会员注册 | 登录 | 微信快捷登录 支付宝快捷登录 QQ登录 微博登录 | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
站内搜索 百度文库

热门搜索: 直缝焊接机 矿井提升机 循环球式转向器图纸 机器人手爪发展史 管道机器人dwg 动平衡试验台设计

   首页 人人文库网 > 资源分类 > DOC文档下载

车门玻璃升降器的设计及运动仿真

  • 资源星级:
  • 资源大小:1.37MB   全文页数:42页
  • 资源格式: DOC        下载权限:注册会员/VIP会员
您还没有登陆,请先登录。登陆后即可下载此文档。
  合作网站登录: 微信快捷登录 支付宝快捷登录   QQ登录   微博登录
友情提示
2:本站资源不支持迅雷下载,请使用浏览器直接下载(不支持QQ浏览器)
3:本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰   

车门玻璃升降器的设计及运动仿真

摘要车门玻璃升降系统是汽车车门系统重要组成部分之一,其质量的好坏将直接影响到整个车门系统乃至整车的安全性。该系统主要功能是保证车门玻璃平稳升降、能随意停位,同时具备良好的密封性。本文讨论了在汽车车门设计中于玻璃升降器的布置有关的零件设计,同时对叉臂升降器的布局设计及仿真实现进行了分析和介绍。玻璃升降器在车门系统中的车门附件。玻璃升降是实现轿车车门玻璃升降运动的车门附件。通过玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动,从而使得车门玻璃框的导槽或导轨作升降运动。目前常用的玻璃升降器主要有叉臂式传动和绳轮式传动两种常见结构型式。后者能够适应玻璃在大曲率的弧形升降面上移动。此外有手操纵式卒电动两种操纵方式。车门设计和布局中.正确选择和布置玻璃升降器是保证玻璃升降操纵轻便、工作可靠的关键。关键词玻璃升降器汽车车门系统仿真IIAbstractDoorwindowliftsystemscardoorsystemisanimportantpartofitsqualitywilldirectlyaffecttheentiredoorsystemandeventhesafetyofthevehicle.Themainfunctionofthesystemistoensurethesmoothliftingofthedoorglass,randomstopbit,andhaveagoodseal.Thisarticlediscussesthecardoordesignrelatingtothearrangementoftheglasslifterpartdesign,layoutdesignandsimulationoftheforkarmliftertoachievetheanalysisandpresentation.Liftersdooraccessoriesdoorsystem.Glassliftdownmovementofthecardoorglassdooraccessories.Liftersdrivenglassbayforupanddownmovement,sothattheguidegrooveorraildoorbezelfortheliftingmovement.Themostcommonlyusedglasslifterwishbonedrivesheavedrivetwocommonstructuretype.Thelatterbeingabletoadapttolifttheglassinalargecurvatureofthearcuatesurfaceofthemobile.Inaddition,ahandoperatedpawnelectrictwomanipulationway.Doordesignandlayout.Properselectionandarrangementofglasslifteristhekeytoensurethattheglassliftmanipulationoflight,reliableKeywordLiftersCardoorsystemsSimulation目录摘要..............................................................................................................................................IABSTRACT...................................................................................................................................II目录...........................................................................................................................................III1绪论.............................................................................................................................................12.1概述.......................................................................................................................................22.2现状分析...............................................................................................................................22.3市场预测...............................................................................................................................22.4主要技术指标情况...............................................................................................................32.5汽车玻璃升降器的发展趋势..............................