《汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、需要全套設(shè)計(jì)及圖紙請(qǐng)聯(lián)系：7317673101 引言1.1 汽車后視鏡的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀作為最主要的現(xiàn)代化交通工具之一，汽車在人類日常生活中扮演著越來越重要的角色。人們對(duì)于汽車的安全性要求也越來越高。汽車要安全運(yùn)行，與駕駛員接受信息正確確與否、信息輸入裝置的多少和快慢有著重要影響。汽車在行駛過程中，有80%的信息是靠視覺得到的，確保良好的視野是預(yù)防汽車事故的必要條件，所謂的視野是駕駛員行車時(shí)的視線范圍。一般情況下，按視野獲得的方式可分為直接視野和間接視野，直接視野就是駕駛員在駕駛位置時(shí)，直接透過前風(fēng)窗玻璃、車門玻璃和后風(fēng)窗玻璃所能直接、清晰地看到的道路的范圍大小。間接視野即駕駛員通過內(nèi)外后視鏡看

2、到的車輛后方情況的清晰圖像，圖像所反映的范圍即為得到的視野。后視鏡是駕駛員間接視野的主要保證，因而后視鏡的合理布置和表面的清潔時(shí)提高汽車主動(dòng)安全性的重要因素之一。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外后視鏡刮水器材料的收集與整理，總結(jié)出目前國(guó)內(nèi)外后視鏡刮水器的主要有如下幾種形式：1. 將一根伸縮桿套入導(dǎo)桿內(nèi)并與導(dǎo)桿滑動(dòng)連接，在伸縮桿的一側(cè)軸向連接一排水撥，在導(dǎo)桿上設(shè)有凹槽和水撥對(duì)應(yīng)連接。該裝置與后視鏡連接后，可形成來回轉(zhuǎn)動(dòng)、左右來回及上下來回?fù)芩沟们鍧嵉轿?，收取時(shí)便于隱藏。2. 將直流電機(jī)通過齒輪組連接轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂連接雨刮板在后視鏡上擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將后視鏡上的雨水或水汽刮掉。3. 將兩個(gè)電磁鐵對(duì)置安裝在刮臂兩側(cè)，每個(gè)

3、電磁鐵能產(chǎn)生相反方向磁力線。將兩個(gè)電磁鐵能使兩個(gè)活動(dòng)鐵芯同時(shí)做相向或相背運(yùn)動(dòng)的激磁繞組并聯(lián)成一組。并聯(lián)后的兩組激磁繞組與繼電器的兩個(gè)靜觸點(diǎn)連接，動(dòng)觸點(diǎn)和振蕩器通過開關(guān)與電源相接。繼電器磁化線圈受振蕩器控制。刮臂安裝在刮臂軸上。刮片插接在刮臂上且停止位置由掛接在刮臂頂端的回位彈簧控制。兩個(gè)電磁鐵中的兩個(gè)活動(dòng)鐵芯通過連桿分別接于刮臂軸兩側(cè)對(duì)稱處的刮臂上。刮水器裝于安裝底板上。通過電磁使刮臂來回移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將后視鏡上的雨水或水汽刮掉。4. 一種刮水器是由動(dòng)力、減速箱、曲柄和刮水桿構(gòu)成，利用動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速箱減速帶動(dòng)曲拐作圓周運(yùn)動(dòng)，使與之活動(dòng)連接的刮水桿往復(fù)擺動(dòng)，將掛在倒后鏡上的水珠刮掉。1.2 后

4、視鏡刮水器研究的目的和意義隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車已成為人們出行的必備的交通工具。在汽車行駛過程中，為了確保司機(jī)能可以看到汽車后方、側(cè)方和下方，在各種汽車的外部都裝有一種可以用來反映汽車后方、側(cè)方和下方的的情況，使駕駛者可以間接的看清楚這些位置的情況的鏡子汽車后視鏡。可當(dāng)司機(jī)在霧天或雨天行駛時(shí)，由于霧氣造成的后視鏡鏡面的積霧、冬天積霜或雨水侵襲會(huì)造成司機(jī)對(duì)側(cè)后方的視線不清，從而使駕駛員在行車時(shí)很難通過后視鏡看清情況，特別是駕駛大型車輛需左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、變道、倒車等情況時(shí)，影響了行車安全。此時(shí)駕駛員需伸出車窗外進(jìn)行清潔鏡面表面，這樣極不方便，又是暫時(shí)措施，霧氣及雨水又

