雨刷说明书.doc

作者:周河(学号0801120617)、杨建庭(学号0801120621)作品内容介绍:设计目的雨刷器现在在汽车普遍使用,使得现在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、智能化。本设计主要是是雨刷器跟简单化、体积小、质量轻、可靠性强和寿命长。工作原理本设计根据四杆机构运动原理中的曲柄摇杆机构,通过摆杆的运动轨迹来回摆动实现对车窗的清洁与刮雨。设计方案由于直流电动机具有良好的运行性能,所以本产品采有直流12V电动机驱动。在工作中,受机械部件以及传动比的性能的约束,最快速度也不超过2次/秒。从电动机的传动到工作台的传动,电机中间有关齿轮的传动速度,是以降低移动速度是,确保在移动中能有良好的平稳性。功能特点通过采用曲柄摇杆机构与直流电动机,使得设计具有体积小、质量轻、可靠性强和寿命长等特点。主要创新点:1)采用12V直流电动机作为驱动力,使得设计满足所需的动力,也使得设计体积小、质量轻、性能好、稳定性好。2)采用铰链四杆连杆中的曲柄摇杆机构的原理,使得设计简单明了,雨刷运动轨迹也清晰明了,也使得设计体积小,质量小,传动平稳、效率高等特点。3)在电机与曲柄间加入齿轮组,提高机械系统的性能,使得机械部件传动惯量小、抗震性好、间隙小,满足小型、轻量、低噪音和高可靠性等要求。推广应用价值:1)由于本设计结果轻巧、体积小,为汽车节省了空间,给汽车设计带来了极大的空间,设计更简单化。2)本设计具有工作原理简单明了,体质小、质量轻效率高、传动平稳,噪音低等特点。3)本设计不仅仅运用于汽车上,还可以运用比较高层楼房的窗户上。还可以用于学校的黑板擦上,可以减少粉笔灰满天飞的现象,对老师和学生都是比较好的。有广阔的推广前景。产品的数据分析:该机构中共有3个活动构件,有4个低副(转动副),没有高副。有公式:F=3n-2PL-PH=3*3-2*4-0=0。由于该机构的自由度与原动件数目一样都是“1”,所以该机构有所确定的运动。其中AB为最短杆,CD为最长杆,取AD(或BC)为机架,设AB=a,BC=b,CD=c,AD=d。A,B,C,D均为转动副。当曲柄AB为原动件并做等速回转时,摇杆CD为从动件并作往复变速摆动。曲柄AB在回转一周的过程中有两次与连杆BC共线,这时摇杆CD分别位于极限位置C1D和C2D,角C1DC2为摇杆摆角。当曲柄由位置AB1顺时针转动到位置AB2时,摆杆就由极限位置C1D摆动到另一个极限位置C2D;当曲柄由位置AB2继续沿顺时针转到位置AB1时,摆杆就又从极限位置C2D摆回极限位置C1D。不考虑外界以及材料的的影响,由三角形AC2D和三角形AC1D用余弦定理课求得摆杆的极限摆角φ的计算公式:φ=φ2-φ1;φ2=arcos[(c2+d2-(b+a)2)/(2ab)];φ1=arcos[(c2+d2-(b-a)2)/(2ab)];在曲柄摇杆中的摆杆摆角额最小值θmin=2arcsin(a/d);曲柄摇杆机构各构件尺寸对摆角的影响令机架d为定量,曲柄摇杆机构有a,b,c三个变量,现在分别叙述这三个变量对摆角的影响。曲柄a当其他杆件不变,a单调递增式,θ随之单调递增;a减小,θ随之减小。连杆b当其他杆件不变,b从小到大单调递增式,θ的变化则从大单调减小。然后从小单调增大,θ关于b的最小值θmin=2arcsin(a/d)