................................................................43汽车玻璃升降器的结构工作原理与技术参数........................................................................53.1结构及工作原理..................................................................................................................53.2技术参数及分析...................................................................................................................74玻璃升降器的设计方案.............................................................................................................84.1车门玻璃参数的确定...........................................................................................................84.2玻璃在车门上的干涉校核.................................................................................................104.3玻璃升降器类型的选择.....................................................................................................114.4车窗玻璃运行弧度的确定.................................................................................................124.5叉臂组件所在平面位置的初步确定.................................................................................125电动玻璃升降器的机械结构设计...........................................................................................135.1导向槽的设计.....................................................................................................................135.2玻璃导向与保护机构.........................................................................................................145.3叉臂组件的设计.................................................................................................................165.4驱动电机的选择...............................................................................................................175.5扇形齿板的设计.................................................................................................................185.5.1确定模数和压力角......................................................................................................185.5.2确定主动臂的角行程..................................................................................................185.5.3确定齿数和分度圆直径..............................................................................................186升降器电子控制系统的设计...................................................................................................197电动玻璃升降器数学模型(CAD)的构建.......................................................................218电动玻璃升降器的运动仿真...................................................................................................229有关运动部件的数据校核........................................................................................................239.1运动行程校核.....................................................................................................................239.2传动动力校核.....................................................................................................................239.3结构干涉校核.....................................................................................................