汽车雨刷器设计

汽车雨刮器仿真设计汽车雨刮器是车辆上非常重要的一个零部件，它能够有效地清除风挡玻璃上的雨水，提供良好的视线条件，确保驾驶安全。

在汽车自动化专业综合设计中，汽车雨刮器的设计是一个重要的课题。

下面将介绍汽车雨刮器的仿真设计过程。

首先，需要进行雨刮器的系统建模。

对于汽车雨刮器系统来说，主要包括雨刮器马达、雨刮臂、雨刮片等几个主要部分。

雨刮器马达是提供动力的主要部分，通过电动机驱动雨刮臂做往复运动，进而使雨刮片能有效地清除风挡玻璃上的雨水。

因此，在系统建模时，需要考虑电动机的特性以及雨刮臂和雨刮片的参数。

其次，需要进行雨刮器系统的运动学分析。

首先，可以通过建立几何关系模型来描述雨刮臂和雨刮片的运动轨迹。

雨刮臂和雨刮片的长度、夹角等参数可以通过测量得到。

然后，可以根据几何关系模型，建立运动学方程，描述雨刮臂和雨刮片的运动规律。

例如，通过建立角度与时间的关系，可以得到雨刮臂和雨刮片的运动速度和加速度。

接下来，需要进行雨刮片与玻璃之间的摩擦力分析。

摩擦力是雨刮片清除雨水的关键。

通过分析雨刮片和玻璃之间的接触情况，可以得到摩擦力的大小。

在分析过程中，需要考虑雨刮片的材料特性、玻璃的表面特性以及雨刮器的清洗效果等因素。

然后，可以进行雨刮器系统的动力学分析。

动力学分析可以通过建立动力学方程来描述雨刮器系统的运动规律。

在建立动力学方程时，需要考虑雨刮臂和雨刮片的质量、电动机驱动力的作用以及摩擦力的影响等因素。

通过求解动力学方程，可以得到雨刮臂和雨刮片的运动轨迹和运动规律。

最后，可以进行雨刮器系统的仿真分析。

通过使用仿真软件，如MATLAB、ADAMS等，可以建立雨刮器系统的仿真模型，并进行仿真分析。

在仿真分析中，可以通过改变各种参数，如马达功率、雨刮臂长度、雨刮片材料等，来评估雨刮器系统的性能。

例如，可以通过仿真分析得到雨刮臂和雨刮片的运动速度、运动角度、清洗效果等参数，并进行性能评估。

综上所述，汽车雨刮器的仿真设计是汽车自动化专业综合设计中的重要课题。

机械原理课程设计——汽车前风窗⾬刮器设计⽬录前⾔ .........................................................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。

1、雨刮简要说明1.1系统综述风窗玻璃电动刮水器总成（以下简称雨刮总成）是指由电动驱动、能刮刷风窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰尘等物质的装置。

有气动式的和电动式的，气动式只适用于具有压缩空气气源的汽车，而电动式则应用较广。

普通的电动式雨刮系统的工作原理是：当电机1工作时，带动曲柄2做圆周运功，通过连杆3使摇臂4做往返运动，而摇臂4又带动刮臂刮片组件5做往返运动以除去玻璃上的雨水、雪或灰尘。

（详见图1）54321图1随着时代的发展，新技术在雨刮系统中也用应用，出现了感应雨水式的自动雨刮；取消了连动机构的反转电机；使刮刷力均匀、刮净度更高、噪音更小的平刮片等等。

1.2适用范围本指南制定了电动式雨刮系统的一般设计思路、方式方法，适用于CAC公司普通雨刮器（不含反转电机、平刮片等）的设计开发。

1.3系统爆炸图雨刮系统包括：电机、连动机构、刮臂、刮片等。

(详见图2)图22、设计构想2.1设计原则系统设计时应最大限度的继承现生产或已确定开发状态的产品，包括接插件型号（如图3）、紧固件型号，以降低产品开发成本、开发周期，保证产品质量，同时也便于我司的系统管理。

根据车型不同，确定是否有防浮翼，自动雨刮等。

在设计初期应与厂家确定雨刮器的试验项目、试验标准等。

厂家：AMP护套号：936294-2定义：1－电源；2－自动回位；3－空位；4－高速；5－低速；6－地前雨刮插件厂家：AMP护套号：174928-1端子号：173645-2定义：1－电源2－自动回位3－地后雨刮插件图32.1.1雨刮器功能要求2.1.2顾客要求雨刮系统对于驾驶者的重要性是不言而喻的，尤其是在雨雪天气，所以雨刮系统的可靠性和刮净度是顾客提出的最基本要求，同时对雨刮系统的噪音和雨刮对收音系统的骚扰程度也提出了要求。

