汽车风扇刮水器
课程设计说明书
设计者：
班级：
学号：
指导老师：
2013年12月27日
目录
一.设计题目 (1)
1.1课程设计目的和任务 (1)
1.2课程设计内容与基本要求 (2)
1.3机构简介............................................................................ 错误!未定义书签。
二. 设计方案比较 (5)
2.1设计方案一 (5)
2.2最终设计方案 (6)
2.3原始数据 (6)
三、刮水器机构相关数据的计算及分析 (6)
四.虚拟样机实体建模与仿真 (11)
4.1ADAMS/V IEW 的样机建模 (11)
五.虚拟样机仿真结果分析 (12)
5.1位移仿真曲线 (12)
5.2速度仿真曲线 (12)
5.3加速度仿真曲线 (12)
六. 课程设计总结 (13)
6.1机械原理课程设计总结 (13)
6.2设计过程 (13)
6.3设计展望 (14)
6.4设计工作分工表 (14)
6.5参考文献 (15)
一．题目：汽车风扇刮水器
1.1课程设计目的和任务
机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：
1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
目录
一．设计任务书 (1)
1.1刮水器的功用 (1)
1.2 刮水器的机构简介及运动原理 (1)
1.3刮水器的运动简图 (2)
二．设计数据 (2)
三．刮水器机构相关数据的计算及分析 (3)
3.1 计算极位夹角 (3)
3.2 计算ＢＣ的长度 (3)
3.3 计算AB杆和ＣＤ杆的关系 (4)
四.加速度，速度多边形的计算分析 (4)
4.1 方案一的速度加速度分析： (7)
4.2 方案二速度和加速度分析： (9)
五.动态静力分析 (9)
5.1对两方案进行受力分析 (9)
六. ＭＡＤ仿真建模分析速度与加速度 (10)
６.１仿真运动轨迹 (12)
６.２分析速度与加速度图线 (13)
七.心得体会 (14)
八．参考文献 (16)
一．设计任务书
1.1刮水器的功用
为了保证汽车在雪雨天有良好的视野，各种车辆均配有刮水器，它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动，清除车窗上的水滴或污垢，保持清晰的视野。
1.2 刮水器的机构简介及运动原理
汽车风窗刮水器是利用汽车刮水的驱动装置，如运动简图所示：风窗刮水器工作时，由电动机带动齿轮装置1-2，传至曲柄摇杆装置2＇-3-4，将电动机单向连续转动，转化为刷片4做往复摆动，其左右摆动的平均速度相同。
1.3刮水器的运动简图
二．设计数据
设计
内容
曲柄摇杆机构设计及运动分析曲柄摇杆机构动态静力分析符号n1k φL AB x L DS4Ｇ4ＪS4Ｍ1
单位r∕
min
（°）mm mm mm Ｎ㎞·㎡Ｎ·㎜
数据
30 1 120 60 180 100 １５０．０１５００
30 1 120 ８０180 100 １５０．０１５００
机械原理课程设计——汽车前风窗⾬刮器设计
⽬录
前⾔ .........................................................错误!未定义书签。
1.课程设计⽬的和任务......................................错误!未定义书签。
2.设计说明书的格式要求：..................................错误!未定义书签。
⼀、机械原理课程设计任务和简介...............................错误!未定义书签。
设计任务..................................................错误!未定义书签。
设计题⽬及其简介..........................................错误!未定义书签。
⾬刮器设计的基本要求.....................................错误!未定义书签。