5、會(huì)馬上使之模糊不清。因此，為了功能上的完備，駕駛的安全性及操作的方便性，必須采用各種裝置，當(dāng)產(chǎn)生上述情況時(shí)，駕駛員就可方便地開啟這種裝置，解除不必要的后顧之憂。本課題是針對(duì)已有的后視鏡刮水器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)更簡(jiǎn)單、更實(shí)用的刮水器，憑借啟動(dòng)雨刷傳動(dòng)裝置以驅(qū)動(dòng)雨刷刮除后視鏡鏡面上的水氣，以使鏡面保持明亮，可供車輛駕駛清楚觀看到后視鏡內(nèi)反映的景象，以確保行車安全。2設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1 設(shè)計(jì)題目汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2.2傳動(dòng)布置方案在機(jī)械的傳動(dòng)中，其傳動(dòng)方式主要有：摩擦傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、棘輪傳動(dòng)、曲軸連桿傳動(dòng)、氣動(dòng)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、鋼絲索傳動(dòng)、聯(lián)軸器傳動(dòng)、花鍵傳

6、動(dòng)等。 對(duì)于本刮水器的傳動(dòng)方式，由于對(duì)于刮水器需傳遞準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，且傳遞運(yùn)動(dòng)需準(zhǔn)確可靠、傳動(dòng)效率高,使用壽命長(zhǎng)，因此采用兩對(duì)齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)方式來進(jìn)行傳動(dòng)。2.3 確定螺桿長(zhǎng)度和螺母的移動(dòng)范圍本刮水器是根據(jù)大眾后視鏡的大小做為參考來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。因此，本刮水器的螺桿長(zhǎng)度等于后視鏡的長(zhǎng)度，根據(jù)螺桿所在位置及后視鏡的長(zhǎng)度，確定螺桿的長(zhǎng)度為165mm，螺母的移動(dòng)范圍為135.5mm。2.4設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：包括傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和擬定、傳動(dòng)零件主要參數(shù)和尺寸的確定、分析和選定主要機(jī)械部件、裝配圖工作圖的繪制、零件圖的設(shè)計(jì)和繪制、編寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)要求：工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙3張

7、； 設(shè)計(jì)說明書的字?jǐn)?shù)不少于1.5萬字； 查閱文獻(xiàn)15篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料。2.5進(jìn)度安排2011年3月19日：洛陽一拖實(shí)習(xí)2011年3月27日：上交任務(wù)書2011年4月3日：完成第一稿2011年5月3日：完成第二稿2011年6月1日：完成定稿3 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇3.1.1 刮水電動(dòng)機(jī)功率選擇已知汽車使用電壓為12V,本刮水器所要求的電流為2.4A，因此，刮水電動(dòng)機(jī)的功率為：3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已知刮水片的行程為135.5mm，由汽車風(fēng)窗玻璃電動(dòng)刮水器技術(shù)條件中規(guī)定：刮水器最低刮刷頻率不應(yīng)低于 20 次min；最高刮刷頻率不應(yīng)低于 45 次min。對(duì)于本刮水

8、器，其刮刷頻率選為：22次/min。所以螺母的移動(dòng)速度為：m/s，故螺桿的轉(zhuǎn)速為： 已知齒輪的傳動(dòng)比為3，則由表35.2-244選取馬達(dá)的型號(hào)：J-ZYT（SZ）-PX，其參數(shù)如表3-1所示表3-1 馬達(dá)參數(shù)型號(hào)電壓/V轉(zhuǎn)速r/min轉(zhuǎn)矩mNm功率/WJ-ZYT（SZ）-PX1275065403.2 齒輪的設(shè)計(jì)3.2.1 選擇齒輪類型、材料及精度等級(jí)1）按雨刮器的傳動(dòng)要求，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。2）考慮雨刮器傳遞功率不大，但要求傳動(dòng)平穩(wěn)、低噪聲、以及能在無潤(rùn)滑狀態(tài)下正常工作，所以齒輪的材料選牌號(hào)為PA（MC尼龍)，小齒輪硬度為21HBS,大齒輪硬度為14HBS。3）雨刮器為一般傳動(dòng)，速度不高，

9、由表3-2選用7級(jí)精度。4) 選小齒輪的齒數(shù)為18，大齒輪的齒數(shù)為。表3-2 各類機(jī)器所用齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)范圍1機(jī) 器 名 稱精度等級(jí)機(jī) 器 名 稱精度等級(jí)汽輪機(jī)3 6拖拉機(jī)6 8切削機(jī)床3 8通用減速器6 8航空發(fā)動(dòng)機(jī)4 8鍛壓機(jī)床6 9輕型汽車5 8起重機(jī)7 10載重汽車7 9農(nóng)機(jī)8 11注：主傳動(dòng)齒輪或重要齒輪傳動(dòng)，靠上限選； 輔助齒輪傳動(dòng)或一般齒輪傳動(dòng)，居中或靠下限選擇。3.2.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a)1進(jìn)行計(jì)算，即式中：K載荷系數(shù)； T1齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； 齒寬系數(shù)（數(shù)值參看表3-3）； 齒數(shù)比； 彈性影響系數(shù)，數(shù)值參看表10-61。（1）確定公式內(nèi)的各

