汽車雨刮器設計.doc

目錄 一．設計任務書 1 1.1刮水器的功用 1 1.2 刮水器的機構簡介及運動原理 1 1.3刮水器的運動簡圖 2 二．設計數(shù)據(jù) 2 三．刮水器機構相關數(shù)據(jù)的計算及分析 3 3.1 計算極位夾角 3 3.2 計算ＢＣ的長度 3 3.3 計算AB桿和ＣＤ桿的關系 4 四.加速度，速度多邊形的計算分析 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.動態(tài)靜力分析 9 5.1對兩方案進行受力分析 9 六. ＭＡＤ仿真建模分析速度與加速度 10 ６.１仿真運動軌跡 10 ６.２分析速度與加速度圖線 11 七.心得體會 12 八．參考文獻 13 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 一．設計任務書 1.1刮水器的功用 為了保證汽車在雪雨天有良好的視野，各種車輛均配有刮水器，它利用連桿運動機構將電機連續(xù)旋轉運動化為刮片的往復掛刷運動，清除車窗上的水滴或污垢，保持清晰的視野。 1.2 刮水器的機構簡介及運動原理 汽車風窗刮水器是利用汽車刮水的驅動裝置，如運動簡圖所示：風窗刮水器工作時，由電動機帶動齒輪裝置1-2，傳至曲柄搖桿裝置2＇-3-4，將電動機單向連續(xù)轉動，轉化為刷片4做往復擺動，其左右擺動的平均速度相同。 1.3刮水器的運動簡圖 二．設計數(shù)據(jù) 設計內(nèi)容 曲柄搖桿機構設計及運動分析 曲柄搖桿機構動態(tài)靜力分析 符號 n1 k φ LAB x LDS4 Ｇ4 ＪS4 Ｍ1 單位 r∕min （） mm mm mm Ｎ ㎞㎡ Ｎ㎜ 數(shù)據(jù) 30 1 120 60 180 100 １５ ０．０１ ５００ 30 1 120 ８０ 180 100 １５ ０．０１ ５００ 三．刮水器機構相關數(shù)據(jù)的計算及分析 3.1 計算極位夾角 θ=180 (k-1)(k+1) ∴θ=0 可見該機構無急回作用，可以達到擺臂左右擺動速度相同的要求。 3.2 計算ＢＣ的長度 ∵LAE=180㎜, LAB=60㎜，且LAB=LCE, ∴LBC=180㎜ 3.3 計算AB桿和ＣＤ桿的關系 ∵cos30?=CE/CD=AB ∴CD=AB 四.加速度，速度多邊形的計算分析 4.1 方案一的速度加速度分析： 如下圖所示 速度與加速度多邊形如下 　　　　 　 在左極限位置, 由已知條件可得: ∴ ==0.592m/s 選取比例尺μv=0.01(m/s)/mm,μa=0.1(m/s)/mm 由理論力學公式得: , ∵ ， ∴ ∴ 在右極限位置： 速度與加速度多邊形如下 　　　　　　　　　 ∵ ∴ ∵ , ∴ 由加速度分析圖可得 , 4.2 方案二速度和加速度分析： 速度與加速度多邊形如下 　　　　　　　 　 LAB =80mm 在左極限位置, 由已知條件可得: ∴ ==0.789m/s 選取比例尺μv=0.01(m/s)/mm,μa=0.1(m/s)/mm 由理論力學公式得 ∵ ∴ ∵ ∴ ∵ ，∴ 在右極限位置： 速度與加速度多邊形如下 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ∵ ， ∴ ∵ 由加速度分析圖可得 ， 五.動態(tài)靜力分析 5.1對兩方案進行受力分析 慣性力 FS4=G/g a C=159.81.573=2.408N 慣性力矩 ＭＳ４＝ＪＳ４ a C=０.５＊１.５７３＝０.７８７Ｎｍ 對方案二，同理可得 慣性力 FS4=G/g a C=159.8２.２７８＝３.４８７Ｎ 慣性力矩 ＭＳ４＝ＪＳ４ a C=０.５２.２７８＝１.１３９Ｎｍ 由功用要求分析可得，應選取慣性力及慣性力矩較小，對桿件沖擊力較小的方案一 6. ＭＡＤ仿真建模分析速度與加速度 ６.１仿真運動軌跡 ６.２分析速度與加速度圖線 方案一 方案二 加速度比較 方案一 方案二 由圖分析可得：方案一的在兩極限位置的速度差較方案二的小，且方案一的加速度比方案二的要小。 綜上所述，最終方案為方案一。 七.心得體會 　　一個周的機械原理設計就要結束了。碰到課程設計，一開始沒有一點頭緒，不知如何下手，老師說的ADAMS軟件安裝不成功，后來在《課程設計》里面看到用ＭＡＤ軟件也可以達到同樣的效果，而且更加方便快捷，所以改用ＭＡＤ軟件來構圖。由于剛開始學習應用這個軟件，我們對于這個軟件應用很不熟悉，不斷犯錯，有些機構知道用處，就是畫不出來，很煩惱。但是碰到難題，大家一起做，一點點畫，一點點熟悉軟件，操作也越來越快，終于把方案做出來，雖然還不能實現(xiàn)真正的打印，但是我們有開始一點點想，一起畫，一起找不足，一起實現(xiàn)一個成果，那是一種快樂。也許，做出來的東西還不能真正像那些產(chǎn)品一樣成熟。但是我收獲了很多，特別是團隊一起動手，一起解決問題才是真正的收獲。很高興能夠在學習中發(fā)現(xiàn)自身不足，學習更多的東西。 在這一周里，我們付出了辛勤的勞動和大量的時間。雖然這讓我們付出了無數(shù)的汗水，但是我們還是收獲很大的。 在設計和計算尺寸時,我和同學進行了激烈的討論,隨著討論的深入,我們的設計也逐漸清晰.在計算尺寸時,我發(fā)現(xiàn)有的機構不太理想,于是又找資料從新設計.得到組員的認可之后,我門進一步完善了設計. 最難的還是對Auto-CAD、ADAMS、ＭAD等軟件的不 熟悉,一切都要從頭開始學.設計完了的時候.我負責的說明書草稿,最傷心的是在打了一中午的字后,計算機發(fā)生故障.一切又從頭開始.這讓我懊悔了好久,打字打得腰疼手酸,坐了一個下午. 整個過程雖然比較累,但收獲也不少.第一我有了設計的經(jīng)驗,為以后的設計打下了良好的基礎.第二我懂得了如何與其他人配合工作.第三這次設計使我認識到自己的不足之處,比如說對一些基本的軟件不熟悉.也認識到基礎知識的重要性.感謝這次課程設計,使我學到了這么多新知識！ 本來我總感覺自己所學的知識總是那么枯燥，與實際生活格格不入。這次課程設計讓我體會到理論與實際生活的密切聯(lián)系性，使自己的設計思想與機械原理課程的理論知識充分結合，設計出結合生活生產(chǎn)相關的工程問題。深刻體會到理論聯(lián)系實際與學習息息相關。 八．參考文獻 （1） 《機械原理課程設計》 陸鳳儀 主編 機械工業(yè)出版社 2002 （2） 《機械原理》 李光敏 主編 中國水利水電出版社 2012 （3） 《機械原理》 孫恒 陳作模 主編 高等教育出版社 2013