汽车雨刷器的设计

列表采摘Abstract 第一章简介1第二章整体结构22.1功能说明22.2修正的部分研究32.3机械零件设计思路42.4基本要求52.5机械传动装置要求62.6雨刷概述72.7雨刷系统执行元件指南82.8雨刷工作原理10第三章系统控制113.1调速系统杠杆113.2可编程逻辑控制器12第四章全尺寸设计和材料参数计算184.1雨刷机构简介和工作原理184.2原始数据194.3雨刷机制相关数据计算和分析194.4加速度、速度多边形运动和分析204.5刮刀面积计算274.5 Matlab/SimMechanics建模和仿真28总体结论29参考文献30摘褥子该材料介绍了吉达汽车可调行程雨刷的设计过程、机械传动和马达选项。系统控制由以下硬件部分组成：电源、直流电动机、电源、PLC、速度拉杆。简要介绍了这部分雨刷的设计分析，简要介绍了PWM速度控制系统、伺服系统、PLC系统。上述每个部分都是相关的关键字：机械传动直流电动机，控制系统，速度控制系统，PLC系统第一章线程理论介绍了这种材料在汽车雨刷的设计过程和应用。在雨刷中引入直流12v电压会提高今天的自动化要求，速度也会有所不同。对它的连续工作也越来越高。对汽车雨刷来说，在雨中开车解决了很多麻烦和问题。如果车上没有雨刷，司机会造成很大的危险和麻烦。雨刷是自动化科学中与产业部门最紧密、服务最广泛的技术。世界上第一辆汽车制造以来，雨刷被聪明的人使用。现在到了这个时代，雨刷不断向创新更好的方向发展。最近雨刷不仅仅用在汽车上。有些人在自己家的门窗上使用这种技术。对住在较高楼层的人来说，打扫外部窗户很危险。如果安装了这项技术，为人们清洗外窗时解决了这件繁琐危险的事情，安全保障就会很好。雨刷现在被普遍用于汽车，使现代控制理论逐渐工程化和实用化；多种雨刷组件和线路面向集成、数字化、功能化、模块化、智能，便于计算机控制。雨刷的可靠性设计和半物理诊断技术伴随着系统功能、性能和复杂性的升级而受到了广泛关注。目前有很多关于雨刷技术的书，但从实用的角度来看，反映现代雨刷技术的书还不多。现代雨刷的运动控制包括进料驱动器、马达驱动和位置控制。驱动性能和位置控制系统的性能大大解决了以前的问题。直流电动机具有良好的运行性能，特别是新的电力电子设备、脉宽调制技术的发展，大大提高了直流电动机的性能，扩大了应用范围。新一代汽车雨刮器产品追求高性能、智能化、系统化、轻量化、小型化。第二章整体结构2.1功能说明汽车雨刷由多个单元组成，确保工作时的稳定和方便。主要结构系统分为以下类别：一、直流12v电动机第二，速度控制三、调速系统杠杆四、地理信息探测部分以上四部分构成了汽车雨刷的整个系统。整个结构和连接方法：地理信息检测，如下一个结构图(1-1)所示雨刷结构速度控制系统杠杆速度控制地理信息检测直流电动机速度控制系统杠杆汽车雨刷看上面四部分的排列结构，就可以知道整个雨刷的整体结构和各自的主要功能。一速控制系统杠杆主要是速度控制系统输出和过程各个阶段的显示功能。作为调节的目的。2直流电动机控制其正旋转行为，主要是使雨刷从左向右移动。3雨刷速度控制雨刷的速度调节主要是根据下雨的大小调节雨刷的运动速度。例如：慢、中、快。4汽车雨刷马达和速度控制发出信号后，雨刷就会工作，如果速度控制释放出不同的速度，雨刷就会以不同的速度工作。5空间资讯科技位置检测是测试雨刷的移动精度。位置检测也是构成封闭反馈系统的反馈系统。而且，2.2修正的部分研究通过这几天的研究和分解，我更好地理解了这个原理，调节这个雨刷的悬挂面积也不是很好，但是翻了很多书，最终从汽车构造转换到拉杆的原理是，通过改造摆动杆的部分，可以拉动运动角度的变化，达到悬挂刷面积变化的目的。接下来是间岛。