轿车雨刮器结构设计与运动仿真(含全套CAD及三维图纸)
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1 附 录 A to of a so an of A a is 7 2305 he of of at to or or to as a . H. up a of up on a 903. In a a of 905, it 913. to or s a a to to s a or on of or s on 2 as on 905. to 917. to an to a a r. by an in of so of in a or of in 912. on 930 of to of as to on/in of a in to 962, of to to in 980s, In 990s, to on of he of in of is of to to 3 it in of is to is in of as is of or of on in of of in of is If in of to or on of to a on on on a of up to or of is as a a is to to 4 to or is of a a a of in a on be as a as a on s of s to A on at of a as on s of it in is to A to to to or to it to if a of a a a of to of a to to is on a to If to in a is to at 5 of to of to of on on to on of is to of by on to by to as of is or at of in or to to be 6 of or or in to in to is s 002, of in as 0 76 as in to on of to in to do by to of in 990s to to to no of a .5 7 附 录 B 雨 刷 背景 雨刷是专门用来清洁车辆上的挡风玻璃 ,这样司机就可以清晰地看到前方的道路了。乘务车上的雨刷一般倾斜角度大约在 67 度。雨刮片长度一般在 12尺左右 (即 30长度增量在 2 英尺 (即 5右。 历史 挡风玻璃的雨刷起始于发明汽车的时期。当时大多数运输工具都没有雨刷,马车和卡车都是以很慢的速度移动 ,所以就不需要玻璃来保护司机和乘客或充当一个挡风物。 第一个雨刷采用是的毛刷。在 1903 年, 发明者 J. H. 然有了一个想法 ,就是在垂直的挡风玻璃上面上下移动两把刷子。同年 ,玛丽 安德森发明了一种摆动手臂可以把挡风玻璃上的雨水清除,这种装置是通过司机移动一个设置在车内的杠杆来操作的。 1905 年,安德森把她发明的机械挡风玻璃刮申请了专利 ,到了 1913 年这种机械装置成了运输工具上面的标准使用设备。当时还没有采用电动机来驱动重要设备及配件 ,因此安德森的设备有一个缺点。由于没有别的电源驱动 ,驾驶司机不得不腾出一只手来摆动车内的杠杆。而此时司机的另一只 手 需要来开车 (握着方向盘轮或掌着车舵柄 ), 还需要控制工作换档杆和制动钳控制杆,这些杆有可能在汽 车 内的地板上也可能处在靠近司机那一边的车外,而做这些动作时车辆是在行驶中的。 到了 1905 年,橡胶密封条取代了刷子成为挡风玻璃的清洗工具。不幸的是 ,一直到 1917 年,需要司机一 边 开车一边清洁挡风玻璃的这种危险行为才被废除了。而解决的办法就是要通过使用一个电动机驱动来回移动一个装有塑料雨刮片的雨刷。夏威夷的牙医 明的自动雨刮器是把电动机放置在挡风玻璃顶部的中心处,这样雨刷按照半圆形或彩虹的形状扫过车子的前壳。当 1912 年电力发动机被发明出来后,雨 刷成为最早一批使用在车辆上面的电气装备。大多数汽车雨刷在 1930年以前是成对使用的并且竖直悬挂在挡风玻璃的顶端。当电力系统可以被设计得更加复杂后,雨刷就被移动到挡风玻璃上的底部。 8 在雨刮的开 /关杠杆上添加了挡风玻璃刮垫圈 ,这就要求在挡风玻璃在前设置喷嘴 , 然后在发动机舱里面安置储液罐 ,并且还需设置电路连接线路以协调这些操作 962 年 , 明了一种司机可以自主改变运动间隔和速度的间歇式雨刮器。后来出现了一种电子系统 ,它内部可以添加保险丝和继电器来操作 ,调节 ,协调电器元件部分,从而使扩展 雨刷的多样性得以实现。到了 20 世纪 80 年代,人们把雨刷添加到前灯上 ,不过这需要把照明系统和雨刮系统连接起来。当发展到了 20 世纪 90 年代 ,人们在挡风玻璃上面应用了微型传感器,来检测下在挡风玻璃上的雨水 ,从而激活雨刷 ,并根据雨量来调节速度和运动间隔时间。 