2.1.3性能要求1、雨刮器应能承受-40℃～+95℃的环境温度且不变形。

，2、雨刮系统在12VDC湿玻璃上刮刷，电机最大电流消耗不大于10A3、高频不小于45次/min，低频不小于20次/min，且高频与低频之差应不小于15次/min。

汽车雨刷器的设计汽车雨刷器是一种用于清除雨水和其他污垢的设备，安装在汽车的前风挡玻璃上。

它通过来回地摆动雨刷片，使其密接地贴合于玻璃表面，并通过刮擦动作将水滴和污垢从玻璃上清除。

汽车雨刷器的设计需要考虑多个因素，如刮刀材料、刀片形状、刮刀压力和振动等。

本文将介绍汽车雨刷器的设计要点。

首先，刮刀材料是汽车雨刷器设计的关键之一、常见的刮刀材料有橡胶和硅胶两种。

橡胶刮刀具有良好的抗老化性能和弹性，适用于多种天气情况下的刮水工作。

硅胶刮刀主要用于对玻璃表面进行更加细腻的清洁，但相对比较脆弱，容易磨损。

其次，刀片形状也是设计中需要考虑的因素之一、刮刀的形状可以根据玻璃弯曲的半径来设计，以确保整个刮刀的表面完全贴合于玻璃的曲率。

此外，为了确保刀片在擦拭过程中稳定、均匀地接触到玻璃表面，可以采用多点接触或双点接触的设计。

刮刀的压力也是一个重要的设计要点。

刮刀与玻璃之间的压力必须适度，既能够确保刮刀牢固接触玻璃表面，又不会过高导致刮刀变形或玻璃破损。

通过合适的刮刀支撑设计和弹簧力调节装置，可以保证刮刀始终保持适当的压力。

振动是另一个需要考虑的因素。

振动的出现会导致刮刀在玻璃表面产生噪音和摩擦力的不均匀，影响清洁效果。

因此，在设计过程中，需要考虑汽车雨刷器的振动阻抗，并通过减振装置来降低振动产生的影响。

此外，驱动系统的设计也非常关键。

传统的驱动方式是通过电动机或电磁线圈传动刮刀片的来回运动。

然而，近年来一些高端车辆开始采用无刮片雨刮器，在玻璃上形成分子层，使水珠能够更容易滑过，不需要刮片的运动。

这种无刮片雨刮器不仅提高了清洁效果，还降低了噪音。

此外，随着技术的不断发展，一些创新设计也逐渐应用于汽车雨刷器上。

例如，雨刷器上的光传感器可以感知到降雨情况，自动启动雨刷工作。

此外，还有一些智能型雨刷器可以根据车速自动调整刮拭频率，以提供更好的刮拭效果。

综上所述，汽车雨刷器的设计需要考虑多个因素，如刮刀材料、刀片形状、刮刀压力和振动。

基于单片机的汽车雨刮器控制系统设计摘要本文设计的雨刮器是以单片机AT89C201 为核心部件，实现雨刮器的自动控制功能。

软件设计部分包括智能雨刮器程序设计思想和雨刮器功能分析。

设计并实现了步进电机、按键、LCD1602显示和雨量传感器电路的结构和功能，主要编写了主程序的逻辑结构。

软件部分采用C语言，通过对雨量值和设定值的分析，完成雨刮器的自动启停和速度控制。

关键词：雨刮器自动控制单片机AT89C2011 绪论1.1 选题背景自动雨刮器系统的使用可以减少驾驶员在行驶之间的分心，保证玻璃落雨刮的量得到保持，从而提高车辆的安全性。

雨刮器控制系统运行时，可根据雨量情况控制各控制点的速度，具有快速稳定等特点[1]。

本文在系统软件设计中，根据不同的控制方式，实现了雨刮器动作的半自动控制、自动控制、定时控制和智能控制的转换。

1.2 研究现状根据对多个市场领域的汽车属性研究的分析，数据显示，消费者的消费偏好包括预缩安全带，前排座椅安全气囊，驾驶员座椅安全气囊等。

可以看出，对安全设备的需求已经超过对舒适设备的需求。

其中，对自动刮水器的需求排名第六。

2 自动雨刷器硬件电路设计2.1 单片机最小系统复位控制电路和电机时钟自动控制电路是电机最低工作系统，两种通常需要使用的控制功能。

复位降压电路由电机按键、保护驱动电阻、上压下拉驱动电阻和降压电容等主要部件共同组成,可以轻松方便实现电机按键手动降压复位及按键上拉放电自动降压复位,并与数控单片微电机9针自动复位端端口相连。

