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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 ； （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。 四、任务图示 图1 汽车风窗刮水器机构
前言 本标准是JB 3921.1一85《汽车风窗玻璃电动洗涤器技术条件》和JB 3921.2 一85《汽车风窗玻璃电动洗涤器试验方法》的修订版。本标准不等效采用JIS D 5704一1994《汽车风窗玻璃电动洗涤器》。 此次修订的主要内容如下： a）技术要求中，取消“洗涤器能力”一条，相应地在定义中取消“日光窗 孔”、“刮刷周期”和“洗涤面积”； b）技术要求中，增加了“绝缘电阻”一条； c）在耐温性试验中，低温由“一25℃±3℃”改为“一20℃±3℃”高低温性 能试验中，低温试验温度由“一25℃±3℃”改为“一20℃±3℃”； d）在耐振性试验中，左右、前后振动时间由4h减为2h； e）耐久性试验方法有改动。 本标准由机械工业部汽车工业司提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准由武汉汽车车身附件研究所负责起草。 本标准起草人：李再华、车勇。 本标准于1985年首次发布。 本标准由全国汽车标准化技术委员会负责解释。 中华人民共和国汽车行业标准 QC/T 246—1997 汽车风窗玻璃电动洗涤器技术条件代替JB 3921.1—85
JB 3921.2—85 1范围 本标准规定了汽车风窗玻璃电动洗涤器 (以下简称洗涤器）的技术要求、试验方法、结构型式以及检验规则。 本标准适用于洗涤器。 2引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 JB 2864一81 汽车用电镀层和化学处理层 JB 3918一85 汽车用洗涤电动机技术条件 QC/T 73一93 汽车电气设备产品型号编制方法 ZB T35001一87 汽车电气设备基本技术条件 3定义 本标准采用下列定义。 3．1洗涤器 洗涤器是把洗涤液喷射到汽车风窗玻璃上的一种装置，它由储液箱、软管、洗涤泵、喷嘴以及控制装置构成。 3．2控制装置 洗涤器的操作部分，起开动和停止洗涤器的作用。 3．3洗涤液 指硬度低于205g/1000kg的水或加入适量商用添加剂的水溶液。
乘用车挡风玻璃刮水器系统 前言：该标准已作过修改以符合SAE技术标准局的格式。在第二部分已添加了参照标准，第三部分中的定义已更改。所有其它部分的编号已作了修改。 1.范围 该SAE推荐操作规程的建议是为了乘用车、轻卡和多功能车带（GVM）或4100kg（100001b）或更小。 a)挡风玻璃刮水器系统的最低性能标准。 b)试验方法，可由商业试验机构在统一的试验设备上进行试验的 方法。 c)前刮系统特性和现象的统一术语以及工程结构研究使用的特 性值来评价系统性能。 d)功能、使用等的设计和系统零部件的位置的指南。 在该文件中的试验方法和最低的性能标准，外形是基于当前可用的工程数据。在前刮系统性能发展后，必须阶段性地检查和修改文件以添加数据。 2.参照标准 3.定义 3.1 挡风玻璃刮水器系统 3.2 刮板 3.3 刮水板胶条 3.4 刮臂 3.5 连杆组件 3.6 刮水器控制开关
3.7 刮刷区域 3.8 视野 3.9 有效刮刷模式3.10 循环 3.11 串接模式 3.12 相向模式 3.13 单臂模式 3.14 抖动 3.15 气泡 3.16 细线 3.17 波皱 3.18 水带 3.19 水雾 3.20 雪负荷 3.21 电机堵转力矩3.22 系统力矩 3.23 湿干 3.24 潮湿 3.25 相对空气速度3.26 日光入口 3.27 功能 3.28 多层挡风玻璃3.29 打边 3.30 翻边
3.31 橡胶沉积 3.32 每分钟循环数 3.33 风抬升 3.34 偏角 3.35 刃口负荷 3.36 刮臂的拱形或弧形 3.37 挂勾 3.38 绘图器 3.39 底端 3.40 顶端 4.一般性能 4.1 挡风玻璃刮水器系统 4.1.1视线区 视线区在挡风玻璃上规定为三个特定的区域。这三个区域用负荷汽车发展成为制造商的主要设计负荷，在表1中标为区域A、B和C。每个区域用表1中的角度表示升在图6中应用。在侧视图中，区域的上下边界是两个平面的交叉形成的，这看起来就是视野上下边沿的切线。这些平面由上述的角和下述的XX线确定。在平面图上，区域的左和右边界是由玻璃表面的与左和右边沿的垂直切面确定的。平面由角度和XX线的左和右来确定的。在刮刷区域确定的比例中使用的区域是玻璃外表面上在日光进口边缘25mm以外的区域。比例为刮刷区域与规定区域之比。采用5.1中的试验方法，刮试比例见表1。