................259.4强度分析或疲劳分析.........................................................................................................2810电动玻璃升降器的基本技术要求.........................................................................................2910.1标准.................................................................................................................................2910.2外观.................................................................................................................................29IV11电动玻璃升降器的性能.........................................................................................................3011.1基本性能.........................................................................................................................3011.2自锁性.............................................................................................................................3011.3耐温度变化性.................................................................................................................3011.4绝缘介电强度.................................................................................................................3011.5耐过电压.........................................................................................................................3011.6热保护性.........................................................................................................................3011.7抗干扰性.........................................................................................................................3011.8耐振性.............................................................................................................................3011.9耐腐蚀性.........................................................................................................................3011.10防水性.............................................................................................................................3011.11耐久性.............................................................................................................................3012结论与展望.............................................................................................................................3112.1结论...................................................................................................................................3112.2不足之处及未来展望.......................................................................................................31致谢...............................................................................................................................................32参考文献.......................................................................................................................................33附录...............................................................................................................................................34车门玻璃升降器的设计及运动仿真11绪论玻璃升降器升降运动来实现汽车车门玻璃门附件。玻璃电梯玻璃托架的上下运动的驱动下沿着导向槽或导轨作升降运动,使门玻璃门窗框。升降台目前主要采用横臂式四轮驱动传动和绳索两种常见的结构类型。后者可以适应在一个大的弧形表面的曲率的玻璃向下移动。另外,有手动和电动两种操作模式。门的设计和布局。玻璃升降器的正确选择和安排,是为了确保玻璃升降操纵轻便,可靠的键。作为运动部件的门系统,只是身体外面的电路板空间和布局相关的电梯,并且在门轨道的两侧,外玻璃含水,密封件具有一定的相关性。系统,尤其是外门和玻璃门的形状初步确认后,需要和玻璃电梯门系统的布局和分析相关的组件。因为如果空间布局升降台的不适宜在实际过程中,经常会遇到追赶玻璃升降,抖动,帧关车门导轨等。往往也意味着运动不顺畅,在整个运行过程中的某一行或静态或动态的机械条件状况不佳的位置。反映在现实中出现的型式试验(寿命测试)失败或部分失败,在使用过程中,如叉车的手臂长臂,短臂的磨损,滑轮葫芦钢丝绳断裂。要解决这些问题外可能存在的门板需要附件布局和结构设计的升降台,充分考虑其布局是合理的,应采用计算机辅助分析。合理安排升降机门系统的位置和需要解除门的设计产品设计时产生的玻璃电梯配件相关的系统布局和考虑。无锡太湖学院学士学位论文22汽车玻璃升降器2.1概述电动玻璃升降器在我国诞生于90年代初,是轿车作为生产资料向消费资料变化的一个特征。最早开始应用在桑塔纳普通型的选装车上,称为豪华型轿车,以后在奥迪、捷达、富康等轿车上都开始选装电动玻璃升降器。由于电动玻璃升降器比传统的手动玻璃升降器具有许多优越性,它运行平稳,调节自如,不需要人力,给驾驶员和乘员带来一种舒适感和安全感。汽车上装有电动玻璃升降器,给汽车带来一种豪华的气氛,受人喜爱。因此,目前在中级以上轿车都将电动玻璃升降器作为一种标准配置,用以提高汽车的配置档次。2.2现状分析现在,国内生产的中高档轿车,例如奥迪A6、别克君威、雅阁、帕萨特、东风标致307都配置了电动玻璃升降器,其他轿车和面包车也开始大量选装电动玻璃升降器。目前,大客车和卡车也有配置电动玻璃升降器的需求。车门玻璃升降器作为车门附件,其作用是保证车门玻璃平稳升降、门窗能随时并顺利地开启和关闭,并能使玻璃停留在任意位置,不随外力作用或汽车的颠簸而上下跳动。因此要求玻璃升降器结构可靠、操纵轻便省力,并需有防止玻璃升降器倒转的制动装置。随着汽车的不断改进和发展,玻璃升降器也由简单的丝杆式、单臂式逐渐发展为今天的电动式。电动玻璃升降器的发展前景是广阔的。2.3市场预测国内主要生产电动玻璃升降器厂商及配套车型情况见表21。表21国内主要生产电动玻璃升降器生产厂一览表产品名称企业名称主要车型电动玻璃升降器上海实业交通电器有限公司桑塔纳、别克、帕萨特、金杯、猎豹张家港博泽汽车部件有限公司桑塔纳、捷达、奥迪贵州万江电机厂捷达、小红旗、马自达镇江Rockwell富康、切诺基跃进集团随车工厂依维柯重庆力士得绳索有限公司雅阁吉林省红钻汽车电器股份有限公司捷达温州天球电器有限公司浙江中欧汽车电器有限公司目前电动玻璃升降器产品市场主要由上海实业交通电器有限公司、张家港博泽汽车部件有限公司、贵州万江电机厂占有。其市场占有率手动电动见表22。车门玻璃升降器的设计及运动仿真3表221999年被玻璃升降器总产量即主要厂商比较表产品名称全国总产量主要生产厂商年销量(万只,电动)市场占有率()玻璃升降器311.6万只(手动电动)上海实业交通电器有限公司42.4813.6张家港博泽汽车部件有限公司26.98.6中国贵航集团万江电机厂2.180.7十五期间轿车将由目前56.6l万辆发展到110~121万辆客车由41.82万辆发展到55~68万辆卡车由58.19万辆发展到106.121万辆,玻璃升降器的发展预测见表23表示。表23汽车需求量及玻璃升降器发展数量车型2005年需求量(万辆)玻璃升降器发展量(万只)载货汽车106121216242客车5568110136轿车110121440484总量271310766862玻璃升降器的总产量从表22与表23比较可以看出,到十五末将增加2.4~2.75倍,可见其发展前景是很好的。其中电动玻璃升降器的发展肯定要高于手动玻璃升降器,其占玻璃升降器份额由99年的22.8%到2007年预计将达到30%。2.4主要技术指标情况改革开放以来我国汽车行业依靠技术引进及合资,使我国汽车业的技术水平迅速发展,相应的汽车零部件制造技术也迅速发展。目前为上海大众,一汽大众配套的电动玻璃升降器都采用了德国大众的TL82083标准。为上海通用配套的电动玻璃升降器采用了GM公司的1997BuickWcar门窗升降子系统的技术要求。为神龙富康配套的电动玻璃升降器采用了B284250的雪铁龙标准。由于电动玻璃升降器在国内发展很快,在国内制订一个行业标准已提到议事日程,最近武汉汽车车身附件研究所和上海实业交通电器有限公司起草制订了QC/T6362000汽车电动玻璃升降器的行业标准,它综合了国外先进汽车企业标准,结合我国电动玻璃升降器的实际情况,在分析试验的基础上而制订的。这将对规范我国电动玻璃升降器的设计,制造,试验技术起到指导作用。无锡太湖学院学士学位论文42.5汽车玻璃升降器的发展趋势当前我国电动玻璃升降器的发展很快,它不但在轿车中大量配套,而且也开始在轻型客车中大量配套。最近还有在卡车中配套的意向,其使用方便,安全,舒适的特点已被越来越多的人接受。其配套市场的天地是广阔的。随着汽车工业的发展,电动玻璃升降器呈现智能性、模块化的发展趋势。为了使电动玻璃升降器保持强劲的动力,又防止在使用过程中出现不小心被夹住的不安全因素,目前的电动玻璃升降器已具有一定的智能,它能使玻璃在上升中碰到一定的阻力时,即停止上升并下降,足以防止乘客肢体不小心被夹住的小概率事件。这一功能是靠安装在摇窗电机中的电子模块来完成的,上海大众新开发的帕萨特轿车的电动玻璃升降器就具有这种防夹功能。另一发展趋势就是模块化,在国际汽车工业发展过程中,为了更好地迎合顾客的个性化要求,降低产品成本,提高汽车质量,整车厂逐渐将自制件压缩,并尽量减少整车厂的工作量,将整车厂的精力都放在新车型的开发上,因此提出了模块供货的要求,将原来直接由各供应商提供单个零件,由整车厂在生产线上组装的生产模式逐步转为由一级供应商承担模块供货,整车厂仅作模块组装,这样可大大压缩整车厂的工作时间,加速汽车的更新换代。过去汽车厂是比谁生产线长,今后可能是生产线越长,效率越低。车门玻璃升降器的设计及运动仿真53汽车玻璃升降器的结构工作原理与技术参数3.1结构及工作原理电动玻璃升降器从其结构特点上分,大致可分成三大类绳轮式、叉臂式、软轴式。其结构特点及配套车型如表31所示。表31电动玻璃升降器结构特点结构形式动力源结构特点国内配套车型绳轮式直流微电机由开关改变电机极性,作正反向旋转,带动机构作上下运动。由电机传动轴带动卷丝筒旋转,卷丝筒带动钢丝绳在导轨上作上下运动,钢丝绳再带动导轨上的传动掣(用以固定窗玻璃)作上下运动,起到升降玻璃的作用。由电机传动轴上的小齿轮带动叉臂中的长臂上的扇形齿轮在角度内旋转,改变长臂与短臂的夹角,起到升降玻璃的作用直流微电机由开关改变电机极性,作正反向旋转,带动机构作上下运动。