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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。
汽车风扇刮水器设计方案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。
1.2课程设计容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。
每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。
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，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，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)机械原理课程设计步骤（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，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。
机械原理说明书雨刷设计林银福吴俊武蒋阅任成伟机械原理课程设计说明书设计题目: 汽车雨刷机构（风挡刮水器）班级:13 级机自八班姓名:林银福吴俊武任成伟蒋阅教师:宜亚丽2015年 7 月 3 日目录1.选择和设计题目1.1项目的题目1.2选题的意义2.功能分析2.1功能分析2.2功能分解2.3功能求解3.方案选择及评价3.1方案选择3.2方案确定4.传动机构的尺寸5. 图解法分析5.1速度分析5.2加速度分析5.3力分析6.解析法分析6.1解析法机构简图 6.2解析法方程6.3解析法图线6.4 matlab代码7.误差分析7.1速度误差分析7.2加速度误差分析8.机构三维仿真及运动循环图8.1inventor三维绘图8.2运动循环图9.课程设计总结9.1机械原理课程设计总结9.2设计过程10.参考文献附录1 MA TLA B程序代码附录2 详细图解法、解析法过程1.选择和设计题目1.1项目的题目为汽车设计雨刷机构（风挡刮水器），刮水器通过在挡风玻璃上不断来回移动擦除积水，保持车窗洁净。
1.2选题的意义雨刷器是安装在风窗上的重要附件，它的作用是扫除风窗玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土，保证驾驶者在车内可以拥有良好的前方视野。
因此，它对于行车安全具有重要的作用。
2.功能分析2.1功能分析雨刷器的功能是用于交通器的挡风玻璃上，清除表面的积水。
2.2功能分解雨刷器的功能是用于交通器的挡风玻璃上，清除表面的积水。
可以按照功能把机构分为：(1)减速机构--把电动机的高转速转换为雨刷器可以接受的低转速。
(2)刮水机构--把低转速转换到最末端雨刷的结构。
2.3功能求解（1）减速机构可以采用变速器或者齿轮机构（因传动比太大采用蜗轮蜗杆）等来实现，但是变速器显然比蜗轮蜗杆结构性能更好（蜗轮蜗杆结构易磨易坏）。
所以我们采用电动机连接变速器再连接刮水机构来实现这个功能。
（2）刮水机构可以采用曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等不同机构实现，但是考虑到机构的简单性、材料性能的要求等因素。
燕山大学机械原理讨论课（汽车雨刷器）学院（系）：机械工程学院年级专业：2015级机械设计制造及其自动化专业学生姓名： **** 指导教师： ****完成日期： 2017.6.2目录一．研究背景和意义 (1)二．设计要求 (2)三. 各部分机构的设计方案 (3)四．方案工作原理及评定选择 (6)五．总结与心得 (9)六．参考文献 (10)一．研究背景和意义对于汽车雨刷器来说，对于人们在雨中开车解决了很多麻烦和问题。
如果汽车没有雨刷器在下雨行车中，就会给司机造成非常大的危险和麻烦。
雨刷器这项技术是自动化科学中与产业部门最紧密、服务最为广泛的一个。
自从世界的第一辆汽车的制造出来，雨刷器就被聪明的人们用在了这辆汽车上。
到了现在的这个时代，雨刷器也不断的在创新往更好的方面在发展。
如今的雨刷器不仅仅用于在汽车上面了，有些人家把这项技术用与在自己家里的门窗。
对于住在比较高的楼层里的人家，在打扫外面窗户卫生的时候就非常的危险。
如果安装了这项技术在给人们打扫外面窗户时就解决了这的这项麻烦而又危险的事情，给人的安全得到了很好的保证。
雨刷器现在被汽车普遍使用，使得现代控制理论逐渐工程化、实用化；各种雨刷器元件与线路向着集成化、数字化、功能化、模块化，微型化发展。