机械原理设计任务书 学生姓名C25 班级学号 设计题目：福克斯汽车风窗刮水器机构设计 一、设计题目简介 挡风玻璃雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污，一副好的雨刮也会为驾驶人士带来极大的方便。因此雨刮器设计具有很重要的地位。本题目就是依据目前福克斯汽车前挡风玻璃尺寸，按照最大化原则设计进行雨刮器机构进行设计。 二、设计数据与要求 福克斯前挡风玻璃尺寸： 长:1463.3mm，宽:1023.3mm，厚:6.3 mm, 中高:95.7mm 对角:158.7mm 三、设计任务 1、根据目前所用的单双臂的情况，进行分析选择一种类型作为设计基础，然后在最大刮水面积和对驾驶员最有利的位置要求的前提下提出雨刮器工作机构方案并进行对比确定最合适的刮水器机构方案，绘制机构简图；
2、根据所提供的工作参数，对刮雨器机构尺度综合，确定机构各个杆件的长度；应有计算过程及步骤 3、在机械基础实验中心机械原理实验室（2号楼一层）搭建机构运动模型，检验机构的有效性，并测量相关尺寸，写出其实验及测试过程； 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行可视化仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 5、进行动力学计算，确定各个构件受力及工作阻力等； 6、编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及 效果分析等。 完成日期：年月日指导教师
刮水器的功用 为了保证汽车在雪雨天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动，清除车窗上的水滴或污垢，保持清晰的视野。 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，刮水器工作时，由电动机带动齿轮装置，传至曲柄摇杆装置，将电动机单向连续转动，转化为刷片做往复摆动，其左右摆动的平均速度相同. 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所示，风窗刮水器工作时，由电动机带动齿轮装置，传至曲柄摇杆装置。电动机单向连续转动，刮水杆作左右往复摆动，要求左右摆动的平均速度相同。 图1
中华人民共和国国家标准 汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的 性能要求及试验方法GB 15085—94 Motor vehicles—Windshield wipers and washer systems —Performance requirements and test methods 1 主题内容与适用范围 本标准规定了汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求和试验方法。 本标准适用于M 类汽车。 1 2 引用标准 GB 11555汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法 3术语 3．1刮水器刮片 装有刮水胶条用以刮刷风窗玻璃外表面的部件。 3．2 刮水器刮刷面积 刮水器刮片刷过的风窗玻璃外表面上的面积 3．3 喷嘴 将洗涤液引向风窗玻璃外表面的器件。喷嘴方向是可调的。 3．4 喷射性 在洗涤器系统正常工作情况下喷嘴喷射洗涤液至风窗玻璃目标位置上的能力。 3．5 洗涤液 硬度低于205g/t的水并加入适量商用添加剂的水溶液。 3．6 目标位置 由汽车制造厂家规定的，洗涤液喷射到风窗玻璃外表面上的位置。 4 性能要求 每辆汽车均须装备刮水器和洗涤器
4．1 风窗玻璃刮水器系统 4．1．1 刮水器的刮刷面积应覆盖A区域的98％以上，B区域的80％以上。A、B区域按GB 11555中第5章有关规定进行确定。 4．1．2 刮水器系统至少应具备两种刮刷频率。高频必须不小于45次／min， 低频不得小于20次／min，且高频与低频之差应不小于15次／min（刮水器工作时刮片的一个往返运动为一次）。 4．1．3 刮水器关闭时，刮片应自动返回至其初始位置。 4．1．4 刮水器工作时能承受15s的外力阻挡负荷，之后所有部件仍能工作。4．1．5 刮水器系统在外界温度－18±3℃的干燥风窗上应能持续工作2min。 对刮刷面积不作特定要求。 4．2 风窗玻璃洗涤器系统 4．2．1 洗涤器应有能力在常温下供给足够的液体，将占A区域60％以上的面 积清洗干净。 4．2．2 洗涤器应能承受喷嘴被堵塞时的负荷，经过堵塞试验后，洗涤器仍具 有喷射性。 4．2．3 洗涤器应能承受温度试验，在经过5.2.3、5.2.4、5.2.5、5.2.6试验后，该系统仍具有喷射性。 4．2．4 洗涤器贮液罐容量不得小于1L。 5 试验方法 5．1 风窗玻璃刮水器系统 5．1．1 试验条件（另有规定的试验条件除外） a．环境温度应在10～40℃之间； b．风窗玻璃应保持潮湿； c．蓄电池电压不得低于额定电压，且不能超过额定电压2V d．发动机转速必须接近但不得超过最大功率转速的30％； e．接通近光前照灯；
