定刮刷区域，并计算最大刮刷面积；（6）实现雨刮器的运动仿真；（7）最终实现三维模型建立（Pro/E）。
解决方法：（1）分析比较不同车型的控制电路及间歇控制电路，选择其中一种；（2）分析其他车型的自动回位装置，选择合适的；（3）比较分析不同雨刮器的控制方式，选择一种；（4）分析比较其他车型的传动机构，选择合适的优化传动机构；5）查阅参考资料中求解雨刮器的算法；6）学习ADAMS软件，实现雨刮器的运动仿真；7）学习Pro/E 软件，建立雨刮器的三维模型。
第2章轿车雨刮器2.1 引言汽车风窗玻璃上时常会附着雨雪和尘土，如果不及时擦拭干净，将会影响驾驶员的视线，对行车安全带来很大不利。
为了确保挡风玻璃清洁明亮，汽车上都装有风窗雨刮器。
其功能是将玻璃上的雨水、尘埃、污垢刮净，以获得清晰的视野，保证行车安全。
汽车雨刮器，是一个很小却又不容忽视的汽车部件，它能擦亮汽车的“双眼”，使司机的视线更加清晰。
汽车雨刮器是用来清扫汽车风窗玻璃上的雨雪和尘埃的装置，一旦它失去作用，将直接影响到司机雨天驾驶视野的清晰度。
雨刮器看似结构简单，但是从驱动电机到最终的刮刀的结构尺寸和运动方式都决定雨刮器的性能。
雨刮器虽然是汽车的附件，但很多汽车制造企业将雨刮器列为汽车的安全部件, 并将雨刮器的一些功能特性（如刮刷频率）列为安全特性,由此可见，雨刮器与汽车的安全性能有着紧密的关系，是我们不容忽视的汽车部件。
目前国内外的雨刮器都不能消除刮扫死角，本次设计也不能完全消除刮扫死角，但力求刮扫面积增大，使司机可以尽量有最宽阔的视野。
2.2 汽车雨刮器的研究现状雨刮器总成含有电动机、减速机、四连杆机构、刮水臂心轴、挂水片总成等。
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。
雨刮器的种类很多, 按安装位置分, 有顶置、底置、侧置、前后置和内外置等; 按雨刮范围分, 有局部雨刮、整体雨刮、单面雨刮和双面雨刮; 按运动方式分, 有四杆机构左右摆动式、导轨式直线和弧线运动式; 按制作材料分, 有普通黑胶体雨刮器、透明塑料体雨刮器和磁性体雨刮器。
目前, 车辆上广泛使用的是曲柄连杆机构黑胶体雨刮器。
国外对汽车电动雨刮器的性能要求：1、耐久性能美国标准1975 年SAEJ903b推荐（1）总成耐久试验（2）刮片耐久试验（3）橡胶片耐久试验日本标准1976 年JISD5710 推荐（1）橡胶片耐久试验（2）总成耐久试验试验后摇臂的压力变化和试验前相比应在15%以内, 摇臂和刮片的各部分不应有明显的松弛、松动（配合、间隙等）或其他有害缺陷的产生。
2、强度性能美国标准1975 年SAEJ903b推荐在刮动过程中阻挡摇臂15 秒，试验后应仍能正常工作。
3、刮刷性能美国标准1975 年SAEJ903b推荐耐久试验试验后刷净性能仍应达到75%。
4、刮动频率（1）美国文献介绍刮动周期1--20秒（2）法国文献介绍刮动频率12--40次/分3）美国文献介绍间隔3 秒较普遍（4）英国文献介绍适应极细雨时用, 频率和间歇均能独立控制。
（5）美国文献介绍倾盆大雨时的刮刷频率可高达80 次/ 分, 高于上述频率则雨刮将在风窗玻璃水而上浮掠而过, 破坏刮水性能。
6）根据JB3033-81 规定，高频刮拭频率为 65 714次/分，低频为 45 1102 次/ 分频率之差>10次/ 分5、接触面压力1）日本文献介绍刮片对风窗玻璃的压力10--15 克/ 公分。
2）日本文献介绍接触面压力低速10 克/ 公分高速车15 克/公分3）美国文献介绍汽车速度大于60 哩/ 时, 则刮片将受到空气的浮力而降低刮刷性能4）日本文献介绍在汽车速度为100 公里/ 时, 400毫米长的刮片受到200 克的空气浮力, 使刮刷效果恶化, 此时为了改善其刮刷性能, 最低需要400 克的压力6、橡胶片与摩擦系数美国标准1975 年SAEJ903b推荐（1）耐久试验（2）化学试验日本标准1976 年JISD5710 推荐耐久试验7、工作温度范围美国标准1975 年SAEJ903b推荐（1）工作温度范围55 士3℃一（2）高温试验温度55 士3℃最高速连续工作1/2 小时（3）低温试验温度-30 士5℃最高速连续工作1/2 小时法国文献介绍工作温度范围-30 ℃-- 80 ℃8、联动机构效率与摆角日本文献介绍联动机构效率80--85%刮刷角度≯110o如超过此限度, 则尺寸误差变得敏感、且易越过死点, 致使效率下降。
9、刮动扭矩日本文献的介绍刮动扭矩大于50 公斤· 厘米随着风窗玻璃的大型化, 刮片长度大于280毫米的越来越多, 刮动扭矩也随着增大, 超过了50 公斤· 厘来。
10、刮动电流法国文献介绍刮动电流0.1 安培国外对雨刮器的设计要求都有了明确并且高标准的规定[4]。
而我国现阶段的雨刮器发展现状是新产品喜忧参半, 老产品一统天下。
（1）新产品喜忧参半。
由于冬季车辆内外温差大, 常常在车内挡风玻璃上结有很厚的一层冰霜, 必须使用热水布反复擦除才能保证正常的视觉效果, 于是发明了双面雨刮器。
双面雨刮器的不足是, 外雨刮片是车外物体, 内雨刮片与其一起联动, 容易分散驾驶员注意力而引起视觉疲劳, 危害行车安全。
通过改进, 把内雨刮片改成磁条式的, 无机械联动, 需要时贴上, 用完后取下, 很方便。
但是实际使用中发现磁性大小很难控制, 更麻烦的是加大磁场作用效果时, 干扰车内电子设备, 用手机做测试, 通话质量差, 甚至车内收放音设备无法正常工作。
局部雨刮一直是现用雨刮器的缺陷, 小范围雨刮后视觉效果差, 影响驾驶员对前方全景的正确判断。
经过不断改进, 把雨刮片的曲线（圆周）往复运动改成直线往复运动, 雨刮面积加大。
但是设计者把被雨刮的玻璃假想成直面矩形平板式, 而目前挡风玻璃更多的是流线圆弧形等形状, 直线整体雨刮在弧形玻璃上无法安装。
传统雨刮片的材料是黑胶体, 技术人员把它改成透明状, 增强了视觉感光效果。
在具体测试时, 遇到雨天夜晚行车, 打开雨刮设备, 各类光源被透明雨刮片折射后与透明棒形成新的“ 发光棒” , 司机原本可远距离观察, 这时却被发光棒来回运动构成的发光“ 墙面”遮掩而眩目。
（2）老产品一统天下。
我国车辆工业近年来快速发展, 但是雨刮器作为一种附件, 其开发一直得不到应有的重视。