机械原理说明书雨刷设计林银福吴俊武蒋阅任成伟VIP专享VIP免费

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6.4matlab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1MATLAB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。所以我们采用曲柄摇杆机构。3.方案选择及评价3.1方案选择（1）方案一:曲柄2转动带动摇杆3，摇杆3带动雨刷4上下移动，从而达到刮水效果。(2)方案二:双摇杆双曲柄，结构十分复杂，双臂不同步。本方案中通过电动机带动曲柄转动从而实现两个摇杆相向运动，实现擦拭运动。(3)方案三：机构简单实用，在满足运动要求前提下大大节省了材料；设置了急回特性（推杆快，收杆慢），因为在刮片起挂前，挡风玻璃上附着的雨水量相对较多，对司机观察前方路线不利，这时刮片需快速挂清雨水，而在回程时玻璃上雨量较少，这时慢挂可进一步刮净雨水，是玻璃保持相对较长的清晰度。同时急回特性的运用也提高了雨刮器的工作效率。3.2方案确定综合三种方案，方案三结构简单实用，在满足运动要求前提下大大节省了材料，设置了急回特性（推杆快，收杆慢），提高了雨刮器的工作效率，整体构建布局较易在汽车上实现，可行性好。所以最终选择方案三。4.传动机构的尺寸上图是一前风窗的尺寸示意图,经搜索资料和文献我们选择一款轿车尺寸为标准，于是可知其前风窗大概尺寸L1为1100mm，L2为850mm，L3为1400mm，L4为900mm。汽车风窗刮水器机构简图及阻力线图刮水器是用于汽车刮水刷的驱动装置。如上图所示，风窗刮水器工作时，由电动机带动装置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以及5（5未在图中标出）作左右往复摆动。目前雨刮器雨刮臂尺寸已标准化。如上图所示由于车窗左右两边宽850mm，故L=gpLL=850mm，根据gL、pL的标准化尺寸可选择gL=250mm，pL=600mm。cmD6C根据急回运动，而且我们想让雨刷旋转90度，所以我们设计的尺寸cml41cml142cml134L为700mm，这个雨刷经过的面积基本符合我们的要求。面积2m854777.78mS5.图解法分析5.1速度分析（1）第一位置ccv=Bv+CBvCDABBCp？smlABw754？cv0.291smbCBv0.246sm(2)第二位置bcv=Bv+CBvcCDABBCp?smlABw754?cv0.140smCBv0.084sm5.2加速度分析（1）第一位置cccb(2)第二位置bcccca=nca+ca=nCBa+CBa+nBa+BaDCCDBCBCABABCDclv2?BCCBlv2?29006422smlABw0ca0.9592smCBa=2.6642smCa=1.8952smca=nca+ca=nCBa+CBa+nBa+BaDCCDABABBCBCCDclv2?29006422smlABw?BCCBlv20ca0.2572smCBa=0.2402smCa=0.4682sm5.3力分析(1)第一位置给定cm50NM65R24R则12R=200N回F取F=cmN100假设回F=100N8...