10、計(jì)算參數(shù)1) 試選載荷系數(shù)2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩3) 由表3-3選取齒寬系數(shù) 。表3-3 圓柱齒輪的齒寬系數(shù)1裝置狀況兩支承相對(duì)小齒輪對(duì)稱布置兩支承相對(duì)小齒 輪做非對(duì)稱布置懸臂布置 0.91.4 (1.21.9)0.71.15 (1.11.65)0.40.6說明：1) 大小齒輪皆為硬齒面時(shí)，應(yīng)取小值，否則取大值； 2) 括號(hào)內(nèi)的數(shù)值用于人字齒輪； 3) 機(jī)床中的齒輪，若傳遞功率不大時(shí)，可小到0.2； 4) 非金屬齒輪可取， =0.5-1.2。4) 由式10-61計(jì)算材料的彈性影響系數(shù)MPa5) 查得夾布塑料的接觸疲勞許用應(yīng)力=110MPa1。（2）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代人2）計(jì)算

11、圓周速度m/s3）計(jì)算齒寬4）計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) mm齒高 5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)m/s , 7級(jí)精度 ， 由圖3-1查的動(dòng)載系數(shù)直齒輪，由表10-41用插值法求得精度為7級(jí)，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，。由，查圖10-131得，故載荷系數(shù) 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10-10a)1得7) 計(jì)算模數(shù)1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0 10 20 30 40 50v(m/s)十分精密的齒輪裝置10 8 7 6 Kv 9 圖3-1 動(dòng)載荷系數(shù)值圖10-13 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) K F3.2.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5)1得彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為式

12、中：K載荷系數(shù)； T1齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩； 齒寬系數(shù)（數(shù)值參看表3-3）； 齒輪齒數(shù)； 齒形系數(shù)（數(shù)值參看表3-4）；載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力校正系數(shù)（數(shù)值參看表3-4）。(1) 確定公式中的參數(shù)1）查得膠布橡膠的彎曲疲勞許用應(yīng)力=50MPa1。2）計(jì)算載荷系數(shù)K3）查取齒形系數(shù)由表3-4查得 表3-4 齒形系數(shù)YFa及應(yīng)力校正系數(shù)YSaZ(Zv)17 18192021 22 YFa 2.972.912.85 2.8 2.76 2.72 YSa 1.521.531.54 1.55 1.56 1.57232425 262728292.692.652.622.602.572.552.531.5751.5

13、81.591.5951.601.611.62303540455060702.522.452.402.352.322.282.241.6251.651.671.681.701.731.7580901001502002.222.202.182.142.121.771.781.791.831.865注：1)基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 =20 、h*a=1、C*=0.25 、 =0.38m (m-模數(shù)) 2)對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng) =20 、h*a=1、C*=0.25 、 =0.15m 時(shí)，齒形系數(shù)：YFa =2.053 ; 應(yīng)力校正系數(shù)：YSa =2.65。4）查取應(yīng)力校正系數(shù)由表3-4查得 5）計(jì)算大、小齒輪的小齒輪

14、的數(shù)值大。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算mm對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)0.77并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m =0.8，按接觸強(qiáng)度算的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)，取19大齒輪齒數(shù) 這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。3.2.4幾何尺寸計(jì)算（1）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑 （2）惰輪的計(jì)算由于所選電動(dòng)機(jī)的直徑大于兩齒輪的中心距，所以在中間增加一個(gè)齒輪，其尺寸如下：

15、計(jì)算齒寬取,，。3.3 軸的設(shè)計(jì)3.3.1 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算由于輸出軸主要承受扭矩，所以按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。（1）求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩已知輸入軸的功率為Kw，其中軸承、圓柱齒輪的傳動(dòng)效率分別為0.98、0.95。所以有：kw（2） 求作用在齒輪上的力齒輪所承受的力可按下式進(jìn)行計(jì)算： (3-1)因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 由式3-1計(jì)算得: （3） 確定軸的最小直徑軸的最小直徑的計(jì)算可按式（15-2）來計(jì)算。選取軸的材料為45鋼。根據(jù)表3-5，取，由式15-21得 取（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸上零件的定位，固定和裝配刮水器中可將齒輪安排在后視鏡左側(cè)，相對(duì)兩軸承不對(duì)稱分布，齒輪右面由軸肩定

16、位，左面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以套筒定位，并采用過渡配合固定。3.3.2 輸入軸的設(shè)計(jì)由于輸入軸主要承受的也是扭矩，所以也按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。（1）求輸入軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩kw（2） 求作用在齒輪上的力因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為 由式3-1計(jì)算得 （3） 確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，根據(jù)表3-5，取，由式15-21得 取表3-5 軸常用材料的T值和A0值軸的材料 Q235-A、 20Q275、 35 (1Cr18Ni9Ti) 4540Cr、35SiMn、38SiMnMo 、3Cr13 T / MPa 15 25 20 3525 4535 55A

