机械原理课程设计汽车风窗刮水器.docx

机械原理课程设计——汽车风窗刮水器  PAGE \* MERGEFORMAT 18 机械原理 课程设计说明书 设计题目：汽车风窗刮水器机构设计与分析 学 院 ： 班 级 ： 设计者 ： 指导老师： 时 间 ：  目录  HYPERLINK \l _Toc360901510 一、机构简介及设计数据  PAGEREF _Toc360901510 \h 2  HYPERLINK \l _Toc360901511 1.1机构简介及设计数据  PAGEREF _Toc360901511 \h 2 1.2设计内容 HYPERLINK \l _Toc360901512  3  HYPERLINK \l _Toc360901513 二、刮水器机构相关数据的计算及分析  PAGEREF _Toc360901513 \h 4  HYPERLINK \l _Toc360901514 2.1机构尺寸、即为家教、传动角的计算  PAGEREF _Toc360901514 \h 4  HYPERLINK \l _Toc360901515 2.2加速度，速度多边形的计算与分析  PAGEREF _Toc360901515 \h 4  HYPERLINK \l _Toc360901516 2.3曲柄摇杆机构动态静力分析 13  HYPERLINK \l _Toc360901517 三、课程设计总结 15  HYPERLINK \l _Toc360901518 3.1机械原理课程设计总结 15  HYPERLINK \l _Toc360901519 3.2收获与感想 15  HYPERLINK \l _Toc360901520 3.3参考文献 15 一．机构简介及设计数据 1.1机构简介与设计数据 （1）机构简介 汽车风窗刮水器是用于汽车刮水刷的驱动装置。如图1- (a)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。电动机单向连续转动，刮水杆4作左右往复摆动，要求左右摆动的平均速度相同。其中，刮水刷的工作阻力矩如图1- (b)所示。 图1 汽车风窗刮水器 （a）机动示意图；（b）工作阻力矩曲线 （2）设计数据 设计参考数据见表1所示 表1 设计数据 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单位数据30112060180100150.01500 1.2设计内容 （1）对曲柄摇杆机构进行运动分析。作机构12个位置的运动速度和加速度线图，构件4的角速度与角加速度线图。 （2）对曲柄摇杆机构进行动态静力分析。确定机构一个位置的各个运动副反力及应加于曲柄上的的平衡力矩。 二．刮水器机构相关数据的计算及分析 2.1机构尺寸、极位夹角、传动角的计算 （1）LBC=180mm （2）极位夹角θ=180 (k-1)(k+1) ∴θ=0° 可见该机构无急回作用，可以达到摆臂左右摆动速度相同的要求。 （3）传动角 r′=arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bc r1′=180 - arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bc 计算得 r′= r1′=30 2.2加速度，速度多边形的计算与分析 1.由已知条件可得： VB=WAB×LAB WAB=30π/60 m/s LAB=60 mm ∴VAB=0.188 m/s ∴ a B=WAB2×LAB=0.592 m2/s 选比例尺： μv=VB/pb=9.42 (m/s)/m μa=a B/p`b`=29.5(m2/s)/m 理论力学公式：VC=VB+VBC a C=a B+ a CB^n+a CB^t 2.机构12个位置的速度、加速度线图和位置图 （1）由图1的速度多边形及 加速度多边形，根据比例尺得到： VC =0 VBC=0.188m/s a C^n=0 a BC^n=0.197m/s2 a C =p`c`*μa=1.6225 m/s2 （2）由图2的速度多边形及 加速度多边形，根据比例尺得到： VC =0.139 m/s