由电机传动轴上小齿轮带动螺旋型钢丝软轴在导向管内作上下运动,软轴上传动掣带动玻璃作上下运动,起到升降玻璃的作用。结构运行平稳,噪音小,车型适用范围广低,用于车门玻璃弧度较小的车门该机构简单,制造工艺比较复杂。上海桑塔纳一汽奥迪一汽捷达二汽富康上海别克广州雅阁上海帕萨特包车天津夏利北京切诺基南京依维柯无锡太湖学院学士学位论文6图3.1车门玻璃升降器的的型式a)单臂式b)交叉双臂式c)平行双臂式d)绳轮式e、f)软轴式1.扇形齿轮2.玻璃导向槽3.升降臂4.小齿轮5.弹簧6.滑轮7.托架8.丝9.齿条10.钢丝卷车门玻璃升降器的设计及运动仿真73.2技术参数及分析下面将电动玻璃升降器国内外主要技术指标如表32排列以供参考。表32国内外电动玻璃升降器主要技术指标技术指标内容行业标准QC/T6362000德国大众TL82083美国GM97Buick雪铁龙B284250额定电压12V12V12V13.5V工作电压1115V915V916V10~16V最大消耗电流28A25A28A25A额定负载按图纸规定80N120N65N,80N,100N上升速度或上升时间70200mm/s120180mm/s或36s3.0±1.0s>16cm/s剩余力按图纸规定150±50N178~355N>300N自锁性500N500N450N300N绝缘强度550V.1MIN750V.2s1000V.1min绝缘电阻0.3MΩ20MΩ环境温度2070℃2080℃3075℃4085℃防水性IPX4IP53PDW5033B3044102型耐久性前门15000循环后门7500循环前门12500循环后门7500循环前门14250循环后门7500循环前门10000循环后门5000循环从表32的主要技术指标对比来看,我国汽车电动玻璃升降器行业标准基本上采用了国外先进企业的标准,如按此标准制造汽车电动玻璃升降器,其产品可达到国际先进水平。从表中可看出,目前别克轿车对电动玻璃升降器的技术要求是最高的,其技术指标中额定负载大,要达120N,剩余力最大要达355N,其耐久性试验中一个循环的运动次数也是最多的,玻璃在一个循环中需运动8次。要达到这些指标,对电机、传动机构都提出了更高的要求。无锡太湖学院学士学位论文84玻璃升降器的设计方案4.1车门玻璃参数的确定根据车门外板窗框的结构,玻璃面(两玻璃关于XZ平面对称)在整车坐标中的空间位置(单位mm)定义为G1、G2、G3玻璃曲线(图4.1)在整车坐标系中的坐标如表41。表41G1、G2、G3曲线坐标G1XYZ671.71499.31370.2677.51498.31350.0691.21495.81300.0700.01494.21266.3704.11493.51250.0716.11491.21200.0727.21488.91150.0737.51486.71100.0747.01484.61050.0750.01484.01033.4755.71482.61000.0763.61480.6950.0770.61478.7900.0774.11477.7873.0G2XYZ671.71499.31370.2671.71500.01370.2671.11600.01372.5670.61700.01374.1670.21800.01375.3670.01900.01376.1669.92000.01376.5669.92100.01376.6670.02200.01376.3670.12278.71375.8G3XYZ671.72278.71375.8677.52279.81350.0691.22282.01300.0700.02283.41266.3车门玻璃升降器的设计及运动仿真9续表41G3XYZ704.12284.21250.0716.12286.31200.0727.22288.51150.0737.62290.71100.0747.02292.91050.0750.02293.61033.4755.72295.11000.0763.62297.3950.0770.62299.4900.0772.62300.1885.0图4.1未倒圆的车窗玻璃外形构建一个圆柱曲面无限逼近G1、G3曲线,测得曲面的半径R3200mm(取整数),玻璃的四点坐标如下点aX1424Y±655Z1426点bX2400Y±655Z1426点cX2400Y±788.5Z226点dX1424Y±788.5Z226图4.2玻璃面无锡太湖学院学士学位论文104.2玻璃在车门上的干涉校核玻璃与周边件的配合情况玻璃左右侧卡在玻璃导槽中,如图4.3所示。图4.3玻璃与周边件的配合1玻璃是嵌在滑门内外板的缝隙中的,玻璃表面与滑门腰部外加强板的间隙为10.8mm玻璃内表面与滑门腰部内加强板的间隙为24.5mm(图4.4)图4.4玻璃与周边件的配合2由图4.4可知,玻璃与车门周边件没有发生干涉。车门玻璃升降器的设计及运动仿真114.3玻璃升降器类型的选择在玻璃升降器的形式选择类型选择上也常以车窗弧度半径和车窗导轨布局位置来作为依据进行选型。当车窗弧度半径越小其弦高也越大(如图4.5所示),此时布置绳轮式升降器更符合这种类型的车门。图4.5玻璃弧度对弦高(Y向窜动量1、2、3、4)的影响当车窗玻璃较大时可以选择双导轨形式绳轮升降器,以减少运行过程中可能产生的不正常的抖动和侧偏等现象。当玻璃弧度曲率较小且玻璃较大而形状不规整时,虽然从理论上而言绳轮式升降器由于其导轨弧度和车窗玻璃理论运行弧度轨迹更逼近(和叉臂式相比不存在弦高现象)、运行噪音低等优势,但是叉臂式升降器零件数少(多为金属钣金件)、加工装配方便、使用寿命长等因素目前仍旧被广泛采用。由于该车型后门玻璃半径R3200mm,曲率较小,面积较大且形状不规整,根据表31,选择叉臂式玻璃升降器,同时结合客户的要求,选择电机驱动,确定结构类型为叉臂式电动玻璃升降器。无锡太湖学院学士学位论文124.4车窗玻璃运行弧度的确定图4.6车窗玻璃运行弧度如图4.6根据滑门车窗的结构可知及客户提供的数据,可知玻璃在Z向的行程LAB383.4mm玻璃的半径R3200mm由勾股定理,得sinα/2191.7/3200玻璃的运行弧度α2arcsin191.7/320020.060.12弧lABαR0.123200384mm4.5叉臂组件所在平面位置的初步确定为尽量减少补偿弦高的差值以减少叉臂的变形量,叉臂组件所在平面布局在和车窗玻璃运行轨迹空间圆所在平面垂直位置上。

注意事项

本文(车门玻璃升降器的设计及运动仿真)为本站会员(QQ401339828)主动上传,人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网([email protected]),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。

copyright@ 2015-2017 人人文库网网站版权所有
苏ICP备12009002号-5