17、0149 126135 112126 103112 97注：1）表中T 值是考慮了彎矩影響而降低了的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。2） 在下述情況時(shí)， T 取較大值， A0取較小值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉(zhuǎn)；反之，T 取較小值， A0 取較大值。3.3.3 中間軸的設(shè)計(jì)(1.)求中間軸上的功率已知輸入軸的功率為Kw，其中圓柱齒輪的傳動(dòng)效率為0.95。所以有：，(2.)求作用在齒輪上的力已知惰輪的分度圓直徑為：由式3-1計(jì)算得 (3.)由式15-21確定軸的最小直徑 ，取10mm3.4 軸承的設(shè)計(jì)軸承的選擇一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)布置并參考同類型

18、的相應(yīng)軸承以后,按國(guó)家規(guī)定的軸承標(biāo)準(zhǔn)選定,再進(jìn)行其使用壽命的驗(yàn)算。軸承的名義壽命L（以106轉(zhuǎn)為單位）: （3-2）式中 C軸承的額定載荷或承載容量，N，根據(jù)選定的軸承型號(hào)查軸承手冊(cè)；P軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷，N；軸承壽命指數(shù)，對(duì)球軸承=3；對(duì)圓柱滾子軸承取=10/3。L與Lh之間的換算關(guān)系為 （3-3）式中 n軸承的轉(zhuǎn)數(shù)，r/min。3.4.1中間軸軸承的設(shè)計(jì)由輸入軸的最小直徑試選軸承，由表20.6-1選擇其型號(hào)為61900，對(duì)所選軸承進(jìn)行驗(yàn)算(1)計(jì)算軸承的軸向載荷其中，為雨刮片與鏡面的摩擦系數(shù)，其值為0.3；為雨刮片對(duì)鏡面的壓力，其值可參考汽車風(fēng)窗玻璃電機(jī)刮水器技術(shù)條件中的4.4.4。(2)

19、求中間軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩kw式中，為齒輪傳動(dòng)的效率，其值根據(jù)表17選取為0.95。(3)求作用在齒輪上的力已知齒輪的分度圓直徑為 由式3-1計(jì)算 (4)求比值(5)計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷P()的一般計(jì)算公式為 （3-4） 式中，X、Y分別為徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，其值見表3-6?？稍趯?shí)際中，在許多支撐中還會(huì)出現(xiàn)一些附加載荷，如沖擊力、不平衡力、慣性力等，這些因素很難從理論上精確計(jì)算。為了計(jì)及這些影響，可對(duì)當(dāng)量動(dòng)載荷乘上一個(gè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定的載荷系數(shù)，其值參見表3-7。故實(shí)際計(jì)算時(shí)，軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷應(yīng)為： （3-5）表3-6 徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y軸承類型相對(duì)軸向載荷Fa

20、 / Fr eFa / Fr ee名稱代號(hào)Fa/C0 XYXY調(diào)心球軸承10000-1(Y1)0.65(Y2)調(diào)心滾子軸承20000-1(Y1)0.67(Y2)深溝球軸承600000.0250.0400.0700.1300.2500.500100.562.01.81.61.41.21.00.220.240.270.310.370.44 角接觸球軸承70000C0.0150.0290.0580.0870.1200.1700.2900.4400.580100.441.471.401.301.231.291.121.021.001.000.380.400.430.460.470.500.550.56

21、0.56軸承的靜載荷的一般計(jì)算公式為: （3-6）式中，為軸承靜強(qiáng)度安全系數(shù)。 的選擇可參考表3-8；為當(dāng)量靜載荷，其計(jì)算公式為： （3-7）式中，分別為當(dāng)量靜載荷的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，其值可參考表3-7。 按照表3-9，選取，取由表3-7選取，分別為0.6、0.5，則由式3-7計(jì)算當(dāng)量靜載荷，為由表3-8選取靜強(qiáng)度安全系數(shù)為0.5，則根據(jù)公式3-6有則,因此判斷系數(shù)e0.44,則有。按照表3-6，選取X=1，Y=0，則由式3-5計(jì)算得：查得，61900軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷為1300N表3-7 徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)軸承類型單列軸承雙列軸承深溝球軸承0.60.50.60.5角接

22、觸球軸承0.50.460.420.380.330.290.260.2210.920.840.760.660.580.520.44調(diào)心球軸承0.50.22cot10.44cot調(diào)心滾子軸承0.50.22cot10.44cot圓錐滾子軸承0.50.22cot10.44cot注：對(duì)于中間接觸角的值，用線性插值法求取。表3-8 靜強(qiáng)度安全系數(shù)1旋轉(zhuǎn)條件載荷條件使用條件連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承普通載荷12高精度旋轉(zhuǎn)場(chǎng)合1.52.5沖擊載荷23振動(dòng)沖擊場(chǎng)合1.22.5不連續(xù)及做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軸承普通載荷0.5普通旋轉(zhuǎn)精場(chǎng)合1.01.2沖擊及不均勻載荷11.5允許有變形量0.31.0表3-9 載荷系數(shù) fP載荷性質(zhì)無沖擊或