二．设计要求1. 稳定性：指当作用在系统上的干扰消失以后，系统能够恢复到原来稳定状态的能力;或者当给系统一个新的输入指令后，系统达到新的稳定运行状态的能力。
如果系统能够进入稳定状态，且过程时间短，则系统稳定性好;否则，若系统振荡越来越强烈，或系统进入等幅振荡状态，则属于不稳定系统。
机电一体化系统通常要求较高的稳定性2.响应特性：指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系统的工作效率。
响应速度与许多因素有关。
3.工作频率：指系统允许输入信号的频率范围。
当工作频率信号输入时，系统能够按技术要求正常工作;而其它频率信号输入时，系统不能正常工作。
在机电一体化系统中，工作频率一般指的是执行机构的运行速度。
《机械原理》课程设计计算说明书矿业技术学院机械专业 2 班设计者：王会东指导老师：苏猛老师完成日期： 2015 年 06 月 03日辽宁工程技术大学目录一.设计题目...............................1 课程设计简介................................2 课程设计内容................................3选定方案与计算...............................二课程设计总结...........................4 机械原理课程设计总结........................1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2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。
目录一．设计任务书 (1)1.1刮水器的功用 (1)1.2 刮水器的机构简介及运动原理 (1)1.3刮水器的运动简图 (2)二．设计数据 (2)三．刮水器机构相关数据的计算及分析 (3)3.1 计算极位夹角 (3)3.2 计算ＢＣ的长度 (3)3.3 计算AB杆和ＣＤ杆的关系 (4)四.加速度，速度多边形的计算分析 (4)4.1 方案一的速度加速度分析： (7)4.2 方案二速度和加速度分析： (9)五.动态静力分析 (9)5.1对两方案进行受力分析 (9)六. ＭＡＤ仿真建模分析速度与加速度 (10)６.１仿真运动轨迹 (13)６.２分析速度与加速度图线 (14)七.心得体会 (15)八．参考文献 (16)一．设计任务书1.1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。
1.2 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。
1.3刮水器的运动简图二．设计数据设计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n1k φL AB x L DS4Ｇ4ＪS4Ｍ1单位r∕min（°）mm mm mm Ｎ㎞·㎡Ｎ·㎜数据30 1 120 60 180 100 １５０．０１５００30 1 120 ８０180 100 １５０．０１５００三．刮水器机构相关数据的计算及分析3.1 计算极位夹角 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。
3.2 计算ＢＣ的长度∵L AE =180㎜, L AB =60㎜，且L AB =L CE,∴L BC =180㎜ 3.3 计算AB 杆和ＣＤ杆的关系 ∵cos30˚=CE/CD=23AB ∴CD=332AB四.加速度，速度多边形的计算分析4.1 方案一的速度加速度分析： 如下图所示速度与加速度多边形如下p 'b 'c ''c 'mm LAB60=在左极限位置, 由已知条件可得:W L VAB AB B⨯=60m/s π230(÷⨯=）WAB∴anc =L W AB AB ⨯2=0.592m ²/s选取比例尺μv =0.01(m/s)/mm,μa =0.1(m ²/s)/mm 由理论力学公式得:0,=+=VV V V CBCBC, s m V BC /188.0=∵a a a a tbc nBC B C ++= ，∴s m LL V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∴a a a n BC n Bt C +=︒⨯30sin s m a t C /573.12= s m a C /573.1p`c`2au =⨯=在右极限位置：速度与加速度多边形如下∵0,=+=V V V V C BC B C ∴s m V BC /188.0=∵0,=++=a a a a a nC t BC n BCB C an B=L W ABAB ⨯2=/s 0.592m 2,0=a nC∴s m L L V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 