原材料 制造商所有的零件都是从专业从事某行业的公司购买来的,其中有从事铝和钢精密零 件 制造的公司、橡胶雨刮片公司、连杆塑料衬套公司以及专门生产电动机的公司。挡风玻璃上的雨刷和雨刷系统 (装配有电动机 )是不同的组件 ;有些制造商同时生产这些 ,但有的只是生产雨刷而已。 控制移动雨刷的连杆和驱动杆,以及枢轴都是由镀锌钢制造的。镀锌就是把锌电镀到钢得表面以保护钢铁不受腐蚀。船和车辆驱动臂用于船舶工业用不锈钢做的抵抗伤害从盐水。雨刷的悬架和钳也是用镀锌钢制造的。镀有涂层的钢铁表面比未镀锌涂层的钢铁刚容易涂漆。钢也是制造雨刷小部件的主要材料 ,比如垫圈 ,螺母、螺栓、弹簧和托架。 雨刮片的框架是用铝制造的,而雨刮片本身是以天然橡胶或合成物为材料制作的。有的橡胶雨刮片是用软橡胶和硬橡胶共同构成,把在软橡胶固定在擦刮板的边缘 (刮板的表面 ),而硬橡胶则构成了雨刮片其余部分并支撑着擦刮板的边缘。 组成雨刷其他部分的材料有制作枢轴里垫圈的橡胶和制作连接杆件部分的孔的塑料轴衬。一般悬架系统会被涂成很明显的黑色。如果雨刷制造商也同时制造雨刷系统,那么电动机将也从这个供应商这里购买。而这些电动机都会被包在铁箱里面 ,包括用铜丝绕制的永磁电机。每个壳体一般都已经连接了电线 ,这些电线都是此交通工具的一部分,通过安装特定的的电线束来操作雨刷。根据电动机所控制的线路的复杂程度,每台电机内部还会包含一个或更多的电子电路。 设计 雨刷是设计用来从挡风玻璃上清除雨水。 大多数汽车挡风玻璃上的有两个雨刷 , 9 一个在后窗另一个在前照灯处。从外部可以看得出车上的雨刷是橡胶的雨刮片 ,雨刷臂支撑着雨刮片 ,弹簧连杆以及雨刷的枢轴部分。雨刷本身由六个部分构成,它们被称为压力点或爪 ,是在雨刷下面的小型机械臂。爪在雨刮片的背部沿着雨刮片为雨刷分散压力。这可以被描述为一种悬挂梁平衡系统 ,在这里面雨刷是梁、爪子是悬臂部分。爪子可以使雨刮片很灵活在挡风玻璃上通过分散压力来沿着雨刮片清洁玻璃。爪子越多就可以越有效地分散压力 ,就越适合大型和曲线明显的挡风玻璃。 尽管人们对于雨刮片上的橡胶部分很熟悉 ,但是 事实上雨刮片还包括金属槽,被称作雨刮片框架,而沿框架的长度和更换洞框架的框架。更换孔可以用来更换完好的橡胶雨刮片。当然也可以把雨刮片和框架替换成一体的。 标准双雨刷 电 机通常是由一个电动机驱动的,并且串联起来,使一个雨刷 在 司机那边 ,另一个位置靠近挡风玻璃的中央而工作在乘客的视线前方。枢轴固定住雨刷。刮水器和枢轴安装在支架的两端 ,作为推动力量从电机驱动的连接 ,反过来移动其他雨刷。连接起来是连接到另一个长棍称为驱动连接在雨刮器电机等。 用细长的弹簧 连接刮臂与驱动支点之间 ,使刮杆能和 挡风玻璃 紧密接触 ,并保持 一定的压力 使挡风玻璃不至于损坏 。 在马达和驱动连接之间,存在一个连接系统组成的一个凸轮 (另一个短杆 )和支点 ,输出轴 ,齿轮 ,蜗轮传动控制的动力驱动电机送到他们的手臂。这个蜗轮延缓了马达的速度并成倍增加其转矩 (力量 )。齿轮允许一个小型电机产生足够的压力来移动雨刮片 ,清扫玻璃。这种描述是基于使用单个电 动 机驱动两 哥 雨刮器。如果一个人配用电机 ,是需要移动更多连结在一起的两个雨刷电机系统一个所谓的电动机系统。 成倍增加的力需要用来加速运动到两端的雨刮片防止运动停止 ,还需要用来抵消的摩擦橡胶与玻璃窗之间的摩擦力、抵消的摩擦橡胶与玻 璃上的灰尘之间的摩擦力 ,并且还要抵消挡风玻璃反向风压力。 质量控制 在组装期间 ,工人们会观察各零件的工作状况 ,但是他们质量控制方法只是简单的检查打开电源后电动机是否运转,并且通过听电动机运转时候的声音来判断运转的状况。 最后一道检验工作是在配件制造完成 ,但还没有把雨刷系统组装起来的时候。生产指导员或者质量控制检测员一般都是看看配件的外观,确认雨刷的尺寸和倾斜角 10 是清洁时需要的正确尺寸并且还要检查配件是在要组装的位置上。在指导员或检测员也要检查看看这些合格的配件是否可以组装了。 副产品和废料的 挡风玻璃的雨刷系统 有一些多余的或者废弃了的以及损坏了的部件上面的钢材和铝材下脚料,它们会被收集在垃圾桶里 ,然后卖给了那些收废品的,这些人接下来会继续倒卖给金属制造商 ,制造商会把金属熔化了以便回收利用。零部件上的包装也可以被收集和回收利用。 走势 到了 2011 年 ,由于汽车以及其他交通工具的改进,技术改进 ,以及消费者的需求,雨刷和雨刷系统也正在不断得 到 改进。雨刮片长达 76 厘米 ,当它们 在 挡风玻璃上工作时会产生很多的阻力。现在正在改进挡风玻璃上的夜视屏,这也会增加雨刷工作时的阻力并且会需要改变雨刷 的尺寸。橡胶的柔韧性日益增加引起雨刮片也不断改进 ,所谓最适合雨刮片 可以把冰雪抵挡在外面 ,在刮
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