2.3机械设计理念摘要汽车雨刷是机电一体化机械系统，机电一体化机械系统设计主要由静态设计和动态设计两部分组成。三部分，和基本要求。静态设计是指根据系统的功能要求，通过研究，制定机械系统的初步设计方案。此方案只是初步配置文件，包括系统的主要0、部件类型、部件之间的连接方式、系统的控制方式、所需的能量方法等。如果有初步设计，则根据技术要求开始设计系统中每个组件的结构、行为关系和参数。检查零件的材料、结构、力元件(例如马达)的参数、动力和超载容量。相关元素，选取零件。这称为正常状态设计。稳态设计保证了系统的静态特性要求。动态设计是在频域研究系统的特性，利用静态设计的系统结构建立构成系统各个方面的数学模型，推导系统的整体传递函数，利用半自动控制理论得出系统的频率特性(幅频特性和相位频特性)。系统的频率特性反映了系统对其他频率信号的反应，从而决定了系统的稳定性、最大工作频率和抗干扰能力。静态设计是忽视系统本身的运动因素和干扰因素的影响而进行的产品设计，满足了雨刷静态设计的设计要求。由于环境干扰以及系统本身的结构和行为因素对系统的影响，为了保证系统的功能要求，必须调整每个链接的相关参数，以更改系统的动态特性。动态分析和设计过程经常更改以前设计方案的某些部分，有时需要回退整个方案并重新执行静态设计。主要包括三个机构1电动工具雨刷系统的驱动机制已不再仅仅是调节速度的变换器，而是系统的一部分，必须根据控制要求选择设计，以适应整个系统的良好控制性能。因此，传输机制除了满足要求外，还满足了小、轻、高可靠性的要求。2诱导机构导向机构的作用包括支持和引导、普通导轨、轴承等，以确保机械系统中的每个运动装置安全准确地执行特定方向的运动。3执行机构执行机构是用于完成操作任务的直接设备。执行器根据工作指示的要求，根据动力源的驱动完成预定任务。一般要求高灵敏度、良好的重复性和可靠性。作为动力源的现有电动机发展成了具有动力、变速和修行等多种功能的分支电动机，电动机和执行机构大大简化。除了上述三个部分外，机电一体化系统的机械部分通常包括支架、支架、外壳等。2.4基本要求机电一体化系统的机械系统与一般机械系统相比，必须具有良好的动态响应特性，即快速响应和良好的稳定性。1快速响应机电一体化系统的快速响应是从接到命令到开始执行命令中指定的操作之间的机械系统所需时间间隔。这样系统才能准确地完成工作，控制系统也能及时地根据机器系统的运行情况获得信息，并发出正确完成工作的指示。2优异的稳定性在机电一体化系统中，即使在外部干扰的作用下，机械装置也必须稳定运行。外部环境和抗干扰能力的现有系统。为了确保机械系统的这种特性，在设计中通常建议低摩擦、低惯性矩。但是雨刷要增加摩擦。此外，机器系统必须具有体积小、重量轻、可靠性高、寿命长等特点。雨刷工作系统对2.5机械传动装置的要求机械驱动器是将动力机器产生的运动和动力传递给执行器的中间装置，它是改变速度的转换器，通过机构转换，可以对输出速度进行各种调整。在汽车雨刷中，直流电动机的变速功能在很大程度上取代了传统机械传动的变速装置，只有在现有电动机的速度范围不符合系统要求的情况下，才能通过变速器实现。汽车雨刷对速度响应指标的要求很高，因此机电一体化系统中的机械驱动器不仅解决了马达和负载之间的力矩匹配问题。更重要的是提高系统的性能。要提高机械系统的性能，机械传动部件的转动惯量小，振动电阻好，间距小，必须满足小型、轻型、低噪声和高可靠性等要求。在操作过程中，由于机械零件和传动比的性能，最快的速度不会超过每秒2次。从电机的速度到工作台的驱动，电机中间齿轮的驱动速度降低了移动速度，确保了移动过程中的平稳稳定性。机械系统中有很多间隙，例如齿轮传动间隙、螺旋驱动间隙等。这些间隔对系统性能有很大影响。