由加速度分析图可得a a a n B nBC tC =+︒⨯60cos, s m a t C /792.02=s m a C /792.0p`c`2au =⨯=4.2 方案二速度和加速度分析：速度与加速度多边形如下 p 'b 'c ''c 'L AB =80mm在左极限位置, 由已知条件可得:W L VAB AB B⨯=60m/s π230(÷⨯=）WAB∴anc =L W AB AB ⨯2=0.789m ²/s选取比例尺μv =0.01(m/s)/mm,μa =0.1(m ²/s)/mm 由理论力学公式得∵0,=+=V V V V C BC B C ∴s m V BC /251.0=∵0,=++=a a a a a n C t BC n BCB C ∴s m L LV a BC BCBC nBC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∵a a a n B n BC tC =+︒⨯60cos ，∴s m a t C /278.22= s m a C /278.2p`c`2au =⨯= 在右极限位置：速度与加速度多边形如下∵0,=+=V V V V C BC B C ， ∴s m V BC /251.0=∵0,=++=a a a a a n C t BC n BCB Cs m L L V a BC BC BC n BC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 由加速度分析图可得a a a n B n BC t C =+︒⨯60cos ，s m o a t C /878.2=s m a C /878.0p`c`2a u =⨯= 五.动态静力分析5.1对两方案进行受力分析惯性力F S4=G/g ×a C =15÷9.8×1.573=2.408N惯性力矩ＭＳ４＝ＪＳ４×a C =０.５＊１.５７３＝０.７８７Ｎ·ｍ对方案二，同理可得惯性力F S4=G/g ×a C =15÷9.8×２.２７８＝３.４８７Ｎ惯性力矩ＭＳ４＝ＪＳ４×a C =０.５×２.２７８＝１.１３９Ｎ·ｍ由功用要求分析可得，应选取惯性力及惯性力矩较小，对杆件冲击力较小的方案一六.ＭＡＤ仿真建模分析速度与加速度６.１仿真运动轨迹６.２分析速度与加速度图线方案一方案二加速度比较方案一方案二由图分析可得：方案一的在两极限位置的速度差较方案二的小，且方案一的加速度比方案二的要小。
. . . .. .. .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31.1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 1nKϕAB l 1x 4DS L 4G 4S J 1M单位 r/min()︒mmN2m kg ⋅ mm N ⋅数据30112060180100150.015001.2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)/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：V B=W AB×L ABW AB=30π/60 m/sL 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)/mμa=a B/p`b`=29.5(m²/s)/m理论力学公式：V C=V B+V BCa C=a B+ a CB^n+a CB^t2.机构12个位置的速度、加速度线图和位置图（1）由图1的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0V BC=0.188m/sa C^n=0a BC^n=0.197m/s²a C =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：V C=0.139 m/sa C^n=0.280m/s²a BC^n=0.018m/s²a C =p`c`*μa=0.472m/s²（3）由图3的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.149 m/sV BC=0.031m/sa C^n=0.319m/s²a BC^n=0.005m/s²a C =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：V BC=0m/sa C^n=0.513m/s²a BC^n=0m/s²a C =p`c`*μa=0.56m/s²（5）由图5的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.194 m/sV