23、輕微沖擊 中等沖擊強(qiáng)烈沖擊fP1.0 1.21.2 1.81.8 3.0(6)計(jì)算軸承的壽命根據(jù)表3-10，此軸承合格表3-10 推薦的軸承預(yù)期計(jì)算壽命 Lh 機(jī) 器 類 型 Lh /h不經(jīng)常使用的儀器或設(shè)備 300 3000短時(shí)間或間斷使用的機(jī)械，中斷時(shí)不致引起嚴(yán)重后果3000 8000 間斷使用的機(jī)械，中斷使用后果嚴(yán)重8000 12000每天8h工作的機(jī)械 （利用率不高）12000 20000 每天24h連續(xù)工作的機(jī)械 40000 600003.4.2 輸出軸軸承的設(shè)計(jì)由輸出軸的最小直徑根據(jù)表20.6-1試選軸承，其型號(hào)為618/7，對(duì)所選軸承進(jìn)行驗(yàn)算(1).計(jì)算軸承的軸向載荷 =F=1.

24、5N(2).計(jì)算軸承的徑向載荷求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩kw(3).求作用在齒輪上的力因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 由式15-21 得 (4).求比值(5).計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷根據(jù)式3-5 按照表3-8，取由表3-7選取，分別為0.6、0.5，則由式3-7計(jì)算當(dāng)量靜載荷由表3-8選取靜強(qiáng)度安全系數(shù)為0.5，則根據(jù)公式3-6有則,因此判斷系數(shù)e0.44,則有。按照表3-7，選取X=1，Y=0，則查得，618/7軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷為550N(6).計(jì)算軸承的壽命根據(jù)表3-10，此軸承合格。3.5 螺桿、螺母的設(shè)計(jì)根據(jù)刮水器的運(yùn)動(dòng)要求和條件，由表3-11、表3-12選取螺桿的材料為45

25、鋼，螺母材料為耐磨鑄鐵。由表3-13計(jì)算螺桿的許用壓力為： 取90Mpa螺母許用彎曲應(yīng)力為： 取50Mpa 許用切應(yīng)力為： 由于刮水器的運(yùn)動(dòng)速度較低，所以由表3-14選取 取7MPa。表3-11 螺桿材料及其選用螺桿材料熱處理應(yīng)用45、50、Y40Mn輕載、低速、精度不高的傳動(dòng)。45正火170200HBS調(diào)質(zhì) 220250HBS中等精度的一般傳動(dòng)。40Cr、40CrMn調(diào)質(zhì) 230280HBS低溫回火65Mn表面淬火、低溫回火4550HRCT10、T12球化調(diào)200230HBS淬火、低溫回5660HRC有較高的耐磨性，用于精度較高的主要傳動(dòng)。20CrMnTi滲碳、高頻淬火5660HRCCrWM

26、n9Mn2V淬火、低溫回火5560HRC耐磨性高，有較好的尺寸穩(wěn)定性，用于精密傳動(dòng)。38CrMoAl氮化、氮化層深0.450.6mm 850HV表3-12 螺母材料及選用材料特點(diǎn)和應(yīng)用ZCuSn10Zn2ZCuSn10Pb1ZCuSn5Pb5Zn5和鋼制螺桿配合，摩擦系數(shù)低，有較好的抗交合能力和耐磨性；但強(qiáng)度稍低。適用于輕載、中高速傳動(dòng)精度高的傳動(dòng)。ZQAl10Fe3ZQAl10Fe3Mn2ZCuZn25Al6Fe3Mn3和鋼制螺桿配合，摩擦系數(shù)較低，強(qiáng)度高，抗膠合能力較低。適用于重載，低速傳動(dòng)。35 球墨鑄鐵螺旋副的摩擦系數(shù)較高，強(qiáng)度高，用于重載調(diào)整螺旋。耐磨鑄鐵強(qiáng)度高，用于低速、輕載傳動(dòng)。

27、表3-13 滑動(dòng)螺旋副材料的許用應(yīng)力螺旋副材料許用應(yīng)力/Mpa螺桿鋼螺母青銅40603040鑄鐵455540鋼（1.01.2）0.6表3-14 螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)螺紋副材料速度范圍/m/s許用壓強(qiáng)/Mpa鋼青銅低速0.251825111871012螺紋副材料速度范圍/m/s許用壓強(qiáng)/Mpa鋼耐磨鑄鐵0.10.268鋼鑄鐵0.040.10.2131847鋼鋼低速7.513淬火鋼青銅0.10.21013注：1.當(dāng)2.5或人力驅(qū)動(dòng)時(shí)，可提高20%。 2.當(dāng)螺母為剖分式時(shí)，應(yīng)降低15%20%。3.5.1 按耐磨性計(jì)算螺紋中徑滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素