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.............................................. 1.1机构简介及设计数据 .......................................... 1.2设计内容 (3) 二、刮水器机构相关数据的计算及分析.................................. 2.1机构尺寸、即为家教、传动角的计算.............................. 2.2加速度，速度多边形的计算与分析................................ 2.3曲柄摇杆机构动态静力分析 (13)
三、课程设计总结 (15) 3.1机械原理课程设计总结 (15) 3.2收获与感想 (15) 3.3参考文献 (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 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。
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 (2) 1.1机构简介及设计数据 (2) 1.2设计容 (3) 二、刮水器机构相关数据的计算及分析 (4) 2.1机构尺寸、即为家教、传动角的计算 (4) 2.2加速度，速度多边形的计算与分析 (4) 2.3曲柄摇杆机构动态静力分析 (13) 三、课程设计总结 (15) 3.1机械原理课程设计总结 (15) 3.2收获与感想 (15) 3.3参考文献 (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
1.2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)/2bc r1′=180 - arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bc 计算得r′= r1′=30 2.2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 AB W AB=30π/60 m/s L 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)/m
汽车风窗刮水器机构 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
武汉工程科技学院 机械原理课程设计说明书 汽车风窗刮水器机构姓名 班级 学号 指导教师 年月日 目录 .
前言 1.课程设计的目的 机械原理课程是培养学生具有进行机械系统运动方案设计初步能力的技术基础课。课程设计则是机械原理课程的实践环节。其基本目的是： ①通过课程设计，综合运用机械原理课程的理论和实践知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，并使所学的知识进一步巩固、加深。 ②使学生得到拟定运动方案的训练，并具有机械选型与组合以及传动方案的能力，培养学生开发和创新机械产品的能力。 ③使学生对运动学和动力学的分析与设计有一套完整的概念。 ④通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅有关资料的能力。 2.课程设计的任务 机械原理的任务一般可分为以下几部分： ①根据机械的工作要求，进行机械的选型与组合。 ②设计该机械系统的几种运动方案，对各种运动方案进行对比和选择，确定运动方案。
③对选定方案中的机构进行设计和分析。 ④拟定、绘制机构运动循环图。 ⑤进行机械动力分析与设计。 一.方案分析和比较 1.概述? 根据雨刮器的传动连杆机构不同可分为对向式刮刷和平行式刮刷，根据刮水器臂可分为单臂雨刮器和双臂雨刮器。单臂式雨刮器刮水范围较小效率比较高但没有双臂式的刮得清洁也没有双臂式的刮刷范围大，对向式雨刮器会影响驾驶员的视线，也会干扰驾驶员的正常驾驶，为此目前汽车前风窗几乎均采用双臂平行式刮刷形式的雨刮器。 2.方案比较 方案一:动力源是永磁直流电动机,其转速和方向的控制由电子控制电路负责。动力输出经过蜗轮蜗杆机构实现减速增扭作用,蜗轮的转动带动与之铰接的连杆运动，连杆将运动传导至铰接的三角架，从而带动刮刷臂同向摆动达到刮刷目的。? 此方案的主要缺点是三角形铰接架占用空间比较大,结构相对复杂。 方案二：动力源同样是永磁直流电动机，动力输出后经过减速器减速增扭后输出，输出轴与三根连杆铰接的三角架铰接点①相连，带动三角架旋转从而带动雨刮臂实现同向平行刮刷运动。?