⼆、⽅案分析和⽐较............................................错误!未定义书签。
概述......................................................错误!未定义书签。
⽅案⽐较..................................................错误!未定义书签。
最终⽅案选定..............................................错误!未定义书签。
汽车雨刷器的设计
汽车雨刷器是一种用于清除雨水和其他污垢的设备，安装在汽车的前
风挡玻璃上。它通过来回地摆动雨刷片，使其密接地贴合于玻璃表面，并
通过刮擦动作将水滴和污垢从玻璃上清除。汽车雨刷器的设计需要考虑多
个因素，如刮刀材料、刀片形状、刮刀压力和振动等。本文将介绍汽车雨
刷器的设计要点。
首先，刮刀材料是汽车雨刷器设计的关键之一、常见的刮刀材料有橡
胶和硅胶两种。橡胶刮刀具有良好的抗老化性能和弹性，适用于多种天气
情况下的刮水工作。硅胶刮刀主要用于对玻璃表面进行更加细腻的清洁，
但相对比较脆弱，容易磨损。
其次，刀片形状也是设计中需要考虑的因素之一、刮刀的形状可以根
据玻璃弯曲的半径来设计，以确保整个刮刀的表面完全贴合于玻璃的曲率。此外，为了确保刀片在擦拭过程中稳定、均匀地接触到玻璃表面，可以采
用多点接触或双点接触的设计。
刮刀的压力也是一个重要的设计要点。刮刀与玻璃之间的压力必须适度，既能够确保刮刀牢固接触玻璃表面，又不会过高导致刮刀变形或玻璃
破损。通过合适的刮刀支撑设计和弹簧力调节装置，可以保证刮刀始终保
持适当的压力。
振动是另一个需要考虑的因素。振动的出现会导致刮刀在玻璃表面产
生噪音和摩擦力的不均匀，影响清洁效果。因此，在设计过程中，需要考
虑汽车雨刷器的振动阻抗，并通过减振装置来降低振动产生的影响。
此外，驱动系统的设计也非常关键。传统的驱动方式是通过电动机或
电磁线圈传动刮刀片的来回运动。然而，近年来一些高端车辆开始采用无
刮片雨刮器，在玻璃上形成分子层，使水珠能够更容易滑过，不需要刮片
的运动。这种无刮片雨刮器不仅提高了清洁效果，还降低了噪音。
汽车雨刮器的机构设计-雨刮器论文题目:汽车雨刮器的机构设计
目录
摘要 ................................................... I 关键
词 .................................................. I
Abstract ............................................... II Key Words............................................. III 1. 前
言 .................................................. 1 1.1 选题的目的和意义.................................... 1 1.2 选题的研究现状及发展趋
势 ........................... 1 2. 设计题目:汽车雨刮
器 .................................. 3 2.1 设计内容及步
骤 ...................................... 3 2.2 机构简
介 ............................................ 4 3. 设计方案比
较 .......................................... 5 3.1 设计方案
一 .......................................... 5 3.2 设计方案
摘要