28、有關(guān)。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副間越容易形成過度磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力p。 如圖3-2所示，假設(shè)作用于螺桿的軸向力為Q（N），螺紋的承壓面積（指螺紋工作表面投影到垂直于軸向力的平面上的面積）為A（mm2），螺紋中徑為小（mm），螺紋工作高度為H（mm），螺紋螺距為 P（mm），螺母高度為 D（mm），螺紋工件圈數(shù)為nH/P 。則螺紋工作面上的耐磨性條件為 （3-8）上式可作為校核計(jì)算用。為了導(dǎo)出設(shè)計(jì)計(jì)算式，令=H/d2， 則H=d2，代入式（3-8）引整理后可得 （3-9）對(duì)于矩形和梯形螺紋，h0.5P，則

29、 （3-10）對(duì)于30o鋸齒形螺紋。h0.75P，則 （3-11）螺母高度 式中：P為材料的許用壓力，MPa，見表3-14；值一般取1.23.5。對(duì)于整體螺母，由于磨損后不能凋整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，故取1.22.5對(duì)于剖分螺母和兼作支承的螺母，可取=2.53.5只有傳動(dòng)精度較高；載荷較大，要求壽命較長(zhǎng)時(shí)，才允許取=4。根據(jù)公式算得螺紋中徑d2后，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取相應(yīng)的公稱直徑d及螺距P。螺紋工作圈數(shù)不宜超過10圈。 由表12-1-4（1）3，取，由公式3-10得：由GB/T5796.3-2005 可選d = 8mm 、 P=6mm 、=7.25mm 、 =8.3m

30、m，小徑，的梯形螺紋，中等精度 ，螺旋副標(biāo)記為 Tr8 1.5 - 7H/7e。螺母高度 取 H =13mm ，螺紋圈數(shù)。3.5.2 螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算由于為單頭螺紋，導(dǎo)程S=P=6mm由表12-1-33 ，螺紋摩擦力矩 由表12-1-73，鋼對(duì)耐磨鑄鐵，選取0.11，于是有：Mpa (合格).由表12-1-4 3得 ，牙根寬度 b = 0.65P = ，基本牙行高。代人公式有 （合格）4.0。 螺桿的臨界載荷；根據(jù)螺桿的柔度的值的大小來計(jì)算，。此處為螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)，見表3-15,；為螺桿的工作長(zhǎng)度，mm；為螺桿危險(xiǎn)截面的慣量半徑，mm，其計(jì)算公式為。臨界載荷可按歐拉公式進(jìn)行計(jì)算，即式中：E螺桿材料

31、的拉壓彈性模量，MPa，； I螺桿危險(xiǎn)截面的慣性量， 。所以有：則： 所以合格。表3-15 螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)端部支撐情況長(zhǎng)度系數(shù)端部支撐情況長(zhǎng)度系數(shù)兩端固定一端固定，一端不完全固定一端鉸支，一端部完全固定0.500.600.70兩端部完全固定兩端鉸支一端固定，一端自由0.751.002.00圖3-2 螺旋副受力圖 4 使用說明書4.1 概述汽車在雨天或雪天行駛時(shí)，后視鏡容易被雨水或雪花遮蓋，在泥濘道路上行駛時(shí)，行駛中的灰塵等會(huì)弄臟后視鏡玻璃，影響駕駛員的視線。為此，汽車上必須裝有后視鏡的刮水器和清洗器，以確保行車安全。要想讓刮水器及清洗器按預(yù)定的時(shí)間和動(dòng)作來運(yùn)行，就必須通過電路來進(jìn)行控制。后視鏡

32、的刮水及清洗系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)是后視鏡設(shè)計(jì)中的最后一項(xiàng)任務(wù)，其需滿足的要求為：當(dāng)汽車在雨天行駛過程中，能通過控制電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)雨刮片的來回移動(dòng)，從而將后視鏡上的雨水刮掉；當(dāng)汽車在正常行駛過程中，當(dāng)鏡面有灰塵時(shí)，可以先打開清洗裝置，然后將其表面的清洗液刮除。4.2 電路組成本后視鏡的刮水及清洗系統(tǒng)電機(jī)的控制線路由刮蓄電池、水器開關(guān)、保險(xiǎn)絲、繼電器、行程開關(guān)、刮水電機(jī)、洗滌電機(jī)等組成。其具體電路圖及名稱如圖4-1和表4-1所示。圖4-1 后視鏡的刮水及清洗系統(tǒng)電機(jī)的控制線路表4-1 電器分配表名稱符號(hào)屬性名稱符號(hào)屬性刮水電動(dòng)機(jī)M1光電開關(guān)2SQ2清洗電動(dòng)機(jī)M2接觸器1KM1熔斷器1FR1接觸器2KM

