汽车风窗刮水器机构设计.doc
《汽车风窗刮水器机构设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽车风窗刮水器机构设计.doc(29页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、机电工程系课程设计说明书专 业:机械电子工程课 程:机械原理课程设计姓 名:廖聪学 号:2015143227班 级:15级机械电子工程2班时 间:2017. 06. 262017. 06. 30目 录设计任务书1第一章 机械方案的设计与选择31.1 功能要求31.2 机械方案的设计与选择3第二章 机构结构设计62.1 原始数据62.2 图解法设计机构62.3 解析法设计机构7第三章 机械系统运动简图绘制83.1选定比例尺83.2运动简图绘制8第四章 解析法运动分析94.1 建立机构位置方程94.2位置方程求解(消元法)94.3位置方程求解(几何法)114.4 建立速度方程并求解124.5 建立
2、加速度方程并求解124.6 运动分析程序13第五章 图解法运动分析135.1 选取分析位置135.2 分析位置机构运动简图绘制135.3 速度分析145.4 加速度分析15第六章 计算机编程166.1 交互界面设计166.2 数据输入有效性检验176.3 主程序设计176.4 结束退出程序设计20总 结21设计任务书一、设计任务汽车风窗刮水器机构二、课程设计的目的1、进一步巩固和加深我们所学的理论知识,并将它们应用于实际机构的分析研究和设计中,培养我们分析问题、解决问题的能力。2、使我们得到机械运动方案设计的完整训练,并具有机构选型、组合以及确定传动方案的能力,培养我们开发和创新机械产品的能力
3、。3、使我们对于机械的运动学分析和设计有一较完整和系统的概念。4、进一步提高我们的设计计算、分析、绘图、表达和使用技术资料的能力。三、原始条件1、工作条件(1)曲柄AB由电机通过减速器带动单向转动;(2)刮水器左右摆动角;(3)刮水器左右平均速度相等,无急回特性; 2、精度与误差要求摆角允许误差:5%3、原始数据:组数曲柄转速120r/min60mm120225r/min60mm120330r/min60mm120430r/min65mm120本设计小组为第3组数据。四、任务图示图1 汽车风窗刮水器机构五、要求(1)针对题目查阅、收集和研究与设计内容相关的参考文献与资料,在功能分析的基础上,拟
4、定出至少两种机械系统运动方案;进行分析对比、评价选优,确定设计方案; (2)机械系统中各机构的运动尺寸设计和有关结构参数的确定。(3)绘制机械系统运动简图。(4)用解析法对主体机构各位置(一个运动循环)进行运动分析,绘制主体机构执行构件的运动线图;用相对运动图解法对主体机构某一位置进行运动分析,并将结果与解析法比较。(5)编写设计计算说明书。第一章 机械方案的设计与选择1.1 功能要求 根据任务书的要求和汽车风窗刮水器机构的工作实际,确定刮水器机械系统的功能要求。(1)曲柄AB由电机通过减速器带动单向转动;(2)刮水器左右摆动角;(3)刮水器左右平均速度相等,无急回特性; 刮水器的启动与停止由
5、控制系统控制,不在本课程设计范围。1.2 机械方案的设计与选择1、方案1:图2 方案1结构草图对心曲柄滑块机构没有急回特性,但从动件作滑块来回直线往复运动,需要将其转化为往复摆动的运动,为此,方案1主要包括以下两组机构:(1)对心曲柄滑块机构由主动件AB杆、连杆BC、滑块3和机架组成。滑块的两个极限位置为C1和C2。(2)移动转块导杆机构由移动转块4、摆杆5组成,其中转块与滑块4通过活动铰链相连,跟随构件4作平动,同时也作转动,带动摆杆5来回摆动。特点分析:(1)传动角分析图3 曲柄滑块机构传动角分析图一般曲柄滑块机构传动角分析见图,最小值为处,图中最高点本方案第一机构为对心曲柄滑块机构,偏心