随着汽车技术的逐步完善，雨刮器早就已经成为了汽车上面不可缺少的重要部件。在国家标准中是作为安全特性的零部件要求。自有汽车以来，道路交通的事故率在雨天要比在平日里多出许多，雨天的行驶过程中的安全特性大大降低，除了制动部件等主动安全系统外，在车外工作为驾驶员创造良好视野的前挡雨刮器也是非常关键的因素。在雨天环境中，驾驶员需要足够清晰的视线和足够宽阔的视野才能保证行驶过程中的安全，但往往由于雨刮器的疏于维护或损坏，导致了危急时刻的视线阻碍，无法做出正确的判断以至于错过了最佳规避危险的良机。
由于雨刮器的外部工作环境非常复杂，其日晒雨淋，大风，灰尘，飞虫，油污等外部不定的物质都会对雨刮的性能产生不良影响。除了对驾驶员使用的体验，如视觉，听觉等感官有较大的影响外，其使用寿命往往会比较短。尤其是雨刮片，其本身就是易损物件，在设计中需要考虑到使用寿命以及刮净度质量等方面的影响。本文将就前挡雨刮器的设计方法进行展开讨论和解读。从雨刮的发展历史，基本原理，常见的雨刮器形式，到雨刮器的结构设计逐一展开。文中也会介绍一下其中涉及的主要工具包括了CATIA，可视化模拟等通用或特制的雨刮器模块开发工具，来说明开发雨刮器所必须的专业性。
由于时代的变迁，现在的汽车不断地追求舒适性以及紧凑性，以至于留给雨刮器系统的车身空间越来越小，我们需要根据实际的车身环境设计出多样灵活的雨刮器。通过成熟的四连杆理论，如何有效的运用紧凑而可靠的连杆机构传递力矩供雨刮工作，也成了当前开发过程中的一个费时费力的难点。但随着科学的进步，现代雨刮器的开发工作已经可以通过专门的工具软件实现开发的质量并大大缩短了开发周期，本文将主要围绕雨刮器的高效现代设计方法展开论述。
汽车雨刮器设计范文
雨刮器的分类
一般来说，汽车雨刮器可以分为电动式和手动式。电动式雨刮器是由
一个电动机驱动，控制电路可以控制电动机的运转，根据控制信号的不同，可以控制雨刮器的刮水次数和刮水时间，从而实现对汽车的清洁刮水。根
据控制信号的不同，还可以实现间歇式刮水、调整定量刮水、自动停止等
功能。
手动式雨刮器是通过手动操作来实现控制的，一般用一个手柄将雨刮
器弹出运行，一般设计为甩拉式，即根据手柄的操作来调节雨刮器的刮水
时间，从而实现刮水的控制。
雨刮器的设计
雨刮器有两部分组成，一部分为驱动部件，主要由电动机、控制器和
装置部件组成，另一部分是雨刮器乳化剂，主要由乳化剂、刮胶，刮片等
构成。
驱动部件是汽车雨刮器的核心部件，主要负责雨刮器的驱动。一般采
用电动机驱动，由电源供电，根据控制信号的不同，可以实现对雨刮器的
控制，进而实现雨刮器的行驶。
汽车雨刮器设计报告
摘要：
1.引言
2.设计原理
汽车雨刮器的工作原理是通过雨刷在挡风玻璃上来回摆动，将雨水刮除。雨刷臂由雨刷臂关节连接到雨刮器马达，雨刷臂可以在水平和垂直方
向上移动。雨刷通过橡胶刮条与挡风玻璃接触，携带水滴一起刮走。雨刮
器马达负责驱动雨刷臂以适当的速度和力量进行摆动。
3.结构设计
(1)雨刷：雨刷需要选择耐磨、耐腐蚀的材料，并且具有良好的弹性，以确保刮去雨水的效果。常见的材料有橡胶和硅胶等。
(2)雨刷臂：雨刷臂需要具备足够的刚度和弯曲能力，以适应不同挡
风玻璃的曲面。雨刷臂应采用轻量化设计，以降低质量和减少驱动力的需求。
(3)雨刮器马达：雨刮器马达应具备足够的功率和稳定性，以保证雨
刮器在恶劣天气条件下的正常工作。同时，马达应具备防水和抗震性能，
以适应不同的道路条件。
4.实验验证
为验证设计的可行性，我们进行了一系列实验。首先，我们测试了不
同材料的雨刷对于刮去雨水的效果，结果显示橡胶雨刷具有较好的刮水性能。然后，我们比较了不同刮水速度对于清除水滴的效果，结果显示较快
的刮水速度可以更好地清除水滴。最后，我们测试了雨刮器在不同道路情
况下的工作稳定性，结果显示设计的雨刮器可以稳定工作，并且对于不同道路条件下的雨水具有较好的清除效果。
5.结论
本报告介绍了汽车雨刮器的设计原理、结构和选材，并通过实验验证了设计的可行性。设计的雨刮器具有良好的刮水性能、稳定性和适应性，能够满足驾驶人员在雨天行驶的需求。在未来的研究中，可以进一步优化设计，提高刮水效果和使用寿命。
目录
前言 (2)
1.课程设计目的和任务 (2)
2.设计说明书的格式要求： (2)
一、机械原理课程设计任务和简介 (3)
1.1设计任务 (3)
1.2设计题目及其简介 (3)
1.3 雨刮器设计的基本要求 (7)
