乘用车雨刮器结构设计【含CATIA三维图带外文翻译】
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乘用车
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乘用车雨刮器结构设计【含CATIA三维图带外文翻译】
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乘用车雨刮器结构设计I乘用车雨刮器结构设计摘 要雨刮器作为现代汽车上不可或缺的一部分，虽然结构小，但在汽车安全驾驶方面却起着及其重要的作用。雨刮器的主要功能主要是将前后挡风玻璃上的雨水、污泥刮刷干净，擦亮汽车的挡风玻璃，使乘用车司机获得的视野更加清晰，保障司机安全行驶，所以驾驶员的驾驶安全性与雨刮器的挂刷效果好坏有着直接的联系。为此，国标中对汽车雨刮器的工作性能制定了严格的标准，本文的工作正是基于此，对雨刮器的结构进行了设计。首先，通过分析和计算确定 A、B 区域。然后分析雨刮器机械原理，通过计算确定雨刮器的布置和杆长的参数，对雨刮器进行参数的确定以及雨刮器输出轴位置的确定。最后调整雨刮结构和位置使得雨刮器的刮刷面积尽可能的大，通过改变结构使雨刮的刮刷效果得到改善。此次设计要求对乘用车的雨刮器的零部件的尺寸进行设计，确定雨刮器结构的尺寸和参数。再利用 catia 建立雨刮器的三维模型及其仿真运动，观察仿真运动，根据需要绘制结果图像，运用仿真结果，分析雨刮器的运动曲线。最后根据仿真运动中的不足进行优化设计，争取增加雨刮器的挂刷区域，为生产实际提供理论参考，力使消除死角，增加干净度，让司机不用为在恶劣天气情况下看不清前方的情况而产生烦恼，降低因雨刮引起的交通事故，保障行车安全提高幸福感。关键字：结构设计；运动分析；A 区；B 区乘用车雨刮器结构设计IIAbstractWiper, as an integral part of modern vehicles, although small in structure, plays an important role in the safe driving of automobiles. The main function of wiper is rain, mud on the windshield wiper clean, polished the windshield of the car, the drivers line of sight is more clear, to get a clear vision, to ensure traffic safety, so the wiper brush effect is directly related to the drivers driving safety. Therefore, the performance of GB automotive windshield wiper set strict standards, the work of this paper is based on this, the wiper structure design. First, the A and B regions are determined by analysis and calculation. And then analyze the wiper mechanical principle, parameters of wiper arrangement and the rod length is determined by calculating, the wiper parameters are determined and the wiper output shaft position determination. Finally, the structure and position of the wiper are adjusted so that the wiper area of the wiper is as large as possible, and the wiper effect of the wiper is improved by changing the structure. The design requirements for the design of passenger car wiper unit size, wiper structure size and parameters were determined, and then using CATIA to establish the wiper of the 3D model and Simulation of motion simulation, observe movement, according to the results of image rendering, using the simulation results, analysis of the motion curve of the wiper, according to the lack of the movement of the optimized design, in order to make the wiper area further increases, and provide a theoretical reference for the actual production, strive for the elimination of dead, increase clean degree, so that users do not have to look ahead and not clear worries, because of lower wiper caused by traffic accidents, ensure traffic safety to improve the sense of happiness. Key words: structure design; motion analysis; A zone and B zone乘用车雨刮器结构设计I目 录摘 要 .IAbstract .II1.1选题背景 .11.2研究价值 .11.3目前研究现状 .12雨刮器概述 .32.1 雨刮器总成 .32.2 工作原理 .32.3 雨刮器的类型 .42.3.1 按刮扫的方式分类： .42.4 国家标准的相关术语的定义 .52.4.1三维的坐标系 .52.4.2 座椅靠的背角和 V点的确定 .52.4.3 相关术语的定义 .62.5 国家标准的性能要求 .63雨刮结构设计 .83.1 A、B 区域的确定和计算 .83.1.1 A 区域的确定和计算 .83.1.2 B 区域的确定方法和计算 .83.2 雨刮机械原理的分析 .103.2.1雨刮器型式选取 .103.2.2机构的原理的分析 .103.3 雨刮器总布置和杆长参数的设计 .103.3.1 雨刮片相关的参数 .103.3.2 确定机构的相关的参数 .113.3.3 副雨刮的机构的确定 .123.3.4 曲柄摇杆机构的杆长和摇杆摆角的关系的验证 .12乘用车雨刮器结构设计II3.4 雨刮输出轴的位置的确定 .134雨刮系统的零部件建模和总成装配 .144.1 CATIA 软件的基本情况介绍 .144.2 雨刮器各零件的三维实体建模 .154.3 雨刮器总成装配 .195雨刮器系统的 DMU 运动仿真和相关的设计校核 .215.1 确定雨刮片的往复运动的轨迹 .215.1.1 DMU仿真介绍 .215.1.2 雨刮器系统的运动仿真创建 .215.1.3 雨刮器参数的相关校核 .245.2 DMU(运动仿真)的意义 .266总结 .26附录 1：外文翻译 .29附录 2：外文原文 .36Abstract.36Keywords.361. Introduction .362. Model description.37乘用车雨刮器结构设计11绪论1.1选题背景自 1903 年 11 月 10 日玛丽安德森发明了手动雨刮，1917 年夏洛特布里奇福德发明了电动雨刮到 1923 年电动雨刮器被正式安装到汽车上使用，已满 114 周年 8。现在无论是货车还是乘用车都离不开雨刮器。前方视线模糊时，拨动开关，雨刮就会根据档位自动左右周期性摆动，刮掉玻璃上的雨水或灰尘，让视野更加清晰。不需要用雨刮时关上开关，雨刮就变成了可由可无的部件。只有在需要用它时，发现雨刮出了故障，驾驶员才会察觉挡风玻璃上的“清洁工”是那么不可替代。无论传统汽车还是新能源汽车都必须使用雨刮器，用它来保障司机在阴雨天、风尘天能够安全行驶,它可以用打扫后窗玻璃和前挡风玻璃上积雪、雨水及灰尘等,使得玻璃保持干净透明，让驾驶人员视野开阔能够安全驾驶降低事故率。然而目前国内外各种车使用的雨刮器都存在刮刷面积不够大的问题,视野效果不好,但汽车制造厂都在各自努力使得刮刷效果更好,就普通雨刮器刮刷率较低的而言，在原有结构上对普通雨刮加以改进，提高刮刷率，让玻璃更加清晰透明，扩大驾驶员视野，减少视野死角，降低因雨刮引发的事故率。1.2研究价值由于雨刮器在汽车上有着不可或缺的用途，并且雨刮器刮的效果的好坏直接关系到驾驶员的行车安全，介于目前市场上很多的雨刮器的设计都是仅仅符国标最低最低要求，而没有最大限度的去优化改进相关参数，增强雨刮刷率，设计制造出用户体验更好的雨刮器。本文研究的目的就是在达到国家相关标准的前提下，进一步优化相关参数，调整雨刮结构和位置使得雨刮器的刮刷面积尽可能的大，刮刷效果得到质的飞跃。从而让用户不用为前方看不清楚而烦恼。1.3目前研究现状研究现状： 雨刮器的发明：自 1903 年 11 月 10 日玛丽安德森发明了手动 1雨刮，1917 年夏洛特布里奇福德发明了电动雨刮到 1923 年电动雨刮被正式安装到汽车上使用，已满 114 周年。 雨刮器的发展：雨刮问世以来模样基本未变。如 2乘用车雨刮器结构设计2今的电动雨刮同之前发明出来时大致一样，没有太多改变。 国内雨刮器的发展： 3国乘用车雨刮器结构设计1内雨刮技术发展缓慢，80 年代初还有部分车型还在使用真空雨刮器。现如今电动雨刮器占主导地位。 雨刮器的种类如图 1 所示 7。 目前较 4 5先进的雨刮器：随着电控感应技术不断发展以及三维建模仿真技术在雨刮器设计中应用的提高，雨刮器的功用也逐步完善，电子调速器也面向市场了，该调速器带有感应功能，可以根据雨量的大小实时调节雨臂的摆动速度。现在，随着世界汽车工业的迅速发展，雨刮的重要性还在不断提高，并被赋予“安全卫士”的使命。发展趋势：随着汽车工业的不断发展，雨刮器也必然会不断地发展并利用建模软的仿真校核模块对设计进行多次的校核检验，实现设计的不断优化提高，充分提高用户体验。乘用车雨刮器结构设计21.4本文主要研究内容本设计是基于奇瑞公司一款 SUV 车型的雨刮器设计，在公司提供前风挡、流水槽数据的前提下对雨刮结构参数的设计、确定、校核。并对雨刮器的布置做分析安排。最后再用 CATIA 软件做动画仿真，模拟雨刮器的工作过程，并校核雨刮器工作过程中是否有干涉碰撞等。最终得到最合理最优化的雨刮结构参数。乘用车雨刮器结构设计32雨刮器概述2.1 雨刮器总成雨刮器的组成如图 2 所示。驾驶人员掰动雨刮器开关，使其处于自动模式下，雨刮电机就按电流的方向进行周期性逆时针或者顺时针选择，电机可用蜗轮蜗杆作为减速增扭机构来驱动摆臂，进而带动四连杆机构使得前围板上的转轴实现左右摆动，最后带动雨刮片来清洁前挡风玻璃，还驾驶员一个清晰的视野 6。图 2.1 雨刮器曲柄摇杆机构2.2 工作原理雨刮电机是雨刮器的动力来源，所以雨刮器系统的心脏就是雨刮电机。所选择的雨刮电机的质量必须十分好，一般建议使用的是直流永磁雨刮器电机，前挡风玻璃上面的电机与减速增扭的蜗轮蜗杆机械构成一个整体，其输出部分通过四连杆的机构实现了旋转运动转变为摇摆运动。雨刮电机一般是 3 刷的结构，利用继电器控制中断让雨刮片完成周期性的运动。雨刮片胶条利用弹簧压在前挡风玻璃的表层，同时角度必须与玻璃角度完美乘用车雨刮器结构设计4配合，才能实现其所需要的功能。雨刮的开关手柄上设有HI、 LO、INT、OFF 四个档位和喷涂档位。手柄顶端的开关按下之后会有预先放好的洗涤液喷出，润湿以便胶条来清洁前挡风玻璃，这也就是汽车上所谓的洗涤器系统，包括储水箱（存放洗涤液）、输水管、水泵和喷嘴等组成。2.3 雨刮器的类型2.3.1 按刮扫的方式分类：按照雨刮的挂
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