2.6雨刷概述雨刷是一种半自动控制系统，可以根据输入的命令信号工作，以获得准确的位置、速度和功率输出。大多数机电一体化系统具有更多的功能，机电一体化系统的伺服控制是根据设计要求为机构运行提供控制和动力的重要组成部分。雨刷控制系统的结构和种类很多，但从半自动控制理论的角度分析控制系统通常包括控制器、控制目标、执行链接、测试链接、比较链接等五个部分。图1-2显示了系统配置原理框。输入比较元件控制元件控制目标输出1-2系统构成方块图。1、比较环是将输入的指示信号与系统的信号进行比较，以获得输出和输入之间的偏离信号的环。2、目标主要任务是转换组件输出的偏差信号，控制正在运行的组件的请求操作。3、执行要素作用是按照控制信号的要求将输入的各种形式的能量转换为机械能，以驱动控制对象工作。2.6.1雨刷系统技术要求机电一体化系统具有响应速度、可靠性、负载容量和操作频率范围大、需要小型、轻型、高可靠性和低成本的基本要求。1稳定性雨刷系统的稳定性是指在系统没有作用的干扰的情况下，系统恢复到原来稳定状态的能力；或者，在给定系统新的输入命令时，系统达到新的稳定运行状态的能力。系统可以进入稳定状态，过程时间短，系统稳定性好。否则，如果系统振动越来越强烈，或者系统进入等角振荡状态，则属于不稳定系统。机电一体化系统通常要求高稳定性。2响应特性响应特性是指输出量随输入指令变化的反应速度，它决定了系统的生产率。响应速度与很多因素相关3操作频率工作频率通常表示系统允许信号输入的频率范围。输入操作频率信号后，系统将根据技术要求正常工作。输入其它频率信号后，系统无法正常工作。在机电一体化系统中，工作频率通常表示执行机构的工作速度。上述三个特性是相互关联的，是系统动态特性的表示特征。利用半自动控制理论研究和分析设计的系统的频率特性，可以确定系统的各种动态指标。设计系统以满足系统工作要求(包括工作频率)时，首先要确保系统的稳定性，最大限度地提高系统的响应能力。2.7雨刷执行组件说明执行元件是控制执行机构运动的能量转换元件。在机电一体化系统中，需要转动惯量小、输出功率大、易于控制、可靠性和安装维护的执行组件。直流电动机具有速度调节功能好、启动转矩和相对功率大、控制和响应速度快等优点。其结构复杂、成本高，但在机电一体化控制系统中仍得到广泛应用。2.7.1直流电动机分类直流电动机可以根据这里的方式分为电子设备和永久磁铁。电磁磁场是由励磁绕组产生的。永磁体的磁场由永磁体产生。电磁直流电动机是常用的电动机，特别是大功率电动机(100W以上)。永磁伺服电动机的优点是体积小，扭矩大，扭矩和电流成比例，性能好，响应速度快的功率体积大，功率重量比大，稳定性好。由于电力的限制，目前主要用于办公自动化、家庭用电、仪表等。直流电动机可以根据电枢的结构和形状分为软电枢、空心电枢、槽电枢等。无软电枢型电枢槽，缠绕环氧树脂粘合于电枢芯，转子形状细长，转动惯量小。空心电枢型电枢没有芯，经常做成杯状，转子的转动惯量最小。槽式电枢类型的电枢与普通直流电动机的电枢相同，因此转子的转动惯量更大。此外，根据转子的惯性矩大小，直流电动机可以分为大惯性、中惯性和小惯性直流伺服电动机。大型惯性直流伺服电动机(也称为直流力矩电动机)的载荷能力强，可以轻松适应机械系统，而小型惯性直流伺服电动机的减速能力强，响应速度快，动态特性好2.7.2直流电动机的基本结构和工作原理直流电动机主要由磁极、电枢、电刷和整流座结构组成。其中极点在工作中不固定，被称为定子。定子磁极用于产生磁场。在永磁电机中，磁极由永磁材料制成，磁化后可以产生一定的磁场。在他的励磁直流电动机上，磁极由冲压硅钢叠加，由外部线圈，以及励磁电流产生磁场。电枢是直流伺服电动机的旋转部分，也称为转子，用硅涂层，表面嵌入线圈，通过刷子和更换板连