. . . . .. . 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 (2) 1.1机构简介及设计数据 ...................... 错误！未定义书签。 1.2设计内容 (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 (15) 3.1机械原理课程设计总结 (15) 3.2收获与感想 (15) 3.3参考文献 (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 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 1n K ? AB l 1x 4DS L 4G 4S J 1M 单位 r/min ()? mm N 2m kg ? mm N ? 数据 30 1 120 60 180 100 15 0.01 500
汽车雨刮器设计 案场各岗位服务流程 销售大厅服务岗： 1、销售大厅服务岗岗位职责： 1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品; 2)保持销售区域台面整洁; 3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等; 4)收集客户意见、建议及现场问题点； 2、销售大厅服务岗工作及服务流程 阶段工作及服务流程 班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域 2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。 班中工作程序服务 流程 行为 规范 迎接 指引 递阅 资料 上饮品 （糕点） 添加茶水工作1）眼神关注客人，当客人距3米距离侯客迎询问客户送客户
注意事项 15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！” 3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人； 4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好 6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）； 7）在满座位的情况下，须先向客人致
待； 阶段工作及服务流程 班中工作程序工作 要求 注意 事项 饮料（糕点服务） 1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用 托盘； 2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一 下，请问您需要什么饮品”为起始； 3）服务方向：从客人的右面服务； 4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时， 必须询问客人是否需要再添一杯，在二 次服务中特别注意瓶口绝对不可以与 客人使用的杯子接触； 5）在客人再次需要饮料时必须更换杯 子； 下班程 序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导； 2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会； 4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班
一．设计任务书 1.刮水器的功用 为了保证汽车在雪雨天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动，清除车窗上的水滴或污垢，保持清晰的视野。 2. 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。 3．刮水器的运动简图
二．原始数据 设计内容曲柄摇杆机构的设计及运动分析 三．刮水器机构相关数据的计算及分析 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)/2bc r1′=180 - arcos(b^2+c^2-〖(d-a)〗^2)/2bc 计算得r′= r1′=30 四．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 AB W AB=30π/60 m/s L AB=60 mm ∴V AB=0.188 m/s ∴a B=W AB2×L AB=0.592m2/s 选比例尺：μv=V B/pb=9.42 (m/s)/m
μa=a B/p`b`=29.5(m2/s)/m 理论力学公式：V C=V B+V BC a C=a B+ a CB^n+a CB^t 2. 由图二的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0 V BC=0.188m/s a C^n=0 a BC^n=0.197m/s2
