汽车雨刷器设计

２一．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。２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n1kφLABxLDS4Ｇ4ＪS4Ｍ1单位r∕min（°）mmmmmmＮ㎞·㎡Ｎ·㎜数据30112060180100１５０．０１５００301120８０180100１５０．０１５００３三．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∵LAE=180㎜,LAB=60㎜，且LAB=LCE,∴LBC=180㎜3.3计算AB杆和ＣＤ杆的关系∵cos30˚=CE/CD=23AB∴CD=332AB４四.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mmLAB60在左极限位置,由已知条件可得:WLVABABB60m/sπ230(）WAB３５∴anc=LWABAB2=0.592m²/s选取比例尺μv=0.01(m/s)/mm,μa=0.1(m²/s)/mm由理论力学公式得:0,VVVVCBCBC,smVBC/188.0∵aaaatbcnBCBC，∴smLLVaBCBCBCnBC/195.022∴aaanBCnBtC30sinsmatC/573.12smaC/573.1p`c`2au在右极限位置：速度与加速度多边形如下６∵0,VVVVCBCBC∴smVBC/188.0∵0,aaaaanCtBCnBCBCanBLWABAB2/s0.592m2,0anC∴smLLVaBCBCBCnBC/195.022由加速度分析图可得aaanBnBCtC60cos,smatC/792.02smaC/792.0p`c`2au７4.2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LAB=80mm在左极限位置,由已知条件可得:WLVABABB60m/sπ230(）WAB∴anc=LWABAB2=0.789m²/s选取比例尺μv=0.01(m/s)/mm,μa=0.1(m²/s)/mm由理论力学公式得８∵0,VVVVCBCBC∴smVBC/251.0∵0,aaaaanCtBCnBCBC∴smLLVaBCBCBCnBC/350.022∵aaanBnBCtC60cos，∴smatC/278.22smaC/278.2p`c`2au在右极限位置：速度与加速度多边形如下∵0,VVVVCBCBC，∴smVBC/251.0∵0,aaaaanCtBCnBCBC９smLLVaBCBCBCnBC/350.022由加速度分析图可得aaanBnBCtC60cos，smoatC/878.2smaC/878.0p`c`2au五.动态静力分析5.1对两方案进行受力分析惯性力FS4=G/g×aC=15÷9.8×1.573=2.408N惯性力矩ＭＳ４＝ＪＳ４×aC=０.５＊１.５７３＝０.７８７Ｎ·ｍ对方案二，同理可得惯性力FS4=G/g×aC=15÷9.8×２.２７８＝３.４８７Ｎ惯性力矩ＭＳ４＝ＪＳ４×aC=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一１０六.ＭＡＤ仿真建模分析速度与加速度６.１仿真运动轨迹１３６.２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。综上所述，最终方案为方案一。１３