BC=0.016m/sa C^n=0540m/s²a BC^n=0.002m/s²a C =p`c`*μa=0.53m/s²（6）由图6的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.155 m/sV BC=0.026m/sa C^n=0.349m/s²a BC^n=0.004m/s²a C =p`c`*μa=0.68m/s²（7）由图7的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0 m/sV BC=0.188m/sa C^n=0m/s²a BC^n=0.197m/s²a C =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：V C =0.116 m/sV BC=0.226m/sa C^n=0.196m/s²a BC^n=0.284m/s²a C =p`c`*μa=0.15m/s²（9）由图9的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.119 m/sV BC=0.188m/sa C^n=0.118m/s²a BC^n=0.197m/s²a C =p`c`*μa=0.24m/s²（10）由图10的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.188 m/sV BC=0m/sa C^n=0.512m/s²a BC^n=0m/s²a C =p`c`*μa=0.47m/s²（11）由图11的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.232 m/sV BC=0.148m/sa C^n=0.780m/s²a BC^n=0.121m/s²a C =p`c`*μa=0.97m/s²（12）由图12的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V C =0.221 m/sV BC=0.312m/sa C^n=0.708m/s²a BC^n=0.542m/s²a C =p`c`*μa=1.09m/s²由计算数据及电脑辅助程序可得转动副B、C、S4的各个运动曲线：（1）运动副C的位移、速度、加速度曲线：（2）运动副B的位移、速度、加速度曲线:（3）运动副S4的位移、速度、加速度曲线：2.3曲柄摇杆机构动态静力分析（1）通过计算机辅助程序可以得到动态静力分析计算结果：转动副A、B、C的受力矢量端图为：转动副D的受力矢量端图为：（2）应加于曲柄上的平衡力矩为：三、课程设计总结3.1机械原理课程设计总结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。
汽车车窗雨刮课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解汽车车窗雨刮的基本结构及其工作原理。
2. 学生能掌握汽车车窗雨刮的安装、使用和保养方法。
3. 学生了解汽车车窗雨刮相关的安全知识。
技能目标：1. 学生能够正确安装和拆卸汽车车窗雨刮。
2. 学生能够熟练使用汽车车窗雨刮，并解决使用过程中遇到的问题。
3. 学生能够对汽车车窗雨刮进行简单的维护和保养。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对汽车维修行业的兴趣，激发学习汽车相关知识的热情。
2. 学生树立安全意识，了解汽车车窗雨刮在驾驶安全中的重要性。
3. 学生养成爱护汽车设备、关注环保的良好习惯。
课程性质：本课程为汽车维修与保养课程的一部分，侧重于实际操作和技能培养。
学生特点：初三学生，具有一定的生活经验和动手能力，对汽车维修感兴趣。
教学要求：结合理论知识和实践操作，注重培养学生的动手能力和解决问题的能力。
将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 汽车车窗雨刮的结构与原理- 引导学生认识雨刮的各个组成部分，如雨刮片、驱动机构、控制系统等。
- 讲解雨刮的工作原理，包括间歇式和连续式雨刮的工作方式。
2. 汽车车窗雨刮的安装与使用- 指导学生如何正确安装和更换雨刮片。
- 介绍雨刮的使用方法，包括速度调节、角度调整等。
3. 汽车车窗雨刮的维护与保养- 教授学生如何对雨刮进行日常检查和保养。
- 讲解雨刮橡胶条的养护方法，延长雨刮使用寿命。
4. 汽车车窗雨刮相关安全知识- 强调正确使用雨刮的重要性，避免驾驶过程中视线不清。
- 介绍雨雪天气下如何使用雨刮，确保行车安全。
教学内容安排与进度：第一课时：汽车车窗雨刮的结构与原理第二课时：汽车车窗雨刮的安装与使用第三课时：汽车车窗雨刮的维护与保养第四课时：汽车车窗雨刮相关安全知识教材章节关联：本教学内容与教材中“汽车电气设备与维修”章节相关，重点涉及雨刮器的结构与维修部分。