§6刮水器与洗涤器控制电路 一、刮水器的内部结构 总述：刮水器结合了两种机械技术： ●一是通过电动机和减速蜗轮为刮水器提供动力。 ●二是通过连杆机构使电动机带动刮水器。 Your browser does not support JavaScript or it is disabled. 电动机和减速齿轮 要让刮水片在挡风玻璃上来回快速移动，需要很大的动力。为了产生这种动力，设计人员在小电动机的输出端使用了蜗轮。 蜗杆减速齿轮可以使电动机的扭矩增大约50倍，同时使电动机的输出速度降低50倍。减速齿轮输出的动力操纵着连杆机构来回移动刮水器。 电动机/齿轮总成内部是一个能够感应刮水器下止位的电路。该电路向刮水器提供电源，当刮水器停在挡风玻璃底部时，它才切断电动机电源。此电路还能根据刮水器间歇性设置，使刮水器在刮水过程中短暂停顿。
连杆机构 减速齿轮的输出轴上连接着一个短凸轴。此凸轴随着刮水器电动机的转动而旋转。凸轴与一个长杆相连；当凸轴旋转时，会驱使长杆来回运动。此长杆又与一个短杆相连，并由后者驱动驾驶员侧的刮水片。另一个长杆从驾驶员侧向乘客侧刮水片传送动力。 下一节我们将谈到刮水片的一些细节。 刮水片 刮水片就如同橡胶扫帚。刮水器摇臂拖着一个薄薄的橡胶条擦过挡风玻璃，清除积水。 新刮水片的橡胶条很干净，没有裂缝。它在擦除积水后，不会留下任何条痕。随着刮水片的老化，橡胶条上会出现裂缝，这样路上的尘垢会在橡胶条边上积聚，使之不能再与车窗紧密接触，因此会在擦拭过程中留下条痕。有时，通过用浸有车窗清洁剂的湿布擦拭刮水片边缘，清除上面的污垢，可适当延长刮水片的使用寿命。
前言 汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一，现代汽车正从一种单纯的交通工具朝着满足人们需求、安全、节能和环保的方向发展。为了满足人们对汽车日益提高的要求，汽车研发及生产机构必然要将越来越多的电子产品引入到汽车上，智能控制系统也成为汽车革新的主要内容。 雨刮器属汽车附件，是汽车安全行驶的重要部件，用于消除挡风玻璃、后窗玻璃及大灯玻璃上的雨雪、灰尘和水泥等，以保证玻璃透明清晰。 第一个发明电动刮水器的是德国博世公司，博世将它作为“博世最年幼的产品”加入到博世的产品家族。自那以后，这个婴儿逐渐成长，从单纯的刮片发展到二十一世纪初的风窗玻璃之星——无支架的刮水器。在汽车的驾驶史上，对风窗玻璃的清洁问题解决开始得比较晚。汽车从只有平添驾驶发展到成为全天候的驾驶。技术变化最大是在二战以后伴随着大规模机械的出现。风窗玻璃洗涤器、间歇开关、后窗刮水器和可加热喷水器保证了驾驶时的视野清晰与行车安全。伴随着其他一些技术革新，比如雨滴传感器、可变位刮水臂、刮水器的出现，就更扩大了刮拭的范围，刮水器成为了一个复杂的系统。 目前传感器在汽车上的应用已经相当广泛，汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。在对于汽车雨刮器的研究上，智能雨滴传感器自然成了智能刮水器系统的重要组成部分。智能化传感器是具有智能功能的高档传感器，它具有检测、信息处理功能、自动进行各种误差补偿、精度高、量程覆盖范围大、稳定性好、输出信号大、信噪比高、传输中抗干扰性能好，可远距离输送信号，有的还带有自检功能。在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。光源发射器将红外光以固定角度投射到挡风玻璃上，经由挡风玻璃棱镜反射回到红外线接收器；在挡风玻璃清晰的情况下，红外接收器收到的红外线总量与红外线发射器发出的红外线总量基本相等。当有雨滴落在挡风玻璃上时，部分红外线会因雨滴的折射而分散到外部，导致红外接收器接收到的红外线总量小于发射器发出的红外线总量。通过对红外线总量的检测，判断雨量的大小，进而发出刮水请求到雨刷控制器，完成不同档位的刮水行为。
武汉工程科技学院机械原理课程设计说明书汽车风窗刮水器机构 姓名 班级 学号 指导教师 年月日
前言 (3) 1.课程设计的目的 (3) 2.课程设计的任务 (3) 一.方案分析和比较 (3) 1.概述 (3) 2.方案比较 (4) 3.最终方案选定 (6) 二．机构的功能、简介和数据 (7) 1.刮水器的功用 (7) 7 7 7 8 8 8 18 18 19
1.课程设计的目的 机械原理课程是培养学生具有进行机械系统运动方案设计初步能力的技术基础课。课程设计则是机械原理课程的实践环节。其基本目的是： ①通过课程设计，综合运用机械原理课程的理论和实践知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，并使所学的知识进一步巩固、加深。 一.方案分析和比较 1.概述 根据雨刮器的传动连杆机构不同可分为对向式刮刷和平行式刮刷，根据刮水器臂可分为单臂雨刮器和双臂雨刮器。单臂式雨刮器刮水范围较小效率比较高但没有双臂式的刮得清洁也没有双臂式的刮刷范围大，对向式雨刮器会影响驾驶员
的视线，也会干扰驾驶员的正常驾驶，为此目前汽车前风窗几乎均采用双臂平行式刮刷形式的雨刮器。 2.方案比较 方案一:动力源是永磁直流电动机,其转速和方向的控制由电子控制电路负责。动力输出经过蜗轮蜗杆机构实现减速增扭作用,蜗轮的转动带动与之铰接的连杆运动，连杆将运动传导至铰接的三角架，从而带动刮刷臂同向摆动达到刮刷目的。 此方案的主要缺点是三角形铰接架占用空间比较大,结构相对复杂。