52MCU高电平启动复位,当一个MCU加5V直流电源(用于上下充电)电容开始启动时,电容器的充电量大约为相等于一个电容短路,RSTET上的短路电压为5V，采用MCU高电平启动复位，则MCU复位。

2.2 步进电机驱动电路步进驱动电机主要是用一个ULN2003芯片元件来进行驱动,其中的驱动控制电路主要是用一个ULN2003主驱动芯片、漏极驱动电阻和220U的电容器芯片来连接构成。

汽车前挡雨刮系统设计
首先，让我们来了解雨刮器和雨刷的工作原理。

雨刮器是由一个金属
臂和一个橡胶叶片组成的装置。

当马达运转时，金属臂将雨刷移动在玻璃上，并通过橡胶叶片将水滴刮除，以确保玻璃表面的清晰视野。

但是，仅仅有雨刮器和雨刷是不够的。

在挡风玻璃上还需要有一层液
体来帮助雨刷清除水滴。

这就是水箱的作用。

水箱位于引擎舱内，并连接
到挡风玻璃上的喷水嘴。

水箱内装有清洁液体，通常是一种含有清洁剂和
防冻剂的混合物。

在需要清洗玻璃时，控制装置会发出指令，将清洁液喷
洒到挡风玻璃上，帮助雨刷清除水滴和污垢。

水箱内的清洁液一般由马达提供压力，使其通过喷水嘴喷射到玻璃上。

水箱的容量通常足够驾驶者在行驶途中使用。

水箱还配备有一个液位传感器，用于检测清洁液的剩余量，并通过仪表盘上的指示灯提醒驾驶者需要
添加清洁液。

控制装置是整个雨刮系统的大脑，其作用是接收驾驶者的命令并控制
雨刮器和水箱的操作。

大多数新款汽车都会配备一个自动雨刮系统，该系
统能够根据雨量的变化智能调节雨刮器的频率和速度。

系统可以通过传感
器检测玻璃上的水滴，并根据水滴的密度和速度来调整雨刮器的操作。

这
种自动调节的雨刮系统可以让驾驶者专注于驾驶，而不需频繁地手动控制
雨刮器的开关。

总而言之，汽车前挡雨刮系统的设计是为了确保驾驶者的视线清晰，
提升行车安全。

它由雨刮器、雨刷、水箱、马达和控制装置等组成，并配
备了自动调节功能。

这样的设计可以让驾驶者在恶劣天气条件下获得更好
的驾驶体验。

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。

摘要1Abstract2前言3第一章自动雨刷控制系统的总体设计41.1 自动雨刷控制系统设计思路41.2 设计原理方框图41.3 系统使用部件选择41.3.1 单片机]9[AT89S52，AT89C2051的比拟与选择51.3.2 电机]6[选择51.3.3 电机驱动芯片的选择71.4 汽车自动雨刷控制系统的主要特点10第二章控制系统的硬件]4[设计122.1 电源电路的设计与分析122.2 单片机模块设计132.2.1 单片机]12[AT89S52132.2.2 单片机]7[最小系统设计152.3 感应模块的设计与分析192.4 电机与驱动模块]16[202.4.1 电机控制电路的设计与分析202.4.2 不进电机的驱动]13[芯片23第三章汽车自动雨刷控制系统软件的设计283.1 主程序设计28293.1.2 代码转换程序293.2 中断服务程序293030第四章汽车自动雨刷控制系统调试324.1 调试单片机]10[最小系统324.2 问题分析与雨滴感应模块调试324.3 步进电机驱动模块调试324.4 系统软件调试33第五章总结与展望35参考文献36致谢36附录I37附录II40附录III59摘要本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进展相应的工作。

自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。

此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克制了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。

本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，防止了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。

关键词：汽车自动雨刷，雨滴传感器，单片机，步进电机AbstractThe design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on.Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation,the induction signal is sent to the single chip microputer.reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver.The design is based on the 40pin of the mic AT89S52.That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation.The pulse width modulation’s chopper driver mode.Thus greatly overe the noise when the motor work in the low frequency ,vibration faults.Provide fort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver,to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper.At the same time also greatly improve the prehensiveness and reliability of automobile windshield wiper.Keyword:Automatic wipers ,Rain sensor,SCM,Stepper motor前言根据科学家针对消费者对中性车产品属性偏好的研究，结果显示消费者对配备与式样依序包括预缩安全带、前座安全气囊、驾驶席安全气囊、主动护颈头枕、前雾灯、可调间歇式雨刷、电动收藏广角后视镜、倒车雷达等。

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。