通过对教学内容的系统学习，使学生掌握汽车车窗雨刮的相关知识和技能。
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。
机械原理课程设计——汽车前风窗雨刮器设计(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。
目录前言 (2)1.课程设计目的和任务 (2)2.设计说明书的格式要求： (2)一、机械原理课程设计任务和简介 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计题目及其简介 (3)1.3 雨刮器设计的基本要求 (5)二、方案分析和比较 (7)2.1概述 (7)2.2方案比较 (7)2.3最终方案选定 (9)三、基本尺寸的确定 (10)3.1前风窗玻璃的尺寸 (10)3.2雨刮器雨刮臂尺寸确定 (11)3.3雨刮器电机原理及参数的选定 (12)四、雨刮器运动分析 (14)五、设计总结 (16)5.1设计感悟 (16)5.2设计过程 (16)5.3设计的优化思路和展望 (17)六、参考文献 (18)前言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。
2.设计说明书的格式要求：（1）说明书一般用A4纸打印，要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。
（2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出，建议加上目录。
（3）通过课程设计说明书的编写，学生应该学会整理设计数据、绘制图表和简图，用工程术语表达设计成果的方法。
（4）对所用公式和数据，应标明来源——参考资料的编号和页次。
（5）说明书应加上封面，并与图纸一起装订成册。
一、机械原理课程设计任务和简介1.1设计任务设计出红旗B70的汽车雨刮器。
雨刮器的速度自定。
1.2设计题目及其简介1.设计题目:设计题编号：05设计题目：汽车雨刮器；我的设计题目是:2.雨刮器简介: 雨刮器是由电机带动，通过连杆机构将电机的旋转运动转变为刮臂（即挡风玻璃上面除了刮片之外的那部分）的往复运动，从而实现刮雨动作。
一般接通电机（即按一下雨刮器工作开关），即可让雨刮器工作。
通过选拔高速低速档，可以使电机的电流发生大小变化，从而控制电机转速，从而控制雨刮器的工作快慢。
雨刮器一般须要解决好刮刷角度、刮刷频率、干涉、噪声、刮净度、电流等问题。
另外，QC/T44-1997等汽车行业标准对雨刮器的性能、实验等作了具体规定。
雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。
当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。
现在，汽车的雨刮臂有两个，电机一般是一个，称为“单机双臂”，也有每个雨刮器带一只电机，称为“单机单臂”。
有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。
在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。
司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。
为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。
现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。
其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。
有些车辆的雨刮器还装有电子调速器，该调速器附带感应功能，能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度，雨大刮水臂转得快，雨小刮水臂转得慢，雨停刮水臂也停。
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。
雨刮器的刮片胶条是直接清除玻璃上雨水和污垢的工具。
刮片胶条通过弹簧条压向玻璃表面，它的唇口必须与玻璃角度配合一致，方能达到所要求的性能。
一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。
手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刮器洗涤档风玻璃。
洗涤器系统是目前汽车上很普通的装置，它由储水箱、水泵、输水管、喷水嘴组成。