方案二：动力源同样是永磁直流电动机，动力输出后经过减速器减速增扭后输出，输出轴与三根连杆铰接的三角架铰接点①相连，带动三角架旋转从而带动雨刮臂实现同向平行刮刷运动。 此种方法减速通过减速器实现，其减速作用相比蜗轮蜗杆机构可靠，但比较复杂，成本也会比蜗轮蜗杆机构高一些，占用空间也会相对较大。
刮水器间歇控制电路 车辆都配置前挡风玻瑞电动刮水器。车辆刮水器的工作电路一般设有停止、慢速、高速运行控制。由于刮水器间歇工作适应细雨、重雾行车环境下的功能需要，许多车辆也都设计刮水器间歇控制电路和配置相应的刮水器控制开关、刮水间歇控制继电器。刮水器间歇控制的实际应用电路与所采用的刮水器控制开关及刮水间歇控制继电器的形式有关，也与刮水间歇控制继电器在刮水器工作电路中的控制方式有关。本文介绍一些刮水器间歇控制应用电路，有助于保证刮水器的正常运行、刮水间歇控制电气元件的正确使用和维护。 车辆刮水器的常规工作电路如图1、图2所示。图1、图2所示的刮水器工作电路之间的区别在于： 前者为控制刮水电动机的负极型，后者为控制刮水电动机的正极型。而且，从两种控制形式在刮水器复位机构中的变化可以看到，其主要区别仅为常开触点87、常闭触点87a 的接负、接正之间的易位。刮水器间歇控制的应用电路基本以上述刮水器工作电路为基础。刮水器间歇控制系统中的刮水器控制开关，一般用车辆转向机构所用的转向管柱组合开关中的相应刮水器控制功能开关；刮水间歇控制继电器，则可以根据车辆电气系统的设计及其它电器配置（如中央控制盒）情况进行选择。刮水间歇控制继电器以其配备功能分两种：一种为刮水器间歇工作的控制；另一种为刮水器间歇工作及洗涤器同步工作的控制。而其外部的电气连接形式，有配置接线柱的，也有用引出线连接的。外接功能接线柱或引出线数量则有4或6两种，前者仅有刮水器间歇控制功能，后者同时具备刮水器间歇控制及洗涤器同步工作控制功能。 刮水间歇控制继电器在实现刮水器间歇工作控制时，要求使刮水器每分钟循环8～12次，即每次刮水间隔5～7s 。刮水间歇控制继电器实际上是一个电子元件，其功能可理解为由一个电子装置控制一副常开、常闭触点的间隔通断转换，间隔的时间满足上述控制要求。刮水间歇控制继电器的简化功能图如图 3 所示。 1、刮水器间歇控制应用电路 刮水间歇控制继电器在刮水器间歇控制应用电路 中的控制方式有两种：控制复位回路型和控制低速回路 型。之所以产生两种控制方式，主要基于刮水器自动复位控制电路的工作原理。 刮水器自动复位控制电路的工作原理简述如下：当 刮水器由低速或高速运行状态转为关闭时，刮水电动机的低速工作回路仍处在刮水器复位机构的控制下。只要刮水器的刮臂尚未到达复位位置，复位机构中的常开触点闭合，刮水电动机的低速工作电路经过该触点形成回路，刮水器继续运行，直至刮水器的刮臂到达复位位置；在复位位置时，复位机构中的常开触点由闭合转为断开，常闭触点则由断开转为闭合，刮水电动机的低速线圈两端处于等电位状态，刮水器停止运行。 刮水间歇控制继电器可选择串联接入刮水器复位控制电路的复位控制线，也可选择串联接入刮水器低速控制电路的低速控制线，前者即为控制复位回路型控制方式，后者即为控制低速回路型控制方式。 1.1采用具有刮水器复位触点的刮水器控制开关的刮水器间歇控制应用电路 图1 刮水器电路图（控制负极型，复位状态） 图2刮水器电路图（控制正极型，复位状态） 图3l 刮水间歇继电器功能图
汽车风扇刮水器 课程设计说明书 设计者： 班级： 学号： 指导老师： 2013年12月27日 1
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。 二. 设计方案比较 (5) 2.1设计方案一 (5) 2.2最终设计方案 (6) 2.3原始数据 (6) 三、刮水器机构相关数据的计算及分析 (6) 四.虚拟样机实体建模与仿真 (11) 4.1ADAMS/V IEW 的样机建模 (11) 五.虚拟样机仿真结果分析 (12) 5.1位移仿真曲线 (12) 5.2速度仿真曲线 (12) 5.3加速度仿真曲线 (12) 六. 课程设计总结 (13) 6.1机械原理课程设计总结 (13) 6.2设计过程 (13) 6.3设计展望 (14) 6.4设计工作分工表 (14) 6.5参考文献 (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。 3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。 机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。 1
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。
