汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)

汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:安全是人類生存的基本要求，作為主動(dòng)安全裝置的后視鏡是駕駛員間接視野的主要特征。本設(shè)計(jì)首先對(duì)后視鏡的結(jié)構(gòu)形式及研究狀況進(jìn)行了介紹；針對(duì)目前觀后鏡在雨天雨水及時(shí)常有灰塵附于上視野變差的問(wèn)題，提出了具有刮水及清洗系統(tǒng)的后視鏡總體布置設(shè)計(jì)的思路；對(duì)后視鏡刮水傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及清洗系統(tǒng)作了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，完成了相應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程；并對(duì)刮水及清洗系統(tǒng)控制電路了進(jìn)行了設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的后視鏡系統(tǒng)可以在下雨天間隙清除鏡面上附著的雨水，在鏡面上附著塵土?xí)r根據(jù)需要進(jìn)行清洗，實(shí)現(xiàn)后視鏡良好視野。關(guān)鍵詞：后視鏡刮水裝置清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)固定架AutuCAIi75KB裝配國(guó)AutuCAIi145KB大齒輪AutoCAIi64KB外殼AutuCAIi73KB固定架AutuCAIi75KB裝配國(guó)AutuCAIi145KB大齒輪AutoCAIi64KB外殼AutuCAIi73KB圖形圖形擋塊AutoCAD圖形71KB螺樣AutoCAE圖形106KE小齒輪AutoCAD圖形76KB設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)］論文）Microsoft'i*!1ord9...M119KB任務(wù)書(shū)MicroEoftWord9...5UKB開(kāi)題報(bào)告MicrosoftWord'3...65KB惰輪AutoCAB圖形如KB螺母AutoCAL圖形73KB中間軸AutoCAB圖形76KB目錄摘要MicrosoftWor33KBThedesignofRearviewmirrorwiperandwashingsystemAbstract:Securityisthebasicrequirementsofhumanexistence,asanactivesafetydevice,theRearviewmirroristhedriver'smainfeaturesofindirectvision.Atfirst,thearticleintroducesthestructureandtheresearchstatusoftheRearviewmirror；AgainstthedeteriorationofvisionproblemwhentheRearviewmirrorusedinraindayordustonit,therearviewmirrorgeneraldesignideasofacleaningsystemwithwiperarebeenProposed.andthetransmissionoftherear-viewmirrorwipercleaningsystemdetaileddesign,completionofthecorrespondingmechanismdesigncalculationprocess,andthewiperandwashingsystemcontrolcircuithasbeendesigned.Thedesignofthemirrorsystemcanclearthewaterontherainmirrorwhenattachestotherain,anditcancleanthemirrorwhenthemirrorattachestodustasneededtoachievegoodvisionmirror.Keywords：RearviewmirrorwipingdevicewashingsystemDesign目錄TOC\o"1-5"\h\z弓|言11.1汽車后視鏡的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀......1\o"CurrentDocument"1.2后視鏡刮水器研究的目的意義21.3課題來(lái)源2\o"CurrentDocument"后視鏡刮水器及清洗系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)42.1概述42.2方案設(shè)計(jì)42.2.1設(shè)計(jì)方案的確定42.2.2驅(qū)動(dòng)方式的選擇42.2.3確定傳動(dòng)方式52.2.4確定螺桿長(zhǎng)度和螺母的移動(dòng)范圍52.2.5確定清洗裝置方案5\o"CurrentDocument"后視鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1電動(dòng)機(jī)的選擇63.1.1刮水電動(dòng)機(jī)功率選擇63.1.2確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速63.2齒輪的設(shè)計(jì)6選擇齒輪類型、材料及精度等級(jí)6按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)73.2.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)93.2.4幾何尺寸計(jì)算11\o"CurrentDocument"3.3軸的設(shè)計(jì)123.3.1輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算123.3.2輸入軸的設(shè)計(jì)133.3.3中間軸的設(shè)計(jì)143.4軸承的設(shè)計(jì)153.4.1中間軸軸承的設(shè)計(jì)153.4.2輸出軸軸承的設(shè)計(jì)193.5螺桿、螺母的設(shè)計(jì)20\o"CurrentDocument"后視鏡刮水及清洗系統(tǒng)的控制電路設(shè)計(jì)274.1概述274.2電路組成27\o"CurrentDocument"4.3刮水器往復(fù)運(yùn)動(dòng)電路設(shè)計(jì)28\o"CurrentDocument"4.4清洗電路原理設(shè)計(jì)28\o"CurrentDocument"4.5刮水片自動(dòng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)29\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)31\o"CurrentDocument"小結(jié)31\o"CurrentDocument"致謝331.