其中储水箱一般是1.5升～2升的塑料罐，水泵是一种微型电动离心泵，通过它将储水箱的洗涤水输向喷水嘴，经2～4个喷水嘴的挤压作用将洗涤水分成细小的射流喷向档风玻璃，配合雨刮器起到清洁档风玻璃的作用。
除了前档风玻璃雨刮器外，许多乘用车还装置了后玻璃窗雨刮器，驾车者雨天能看到车后的东西。
有些高级乘用车上的前照灯也安装有类似雨刮器的清洗装置。
后玻璃窗雨刮器和前照灯清洗装置没有专门的四连杆机构，只在电动机上附加一个紧凑的转换机构（例如齿条齿轮或四连杆机构），将旋转变为摆动。
据欧美法规规定，当前照灯脏污到照明度降到20%时，前照灯清洗装置应当在8秒内洗涤干净污垢，使照明度恢复到80%。
前照灯洗涤用的水由档风玻璃雨刮器储水箱提供，其喷水嘴的位置要设置合理才能使车辆在任何速度下都能使洗涤水喷到灯面上。
3.雨刮器使用技巧（1）雨刮器能发挥良好作用的关键是：橡胶的雨刮条能保持充足的湿润度。
只有充足的湿润度，它才能有非常好的韧性，以保持和车窗玻璃接触的紧密性。
很简单的道理，一颗米干在碗上了，如果不把它泡软，别说洗碗了，就是用硬器去刮，都刮不下来。
雨刮器的使用，也是这样。
很多车友常抱怨雨刮器刮不干净，就是没想明白这个道理。
（2）雨刮器、雨刮器，顾名思意，是用来刮雨用的，不是用来刮“泥”用的。
所以正确地使用雨刮器，不仅仅是能够延长雨刮器的使用寿命，关键是能有效地保持良好的视线，更有利于行车安全。
想明了上面的这两个基本点，就大体知道了雨刮器的正确使用方法。
（3）所以没有车库的车友，应该养成每天早晨出车前，用湿布擦一遍前窗的习惯。
一夜下来，雨刮器是干的，想在出车时，用雨刮器把一夜积在前窗上的灰刮干净，这样的干磨，不仅很难达到良好的效果，还容易损坏雨刮器。
正确的方法是：湿布擦完后，再让小六喷水刮一次。
因为正宗的洗玻璃水是带有挥发性的，能很快让窗面达到干燥，从而避免潮湿的玻璃吸灰起泥。
（4）有车库的车友，应该养成每晚回车库收车时，清理干净前窗的习惯。
尤其是从雨中回来，积在前窗上的水滴，第二于早晨干成水渍后，再参合其中吸附的灰尘，前窗是很难单靠雨刮刮干净的。
如果头天晚上，乘着湿润的雨刮器，把前窗刮干净。
第二天早晨，就能很轻松、很干净的开车上路了。
（5）开车途中，掉小雨点时，不要急着开雨刮器。
这时前窗上的水份不足，雨刮器干刮，只会产生适得其反的效果。
前窗上刮花的泥渍，还很难再刮干净。
如果雨点积得很慢，不影响视线，最好是等前窗上雨点积的更多点再开始刮雨刮器。
小雨中开始使用雨刮器，最好是让小六喷次洗玻璃水后再开始刮（喷洗玻璃水不仅仅是停车时能用哈，开车途中也是能用的）。
以保证前窗上有足够的水份来温润雨刮器。
（6）雨刮器最好使用第二档，连续的来回刮。
有些车友喜欢小雨时使用间歇的模式来刮，这样不太好。
开车上路，不仅仅是要防天上的雨，还更好防前车溅起的泥水。
碰上这种情况，间歇模式很容易把前窗刮成泥渍的花纹，严重影响视线。
（7）路上雨停了，不要急于关闭雨刮器。
道理和上面是一样的，等前窗溅满了前车带起的泥点子，再匆忙地开雨刮器，这时就变成刮泥了。
1.3 雨刮器设计的基本要求1.工作环境和寿命要求雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高温（摄氏零上80度）和低温下（摄氏零下30度）工作；能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀；使用寿命达到15万次刮刷循环（乘用车）。
2.刮片的要求刮片使用的长度为200~1000mm,安装尺寸(滑入或扣住)均已标准化。
消除安装和接头处的间隙能使磨损减小。
在中央夹子顶部穿孔以防止高速时刮片抬起。
在特殊情况下，如刮片迎风运动时，可在刮杆或刮片上安装空气导流片，使刮片压向窗玻璃。
3.刮刷范围要求图1-1刮刷范围示意标准上的规定是从驾驶员位置和视角考虑的,前风窗玻璃上擦净的区域A,B和C分别为80%﹑95%﹑和100%(如图1-1所示),擦拭次数与发动机转数无关,规定每分钟的往复至少在45次以上,并且规定擦拭次数可有两个以上的变速(两速时,高速和低速相差15次/分)。
4.刮片胶条的要求刮刷系统最重要的零件是刮片胶条。
它由胶条夹的爪形臂夹持，并由弹簧条支承。
刮片胶条的双刃边压向风窗玻璃，刃宽0.01~0.015mm。
刮片运动时，必须克服干摩擦（摩擦系数0.8~2.5，随相对湿度而定）和湿摩擦（系数0.1~0.6，随摩擦速度而定）。
运动时刮片胶条的唇口必须和玻璃呈约45°的角度，如胶条的形状和橡胶性能匹配得当，即可获得所要求的性能。
二、方案分析和比较2.1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。
2.2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。