目录 前言 .........................................................错误!未定义书签。 1.课程设计目的和任务......................................错误!未定义书签。 2.设计说明书的格式要求：..................................错误!未定义书签。 一、机械原理课程设计任务和简介...............................错误!未定义书签。 设计任务..................................................错误!未定义书签。 设计题目及其简介..........................................错误!未定义书签。 雨刮器设计的基本要求.....................................错误!未定义书签。 二、方案分析和比较............................................错误!未定义书签。 概述......................................................错误!未定义书签。 方案比较..................................................错误!未定义书签。 最终方案选定..............................................错误!未定义书签。 三、基本尺寸的确定............................................错误!未定义书签。 前风窗玻璃的尺寸..........................................错误!未定义书签。 雨刮器雨刮臂尺寸确定......................................错误!未定义书签。 雨刮器电机原理及参数的选定................................错误!未定义书签。 四、雨刮器运动分析............................................错误!未定义书签。 五、设计总结..................................................错误!未定义书签。 设计感悟..................................................错误!未定义书签。 设计过程..................................................错误!未定义书签。 设计的优化思路和展望......................................错误!未定义书签。 六、参考文献..................................................错误!未定义书签。
基于Matlab／SimMechanics的汽车风窗刮水器建模与仿真 | [<<][>>] 为了保证汽车在雨雪天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，他利用连杆机构将电机连续的旋转运动转化为刮片的往复刮刷运动。由于刮水器在工作过程中是动态的，运动关系较为复杂，要确定其合理的连杆长度和固定点位置，在平面图上要经过反复运算和校核，工作量较大，效率低。为了在短周期内设计出合格的产品，满足客户的要求和增加市场竞争力，设计者通过Matlab／SimMe-chanics仿真建模环境提供的良好的人机交互图形界面，建立产品模型，对刮水器进行虚拟设计和动态仿真分析，并及时对设计进行改进和优化。 1 SimMechanics简介 SimMechanics机械系统建模与仿真集成于Simulink之中，是进行控制器和对象系统跨领域／学科的研究分析模块集。SimMechanic s为多体动力机械系统及其控制系统提供了直观有效的建模分析手段，一切工作均在Simulink环境中完成。他提供了大量对应实际系统的元件，如：刚体、铰链、约束、坐标系统、作动器和传感器等。使用这些模块可以方便地建立复杂图形化机械系统模型，进行机械系统的单独分析或与任何Simulink设计的控制器及其他动态系统相连进行综合仿真。他扩展了Simulink的建模能力，利用他做出的模型仍能与传统Simulink模块所建立的模型相融合。 SimMechanics系统包含有刚体模块组(Bodies)，运动铰模块组(J oins)，约束与驱动模块组(Constraints&Driver)，传感器与作动器模块组(Seneors&Actuators)，力单元模块组(Force Elements)等，各模块组中所包涵的模块及其功能详见文献[3]。 2 创建刮水器机构的仿真模型 2.1 刮水器机构简图及工作原理 刮水器一般分为对刮和顺刮两种形式。如图1所示是顺刮式刮水器的机构简图，包括连杆、刮臂、刮片等。刮水电机以30 r／min
. . . .. .. . 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 (4) 1.1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 (15) 3.1机械原理课程设计总结 (15) 3.2收获与感想 (15) 3.3参考文献 (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 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 1n K ? AB l 1x 4DS L 4G 4S J 1M 单位 r/min ()? mm N 2m kg ? mm N ? 数据 30 1 120 60 180 100 15 0.01 500