二、方案分析和比较 (9)
2.1概述 (9)
2.2方案比较 (9)
2.3最终方案选定 (12)
三、基本尺寸的确定 (12)
3.1前风窗玻璃的尺寸 (12)
3.2雨刮器雨刮臂尺寸确定 (13)
3.3雨刮器电机原理及参数的选定 (14)
四、雨刮器运动分析 (16)
五、设计总结 (18)
5.1设计感悟 (18)
5.2设计过程 (19)
5.3设计的优化思路和展望 (20)
六、参考文献 (21)
前言
1.课程设计目的和任务
机械原理课程设计可以培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达成的目的是：
1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、对的地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据解决及误差分析的能力，并在此基础上运用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。
机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作规定，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和拟定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，拟定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。
目录
第1章轿车雨刮器 (1)
1.1引言 (1)
1.2汽车雨刮器的研究现状 (1)
1.3雨刮器 (4)
1.3.1雨刮的组成和结构特点 (4)
1.3.2雨刮品质的评价 (5)
1.3.3刮水器传动机构 (7)
1.4雨刮器相关参数的选择 (7)
1.4.1雨刮器尺寸初定 (7)
1.4.2曲柄摇杆结构设计 (9)
第2章ADAMS建模分析 (12)
2.1ADAMS功能简介 (12)
2.2基于ADAMS虚拟样机开发流程 (13)
2.3曲柄摇杆机构改进 (14)
2.4新模型建立 (14)
2.5本章小结 (16)
第3章Pro/E模型的建立与装配 (17)
3.1三维CAD建模技术在汽车行业的应用 (17)
3.2零件模型的建立 (18)
3.3零件模型的装配 (22)
3.4本章小结 (24)
第4章模拟仿真 (25)
4.1将Pro/E装配模型导入ADAMS中 (25)
4.2给Pro/E装配模型施加约束 (27)
4.3给Pro/E装配模型施加力和驱动进行仿真 (28)
4.4绘制出仿真数据分析图 (31)
4.5利用函数控制雨刮器进行间歇刮水 (41)
4.6雨刮器刮扫面积的分析计算 (42)
4.7本章小结 (43)
结论 (44)
参考文献 (45)
第1章轿车雨刮器
1.1引言
汽车风窗玻璃上时常会附着雨雪和尘土，如果不及时擦拭干净，将会影响驾驶员的视线，对行车安全带来很大不利。为了确保挡风玻璃清洁明亮，汽车上都装有风窗雨刮器。其功能是将玻璃上的雨水、尘埃、污垢刮净，以获得清晰的视野，保证行车安全。汽车雨刮器，是一个很小却又不容忽视的汽车部件，它能擦亮汽车的“双眼”，使司机的视线更加清晰。汽车雨刮器是用来清扫汽车风窗玻璃上的雨雪和尘埃的装置，一旦它失去作用，将直接影响到司机雨天驾驶视野的清晰度。雨刮器看似结构简单，但是从驱动电机到最终的刮刀的结构尺寸和运动方式都决定雨刮器的性能。
基于红外的汽车自动雨刮器设计
如何准确地检测到雨水、如何根据雨量自动调节雨刮频率、如何保证系统的可靠性和稳定性等。因此，本文旨在设计一种基于红外线的自动感雨雨刮器，以解决传统机械雨刷系统存在的问题，提高行车安全性和驾驶员的驾驶体验。
二、设计方案
2.1系统组成
本系统由红外线发射器、红外线接收器、STC12C5608AD 单片机、电机驱动模块、雨刮器电机等组成。其中，红外线发射器和接收器用于检测挡风玻璃上的雨水，单片机用于控制电机驱动模块和雨刮器电机，实现自动感雨雨刮器的功能。
2.2系统原理