6、距,可见,对心曲柄滑块机构最小传动角可以通过曲柄和连杆的长度来控制,容易满足最小传动角的要求。不计转动导杆4与摆杆5之间的摩擦,第二机构的传动角始终为90,传动性能较好。(2)结构分析方案1需要设置尺寸较大的滑轨,给构件3定向,加工复杂。(3)受力与功率分析方案1中,滑块3与机架导轨之间、摆杆与移动转块之间可能存在严重的摩擦,使功率损耗严重,增加润滑系统则会显著增加开发和使用成本。如果移动副之间过脏或出现卡滞,甚至造成损坏电机的严重后果。总之,方案1具有传动性能较好,最小传动角容易控制的优点;但机构相对复杂,摩擦损耗大,可靠性较差等缺点。2、方案2图4 方案2结构草图方案2由曲柄1、连杆2,、
7、摆杆3、机架组成,构成曲柄摇杆机构,摆杆3的铰链中心在曲柄中心上方,曲柄铰链中心A与连杆BC的C点两个极限位置共线,显然,该机构极位夹角,则机构无急回特性。特点分析:(1)该方案全部采用转动副,只要满足传动角要求,功率消耗较小。(2)该方案采用转动副,结构简单,工作可靠,满足汽车恶劣气候条件(工作在雨雪天气)下工作的要求。(3)该方案摆杆CD段处于转动副D点下端,尺寸较小,而工作段在上端,传动机构结构紧凑。3、方案确定通过两种方案的特点分析,综合考虑机构的使用要求、可靠性、经济性等因素,确定本设计采用方案2。计 算 及 说 明结 果第二章 机构结构设计2.1 原始数据原始数据:图5 图解法设计
8、机构2.2 图解法设计机构建立如图坐标系在的延长线上选取一点A作为曲柄固定铰链中心,设,则根据机械原理公式5-11由图示可知:所以2.3 解析法设计机构图6 解析法设计机构中,中,将带入上式得由于方程有无穷多解,含两个未知数,可假定一个,再求解。为了与图解法比较设计结果,设的长度为图解法的求解结果:根据公式求解则根据图5,求出第三章 机械系统运动简图绘制3.1选定比例尺本方案选取3.2运动简图绘制(1)建立坐标系,以下按比例尺作图(2)根据,在轴正方向确定D点铰链中心(3)根据,在轴正方向确定A点铰链中心(4)根据,以A点为圆心,AB为半径画圆,与轴交点分别为和。(5)根据,以D点分别作与轴成
9、60的斜线,交轴分别为和。图9 本方案机构运动简图绘制第四章 解析法运动分析4.1 建立机构位置方程按照一般曲柄摇杆机构建立机构位置方程:图10 曲柄摇杆机构位置矢量(1)原点通过𝐴,𝑥轴沿机架𝐴𝐷方向,建立如图直角坐标系。(2)建立封闭矢量环如图(3)建立矢量投影位置方程给定,则变量为和4.2位置方程求解(消元法)上式方程可变为上式两边平方相加消去设;则方程为:将带入上式,解出同理解得表达式中负号代表下图所示位置,由于四杆机构为平面四杆机构,机构运动状况不可能出现此情况,所以:图11位置方程的假根4.3位置方程求解(几何法)图1
10、2 位置方程的几何法求解因为所以三角形BCD中,可求出因为所以显然,采用几何法求解过程,运算相对简单。4.4 建立速度方程并求解对位置方程求导得速度方程:变换后得:两式相加消去同理可得用矩阵形式表示,则为4.5 建立加速度方程并求解对速度方程求导得加速度方程():采用消去法可求出和。用矩阵形式表示,则为4.6 运动分析程序根据位置、速度、加速度方程编制运动分析程序,程序源文件见第六章。选取作为分析位置,得出 第五章 图解法运动分析5.1 选取分析位置可以任选一位置进行图解法运动分析,并与解析法的结果进行比较。我们选取作为分析位置。5.2 分析位置机构运动简图绘制图13 分析位置机构运动简图(1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽车 风窗刮水器 机构 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。