机械原理课程设计汽车风窗刮水器

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1、机械原理课程设计——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：15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器目录一、机构简介及设计数据21.1机构简介及设计数据21.2设计内容3二、刮水器机构相关数据的计算及分析42.1机构尺寸、即为家教、传动角的计算42.2加速度，速度多边形的计算与分析42.3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1515机械原理课程设计——汽车风窗刮水器一．机构简介及设计数据1

2、.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单位数据30112060180100150.0150015机械原理课程设计——汽车风

3、窗刮水器1.2设计内容（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。15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器二．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）LBC=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)

4、/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：VB=WAB×LABWAB=30π/60m/sLAB=60mm∴VAB=0.188m/s∴aB=WAB²×LAB=0.592m²/s选比例尺：μv=VB/pb=9.42(m/s)/mμa=aB/p`b`=29.5(m²/s)/m理论力学公式：VC=VB+VBCaC=aB+aCB^n+aCB^t2.机构12个位置的速度、加速度线图和位置图15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器

5、（1）由图1的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0VBC=0.188m/saC^n=0aBC^n=0.197m/s²aC=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：VC=0.139m/sVBC=0.056m/saC^n=0.280m/s²aBC^n=0.018m/s²aC=p`c`*μa=0.472m/s²15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器（3）由图3的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.149m/sVBC=0.031m/saC^n=0.319m/

6、s²aBC^n=0.005m/s²aC=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：VC=0.188m/sVBC=0m/saC^n=0.513m/s²aBC^n=0m/s²aC=p`c`*μa=0.56m/s²15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器（5）由图5的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.194m/sVBC=0.016m/saC^n=0540m/s²aBC^n=0.002m/s²aC=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

7、尺得到：VC=0.155m/sVBC=0.026m/saC^n=0.349m/s²aBC^n=0.004m/s²aC=p`c`*μa=0.68m/s²15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器（7）由图7的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0m/sVBC=0.188m/saC^n=0m/s²aBC^n=0.197m/s²aC=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：VC=0.116m/sVBC=0.226m/saC^n=0.196m/s²aBC^n=0.284m/s²aC=

8、p`c`*μa=0.15m/s²15机械原理课程设计——汽车风窗刮水器（9）由图9的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.119m/sVBC=0.188m/saC^n=0.118m/s²aBC^n=0.197m/s²aC=p`c`*μ