33、2熔斷器2FR2接觸器3KM3開關(guān)2SB2常開接觸器4KM4開關(guān)3SB3常開時(shí)間繼電器1KT13秒光電開關(guān)1SQ1時(shí)間繼電器KT210秒4.3 刮水器往復(fù)運(yùn)動(dòng)電路設(shè)計(jì)刮水器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是指當(dāng)汽車在雨天或雪天行駛時(shí)，需使雨刮片來回的在鏡面上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的刮水動(dòng)作。本刮水器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)電路如圖4-1所示，其原理為：當(dāng)汽車在雨天或雪天行駛時(shí)，按下開關(guān)SB2,接觸器KM1動(dòng)作，電流經(jīng)熔斷器FR、接觸器開關(guān)KM1帶動(dòng)刮水電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)刮水片刮到最左邊時(shí)，碰到光電開關(guān)SQ2，則接觸器KM2閉合,與此同時(shí)，接觸器KM2斷開，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)刮水片行駛到最右邊時(shí)，碰到光電開關(guān)SQ1，則此時(shí)接觸器KM1閉合，KM

34、2斷開，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，以此類推。通過電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)雨刮片的來回移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)刮水的動(dòng)作。4.4 清洗電路原理設(shè)計(jì)清洗裝置是指汽車在風(fēng)沙或塵土較多的環(huán)境中行駛時(shí)，會(huì)由于灰塵落在擋風(fēng)玻璃上而影響駕駛員的視線。因此必須在汽車的刮水系統(tǒng)中安裝一個(gè)清洗裝置，必要時(shí)向擋風(fēng)玻璃噴水或?qū)Ｓ们逑匆海ū狈降貐^(qū)冬季不宜用水，以免凍裂儲(chǔ)液罐或輸液管），在雨刷器的配合下，保持擋風(fēng)玻璃潔凈。本刮水器的清洗裝置的電路如圖4-1所示，其原理為：當(dāng)汽車后視鏡玻璃鏡面上有灰塵時(shí)，按下開關(guān)SB3，清洗電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)液壓泵轉(zhuǎn)動(dòng)，將清洗液經(jīng)輸水管送到噴水噴頭，經(jīng)噴頭加壓，噴到鏡面上；當(dāng)噴水噴完3秒后，時(shí)間繼電器動(dòng)作，清洗電動(dòng)機(jī)

35、關(guān)閉，刮水電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，從而將玻璃上的清洗液刮掉，經(jīng)10后，刮水電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗完成。4.5 刮水片自動(dòng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)刮水片的自動(dòng)復(fù)位裝置是指，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在停止后，能按照設(shè)計(jì)者的意愿，回到規(guī)定的原點(diǎn)，或停到相應(yīng)的位置的裝置。圖4-2為刮水器的自動(dòng)復(fù)位裝置，此設(shè)備具有自動(dòng)復(fù)位的功能，下面分析其工作過程。當(dāng)把刮水器開關(guān)撥到“0”擋時(shí)，如果刮水片沒有停到規(guī)定的位置，由于點(diǎn)與銅環(huán)相接觸，如圖3-2b）所示，則電流繼續(xù)流入電樞，其電路為蓄電池正極電源開關(guān) 熔斷絲 電刷B3 電樞繞組 電刷B1 接線柱 接觸片 接線柱 觸點(diǎn)臂 銅環(huán) 搭鐵 蓄電池負(fù)極。由此可以看出，電動(dòng)機(jī)仍以低速運(yùn)轉(zhuǎn)直至渦輪旋轉(zhuǎn)到圖3-1a）

36、所示的特定位置，電路中斷。由于電樞的運(yùn)動(dòng)慣性，電機(jī)不能立即停止，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)以發(fā)電的方式運(yùn)行。因此電樞繞組通過觸臂與銅環(huán)接觸而短路，電樞繞組將產(chǎn)生強(qiáng)大的制動(dòng)力矩，電動(dòng)機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)，使刮水片復(fù)位到后視鏡的一邊。圖4-2 刮水器自動(dòng)復(fù)位裝置圖4-3 自動(dòng)復(fù)位電路如圖4-3所示，當(dāng)開關(guān)SB4斷開時(shí)，圖4-2中的控制電路斷開，圖4-3中的控制電路閉合，當(dāng)自動(dòng)復(fù)位裝置處于圖中所示位置時(shí)，KM5接通，則電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)自動(dòng)復(fù)位裝置運(yùn)動(dòng)到圖4-2（b）所示位置時(shí)，控制電路斷電，雨刮器停止運(yùn)動(dòng)，如將該位置作為刮水器的復(fù)位點(diǎn)，則刮水器在每次工作結(jié)束時(shí)可停到該點(diǎn)。5標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告根據(jù)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法和機(jī)