系统的工作原理如下：红外线发射器发出高亮度的红外线，照射到挡风玻璃上，当雨水落到挡风玻璃上时，会改变红外线的反射角度，红外线接收器会接收到反射回来的信号，并将信号传输给单片机进行处理。单片机根据接收到的信号，计算出
脉冲宽度，并根据不同的脉冲宽度控制输出不同占空比信号，来控制雨刮器电机转速，从而实现自动感雨雨刮器的功能。
2.3系统实现
实现该系统需要进行硬件和软件的设计。硬件方面，需要设计电路图并进行电路实现，包括红外线发射器和接收器、单片机、电机驱动模块等。软件方面，需要进行程序设计，包括红外线信号处理程序、电机控制程序等。
三、实验结果
经过实验测试，本系统能够准确地检测到挡风玻璃上的雨水，并根据不同的雨量自动调节雨刮频率，实现自动感雨雨刮器的功能。同时，系统具有稳定性和可靠性，可以满足实际应用需求。
四、结论
本文设计了一种基于红外线的自动感雨雨刮器，能够准确地检测到挡风玻璃上的雨水，并根据不同的雨量自动调节雨刮频率，提高行车安全性和驾驶员的驾驶体验。该系统具有稳定性和可靠性，可以满足实际应用需求。
汽车雨刮器设计范文
首先，清洗效果是汽车雨刮器最重要的功能之一、一个优秀的汽车雨
刮器应该能够迅速有效地清洗挡风玻璃上的雨水和污垢，以提供良好的视野。因此，在设计雨刮器时，应该考虑使用高质量的橡胶刮片，并确保刮
片与挡风玻璃的接触面积充分，以提供更好的清洗效果。
其次，噪音是设计雨刮器时需要注意的另一个因素。一个好的汽车雨
刮器应该能够在工作时产生尽可能少的噪音，以提供舒适的行车环境。在
设计雨刮器时，可以采用一些减震和降噪的技术，如减少刮片与挡风玻璃
的摩擦，使用阻尼材料等。
除了清洗效果和噪音，可靠性也是设计雨刮器时需要考虑的因素之一、一个可靠的雨刮器应该能够在各种恶劣的天气条件下正常工作，如雨水、雪、冰等。在设计雨刮器时，可以采用一些防冻、防滑和耐用的材料，以
确保其可靠性。
此外，外观也是设计雨刮器时需要考虑的因素之一、一个好看的雨刮
器可以为汽车增添一份时尚感和个性化。在设计雨刮器的外观时，可以考
虑采用流线型设计、各种颜色选择等，以满足消费者的个性化需求。
当然，成本也是设计雨刮器时必须要考虑的因素之一、在设计雨刮器时，需要在保证质量的前提下尽量降低成本。可以通过改进制造工艺、降
低材料成本等方式来实现成本的控制。
总结起来，设计汽车雨刮器需要综合考虑清洗效果、噪音、可靠性、
外观和成本等因素。一个优秀的汽车雨刮器应该能够提供优秀的清洗效果、低噪音、高可靠性，同时具有好看的外观和较低的成本。只有综合考虑这
些因素，才能设计出满足市场需求的汽车雨刮器。
2雨刮系统设计规范
雨刮系统是汽车上非常重要的安全装置之一，它能够有效地清除前风
挡上的雨水、雪花等杂物，确保驾驶员的视线清晰，提高行驶安全性。为
了确保雨刮系统的正常运行和可靠性，制定相关的设计规范是必要的。
1.雨刮系统的设计需满足舒适性和可靠性要求。雨刮器在工作时应该
尽可能平稳、均匀地移动，避免突然抖动和噪音，给驾驶员带来不适和干扰。同时，雨刮器的材质应该耐用、抗老化，能够适应各种恶劣天气条件
下的工作环境。
2.雨刮系统的结构设计应合理，能够适应不同车型和车辆尺寸的需求。不同车型的前挡风玻璃形状和倾斜角度不同，雨刷片和雨刮器的尺寸和形
状需相应调整，以确保雨刮效果最佳。
3.雨刮器的工作角度和频率应可调节，以适应不同降雨强度和驾驶环
境的需求。在小雨、中雨、大雨等不同天气条件下，雨刮器的工作角度和
频率应有所变化，以确保完全清除挡风玻璃上的水滴和杂物，并保持良好
的视野。
4.雨刮器的电源和控制系统设计应安全可靠。应该采用合适的电压等
级和电流保护装置，防止过载和短路现象的发生。同时，应该配备合适的
开关和控制方式，方便驾驶员调节雨刮器的工作模式和速度。
5.雨刮系统的维护和保养应简便方便。雨刮片是雨刮系统中易损件，
应该采用易更换的设计，方便用户进行更换。雨刮器的安装和拆卸应简单
快捷，便于用户自行操作。此外，应提供相关的维护保养手册和建议，指
导用户正确使用和保养雨刮系统。
6.雨刮系统的设计还应考虑环保性和能耗性能。应尽量采用节能型电
机和控制器，减少能源的消耗。在选用材料时应尽量选择环保材料，降低
对环境的污染。
