机械设计平行雨刷器课程设计

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1、机械设计课程设计说明书物理与电气工程2013年5月11机械设计说明书题目:汽车风刷刮水器学院:物理与电气工程学院专业:机械制造及其自动化班级:机械自动化班四组姓名:江帆指导老师:张兰芳11目录一.设计题目41.1课程设计简介41.2课程设计内容5二.设计方案比较62.1设计方案一62.2设计方案二72.3设计方案三82.4最终选定方案与计算9—10三课程设计总结103.1机械原理课程设计总结103.2设计过程113.3设计工作分工表113.4参考文献11111雨刮器简介汽车雨刮器的一般结构原理图如下，雨刮器的动力源来自于电动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求

2、是相当高的。它采用直流永磁电动机，安装在前挡风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四杆机构，通过四杆机构把连续的旋转运动转变左右摆动的运动。电动机雨刷器结构原理图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112设计内容本次要做的雨刮器的机构设计，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。所以雨刮器设计形成了一个体系，首先应明确设计的任务与要求，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

3、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。即根据给定的原理数据和工艺要求，构思并选定机构方案。（2）设计各机构。根据选定的方案采用各机构。（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和部分零件的简图；据此对上述机构进行运动分析。113设计方案比较方案1图1方案1简图1—支座2—摇杆3—摆杆4—连杆5—蜗轮6—曲柄分析：蜗轮5转动带动曲柄6，曲柄6带动摇杆2，摇杆

4、2带动连杆4的移动，从而使摆杆3左右以一定的频率摆动，达到挂水的效果该方案优点：1.整体构构建布局可以在汽车上较为容易实现；2.机构相对简单实用3.设置急回特性（推杆快，收杆慢），应为在刮片起挂前，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，使玻璃保持相对较长的清晰度。同时急回特性的运用也缩短非工作行程时间，提高效率。11方案2图2方案2简图1—支座2—摇杆3—摆杆4—连杆5—蜗轮分析：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左右以一定的频率摆动，达到挂水的效果。该方案优点

5、：1整体构构建布局可以在汽车上较为容易实现；2机构比方案1更为简单；3设置了急回特性11方案3图3方案3简图1—支座3—摆杆4—连杆5—蜗轮分析：蜗轮5转动带动连杆4，从而使摆杆3左右以一定的频率摆动，达到挂水的效果优点：1整体构构建布局可以在汽车上较为容易实现；2机构比方案2更为简单3设置了急回特性4最终方案确定与计算11最终选定方案为方案3：因为其结构最简单，方便计算与确定数据。方案计算过程：已知（电机的转速时1440r/min,雨刷刮一周期是3s,支座之间的连杆距离为1米，行程速度变化系数k=1.4，摆角为10°—100°）。求摆杆长度、蜗轮与蜗杆的传动比与查出蜗轮蜗杆

6、的相关参数制图。根据已知求出电机的转速是24r/s,雨刷1s只能刮1/3周期，这样求得蜗轮与蜗杆的传动比i=1:72。极位夹角θ=180°×(1.4-1)/(1.4+1)=30°。因为θ=30°,所以可以控制摆角的范围在0°—150°之内，符合摆角在10°—100°的已知条件。根据机械原理知识画图如下：E,O为支点，EI,OF为摆杆测的EO=45，EI=OF=27.5，已知EO=1m=1000mm，求得：EI=1000×27.5÷45=611mm，因为EI=OF,所以OF=611mm。这样确定了2支座的距离为1m，摆杆为611mm，曲柄长度=1000×(EF-EA)÷2÷45

7、=1000×(72-48)÷2÷45=267mm，连杆长度=1000×(EF+EA)÷2÷45=1000×120÷2÷45=1333mm的雨刷机构，满足已知要求，求得：摆杆长611mm，曲柄长267mm，连杆长1333mm。雨刷机构运动简图：11蜗轮从180°—0°顺时针旋转时，摆杆向左摆动蜗轮从0°—180°顺时针旋转时，摆杆向右摆动三.课程设计总结3.1机械原理课程设计总结：首先我们确定摇杆的长度，并用paint画出了它的运动简图，并且在此设计过程中也培养了团队之间的协作精神。其次在课程设计过程，我