37、電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化審查辦法,對(duì)設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化審查,結(jié)果如下:一、產(chǎn)品型號(hào)及性能指標(biāo)產(chǎn)品名稱：汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品性能指標(biāo)：外型尺寸：192* 183.5*80mm 電源電壓：12V10%， 最大功耗：30W二、產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品主要技術(shù)要求、尺寸規(guī)格符合如下標(biāo)準(zhǔn)：GB131、GB4457.4，4458.5、GB4459.1,4459.6機(jī)械制圖GB18001804公差與配合GB1182 、GB1184 形狀和位置公差JB/T5054.15054.6 產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件三、產(chǎn)品加工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/Tl2468.4 1998焊接質(zhì)量保證四、產(chǎn)品圖

38、樣、設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量水平全套產(chǎn)品圖樣完整,符合GB4457 -4460-84 機(jī)械制圖GB1800形狀和位置公差 等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。圖樣設(shè)計(jì)文件達(dá)到簡(jiǎn)明、統(tǒng)一。六、標(biāo)準(zhǔn)化審查意見 1. 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平。 2. 該產(chǎn)品所執(zhí)行的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)齊全。 3. 各種圖樣和技術(shù)文件完整、統(tǒng)一、齊全。 結(jié)論以上是我對(duì)汽車觀后鏡的設(shè)計(jì),考慮到觀后鏡整體尺寸的緊湊性,保證傳動(dòng)平穩(wěn)且噪聲較小,采用了齒輪式傳動(dòng)結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)掛水片的來回移動(dòng)。由于觀后鏡空間較小,對(duì)于其清洗系統(tǒng),利用了前擋風(fēng)玻璃的清洗裝置的清洗液及其驅(qū)動(dòng)裝置，并設(shè)置了轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)前擋風(fēng)玻璃和觀后鏡清洗系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換,可以說比較理想的實(shí)現(xiàn)

39、了我設(shè)計(jì)觀后鏡的目的。在我的設(shè)計(jì)過程中，通過對(duì)汽車參數(shù)的選擇和傳動(dòng)比的選擇，分配了各齒輪的齒數(shù)比和齒數(shù)；但由于觀后鏡中的螺桿和齒輪在傳動(dòng)過程中無潤(rùn)滑，會(huì)使螺桿和齒輪在傳動(dòng)過程中產(chǎn)生磨損，所以選擇螺桿和齒輪的齒輪是關(guān)鍵點(diǎn)，通過我在圖書館對(duì)大量相關(guān)圖書的翻閱，并請(qǐng)教陳老師和同學(xué)，決定將螺桿的材料選為45鋼，螺母的材料選為耐磨鑄鐵，齒輪則選用尼龍作為其齒輪，終于使螺桿、螺母和齒輪的設(shè)計(jì)符合了要求。但是在此次設(shè)計(jì)中，我的設(shè)計(jì)也存在著一些不足，比如齒輪齒形的設(shè)計(jì)，是否符合不互相干涉的要求；由于電機(jī)尺寸比較大，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以對(duì)與觀后鏡的尺寸及內(nèi)部還需改進(jìn)；并且我還需對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的檢查并進(jìn)行修改，

40、從而避免以上問題。參考文獻(xiàn)1 濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 第八版. 北京：高等教育出版社，2006.52 周建平主編.汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修. 北京：人民交通出版社，2005.83 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.114 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.85 劉鴻文主編.材料力學(xué). 第4版. 北京：高等教育出版社，2004.16 龐國(guó)星主編.工程材料與成形技術(shù)基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.87 龔溎義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京：高等教育出版社，1990.48 孫恒，陳作模主編. 機(jī)械原理. 北京

41、：高等教育出版社，20009 G. Boohooed and P. Dewhurst.Product design for manufacture and assembly. Manu, Eng, 1988 10 Joseph Constance. DFMA：Learning to Design for Manufacture and Assembly. Mech.Eng.199211 邱映輝主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2004 12 劉惟信主編.汽車設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2001致謝我們迎來了我們大學(xué)學(xué)習(xí)生涯中的最后一項(xiàng)學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)。這也將意味著我們的大學(xué)生活已經(jīng)開始步入

42、倒計(jì)時(shí)階段了。三月初，我開始了我的畢業(yè)論文工作，時(shí)至今日，論文基本完成。從最初的茫然、無從下手，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫作過程難以用語言來表達(dá)。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶，也讓我學(xué)到了很多。這段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多關(guān)于設(shè)計(jì)的知識(shí)，讓我對(duì)我所學(xué)過的知識(shí)有所鞏固和提高，并且讓我對(duì)當(dāng)今刮水器的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見識(shí)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的可以和同學(xué)商量，聽聽不同的看法，這對(duì)我的設(shè)計(jì)有更好的幫助，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 在此更要感謝我的導(dǎo)師，是你的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著陳老師辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。當(dāng)然此次的設(shè)計(jì)中，限于水平和時(shí)間，錯(cuò)誤或不當(dāng)之處在所難免，請(qǐng)各位批評(píng)指正。- 31 -