雨刮器__毕业设计

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时间:2018-12-02

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1、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。1.雨刮器简介图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

2、;8、10-摆杆;9、11-摆臂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。(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

3、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设计内容3.设计方案比较方案1简图分析: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

4、响效率,实际上,这是一个很不成熟的方案。1蜗轮3雨刷2摇杆方案2简图1支座4连杆5蜗轮2摇杆3摆杆分析: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

5、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。方案3简图柔性齿条刮水器结构图1齿轮箱4蜗轮5柔性齿条2滑块3连杆分析:电动机带动蜗轮4转动,5再带动连杆3,而连杆3的另一端连接着滑块2,滑块2又连接着柔性齿条5,由此带动齿轮转动,而齿轮与雨刷杆固结在一起的,从而就带动了雨刷完成刮水动作。该方案优点:两个雨刷的轨迹可以通过对齿轮与齿条的初始啮合位置控制,这完全省去了像连杆机构那种复杂的轨迹计算,使设计起来更加简单,调节起来更方便

6、。采用柔性齿条,从而使动力传输一下子就简单了下来。缺点主要是可能对齿轮齿条的要求更高一些,要保证啮合精度及材料要好。1支座4蜗轮2连杆3摆杆方案4简图双连杆雨刷结构分析:由蜗轮4转动带动固结在其上的杆转动,因此带动连杆2,再由连杆2带动摆杆3转动,从而完成刮水动作。该方案优点:显然此机构基本上是连杆机构,所以从机构上来看还是很简单的,个人觉得唯一不足的是,好像各杆件的具体数据长度,各杆件的轨迹貌似还是有些复杂的。结合各方面的优点最终方案选择方案三,但是为便于计算,可将柔性齿条改为刚性直齿条,其工作原理完全相同,还是滑块带动齿条往复运动,但此时滑块与齿

7、条是在一条直线上运动,这样便于计算行程,继而便于对齿轮的相关数据的确定,详见下。4.最终方案此图是将方案三修改后的机构图,现将其整个运动叙述一下:此时是雨刷器的两个极限位置,且这是一个急回设置,由图中知,这是由电机作为动力,以蜗轮蜗杆作为第一个动力传输机构,再将动力传给摇杆滑块机构,带动滑块往复运动,再通过与滑块固结的齿条的往复运动,带动与齿轮组齿轮固结的雨刷往复运动,以完成刮水动作。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

8、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

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