机械原理课程设计汽车风窗刮水器

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1、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：目录一、机构简介及设计数据4.1.1 机构简介及设计数据 错误.!未定义书签。1.2 设计内容 3.二、刮水器机构相关数据的计算及分析 错误!未定义书签。2.1 机构尺寸、即为家教、传动角的计算 错误!未定义书签。2.2 加速度，速度多边形的计算与分析 错误!未定义书签。2.3 曲柄摇杆机构动态静力分析 1.3三、课程设计总结1.5.3.1 机械原理课程设计总结1.53.2 收获与感想1.5.3.3 参考文献 1.5.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

2、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n1Kl ABXiL ds4G4JS4Mi单位r/minmmN,一 2kg mN mm数据30112060180100150.015001.2 设计内容（ 1） 对曲柄摇杆机构进行运动分析。 作机构 12

3、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 9 =180 (k-1)(k+1) . e =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(bA2+cA2-(d-a)A2)/2bcri =180 - arcos(bA2+cA2-(d-a)A2)/2bc 计算得 r = ri =302.2 加速度，速度多边形的计算与分

4、析1 .由已知条件可得：Vb=WabX LabWab=30 兀 /60 m/sLAB=60 mm，Vab=0.188 m/s. a b=Wab2X Lab=0.592 m2/s选比例尺：1 v=VB/pb=9.42(m/s)/ma=aB/pb=29.5(m 2/s)/m理论力学公式 ： VC=VB+VBCa C=a B+ a CBAn+a CBAt2 .机构12个位置的速度、加速度线图和位置图加速度多边形，根据比例尺得到:Vc=0VBc=0.l88m/sa cAn=0a BcAn=0.197m/s 2a c =pc* ji a=1.6225 m/s2(2)由图2的速度多边形及加速度多边形，根据

5、比例尺得到:Vc =0.139 m/sVBc=0.056m/sa CAn=0.280m/s 2a BcAn=0.018m/s 2a c =pc* ji a=0.472m/s2加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.149 m/sVBc=0.031m/sa cAn=0.319m/s 2a BcAn=0.005m/s 2a c =pc* ji a=0.59m/s2(4)由图4的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.188 m/sVBc=0m/sa cAn=0.513m/s 2a BCn=0m/s 2a c =pc* ji a=0.56 m/s2加速度多边形，根据比例尺得到:Vc

6、=0.194 m/sVBc=0.0l6m/sa cAn=0540m/s 2a BcAn=0.002m/s 2a c =pc* q a=0.53 m/s2(6)由图6的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.155 m/sVBc=0.026m/sa CAn=0.349m/s 2a BcAn=0.004m/s 2a c =pc* ji a=0.68 m/s2加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0 m/s 1fVBc=0.l88m/sD1-* TJa cAn=0m/s2 fZh i 4*W*a BcAn=0.197m/s 2Hp lb/a c =pc* ji a= 0.91m/s2(

7、8)由图8的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.116 m/sVBc=0.226m/sa CAn=0.196m/s 2a BcAn=0.284m/s 2a c =pc* ji a=0.15 m/s2加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.119 m/sVBc=0.l88m/sa cAn=0.118m/s 2a BcAn=0.197m/s 2a c =pc* ji a=0.24 m/s2(10)由图10的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.188 m/sVBc=0m/sa CAn=0.512m/s 2a BcAn=0m/s 2a c =pc* ji a=0.

8、47 m/s2加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.232 m/sVBc=0.148m/sa cAn=0.780m/s 2a BcAn=0.121m/s 2a c =pc* ji a=0.97 m/s2(12)由图12的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到:Vc =0.221 m/sVBc=0.312m/sa cAn=0.708m/s 2a BcAn=0.542m/s 2a C =pc* i a=1.09 m/s2由计算数据及电脑辅助程序可得转动副 B、C、S4的各个运动曲线:(1)运动副C的位移、速度、加速度曲线:点I的运动轨迹确定I的运动战图枸件角运动线图 构件号I-确定长度变化摭

9、律线图 长度名确定1(2)运动副B的位移、速度、加速度曲线点I的运动轨迹确定I点区一的运动钱图 n确定枸件角运动线图 构件号I-确定长度变化枷律线图 长度名确定1位移速度加速度点I的运动轨迹 确定点所的运动线图确定|构件角运动线图构件号I-确定I长度变化规律线图 长度名确定1钱链受力矢寻端图 力矢量名RBl-2(1)通过计算机辅助程序可以得到动态静力分析计算结果:动态静力分析计算结果:未知力名011J4 IRBI IX-41.7314JS.553235.098831.7*31-28.6018RRIE。0(12。制片-1.173422 J雁-3.103UZj.83141RC2 SX-4L7S14

10、-39.553915.0988JL7SJ1JS.6918RC3-3Y0.00 旷 06803-1.173472.218863.10381-W141RAD-1X41.7314 8.553235此986-31.7531-28.6918RA0-110.0vaT06H0B-L17347-211816-3U3$13JJ3I41RIW3X42.5M4J9.28?35,741432.330329.瞿甘RTH1JY16.JW5.117J25517,92431扎千93H】9+】46rBLT-199兆8-UJ68533-0.2t541y-0J64785-U .1272311 胪转动副A、B、C的受力矢量端图为:移

11、动副法向力线图 法向力名I确定移动副扭矩线图 扭矩名I确由平衡力(矩)线图 加矩)名力为至搂最八填=501425*汪君34也或确定转动副D的受力矢量端图为:平匐力,； 用苣裁火缎=1.7962 .在策门屯宣（2）应加于曲柄上的平衡力矩为:钱链受力矢母端图 力矢量名I确定移动副法向力线图 法向力名I确定移动副扭矩线图 如炬名I确定平衡力矩）线图 力（矩）名blpT 确定三、课程设计总结3.1 机械原理课程设计总结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

12、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。3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力， 并在此基础上利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要求， 对机构进行选型与组合， 设计出几种机构方案， 并对其加以比较和确定， 然

13、后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。3.2 收获与感想这次为期 7 天的机械原理课程设计， 虽然时间短暂， 却让我们得到了非常充分的锻炼， 为了完成这次课程设计， 我们会上网查阅相关资料， 会去图书馆查阅相关文献， 会相互讨论解决问题， 会激烈的争论一个个的疑点， 在不断的完善与争论中， 各种设计方案趋于完善， 这种学习氛围是我所向往的。 在完成课程设计题目的过程中，我会经常花费一整天的时间去完善方案，每当完成一个步骤后，总会有发自内心的成就感。 同时， 不断的讨论与探讨所导至的不止是对知识理解的加深，同时还有对解题和思考方式的拓展，百利而无一害。因此，这次课程设计我的收获比看起来的大很多。3.3 参考文献（ 1） 机械原理教程 （第 3 版） 张伟社主编 西北工业大学出版社（ 2） 机械原理课程设计指导书 戴娟主编 高等教育出版社