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(lái)越重要的角色。人們對(duì)于汽車的安全性要求也越來(lái)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(guò)程中，有80%的信息是靠視覺(jué)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(guò)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(guò)內(nèi)外后視鏡看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(guò)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：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(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)、左右來(lái)回及上下來(lái)回?fù)芩沟们鍧嵉轿?，收取時(shí)便于隱藏。將直流電機(jī)通過(guò)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。將兩個(gè)電磁鐵對(duì)置安裝在刮臂兩側(cè)，每個(gè)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(guò)開(kāi)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(guò)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(guò)電磁使刮臂來(lái)回移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將后視鏡上的雨水或水汽刮掉。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(guò)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(lái)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?？僧?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(guò)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(kāi)啟這種裝置，解除不必要的后顧之憂。1.3課題來(lái)源隨著現(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(guò)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(lái)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情況的鏡子——汽車后視鏡?？僧?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(guò)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(kāi)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.后視鏡刮水器及清洗系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)2.1概述后視鏡作為汽車行駛過(guò)程中一個(gè)必不可少工具，其作用與否，直接關(guān)系到駕駛員接受信息時(shí)的正確與否、信息輸入的多少。2.2方案設(shè)計(jì)2.2.1設(shè)計(jì)方案的確定本課題是在已有的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)更簡(jiǎn)單、更方便的刮水器。通過(guò)翻閱大量資料和專利，最終設(shè)計(jì)出以下三種方案：方案一：此方案采用的是與前擋風(fēng)玻璃的傳動(dòng)原理相同的。該刮水器由動(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)，將掛在后視鏡上的水珠刮掉。方案二此方案的刮水器由動(dòng)力、鏈、鏈輪和刮水桿構(gòu)成。利用動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)鏈輪傳動(dòng)，帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，使與之連接的刮水桿往復(fù)擺動(dòng)，從而將后視鏡上的水珠刮掉。方案三：本方案提供了一種汽車后視鏡的雨刷裝置，通過(guò)傳動(dòng)組帶動(dòng)雨刷以刮除后視鏡所沾附的水滴等污物。其中傳動(dòng)組分別固設(shè)于后視鏡的內(nèi)部空間內(nèi)，各傳動(dòng)組包括有一電動(dòng)機(jī)、兩組嚙合的齒輪、移動(dòng)座、固定架，其中銜接桿上方與雨刷連接，電動(dòng)機(jī)的軸心帶動(dòng)主動(dòng)傳動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)與其嚙合的從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿的旋轉(zhuǎn)，螺桿的正逆方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，使其上的螺母帶動(dòng)雨刮器來(lái)回移動(dòng)，固定架的兩側(cè)各設(shè)有感測(cè)組件一位置傳感器。來(lái)實(shí)現(xiàn)螺桿的正反轉(zhuǎn)。以上三種方案中，方案一采用的是曲柄搖桿結(jié)構(gòu)，對(duì)空間范圍要求很大，并已有設(shè)計(jì)出來(lái)，所以不以采用；方案二中需采用鏈接結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)精度不高，所以也不以采用，所以最終確定以第三種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.2驅(qū)動(dòng)方式的選擇由于永磁式電動(dòng)機(jī)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本刮水器的選用電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，選用永磁式電動(dòng)機(jī)。2.2.3確定傳動(dòng)方式在機(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)（電梯中應(yīng)用最廣）、聯(lián)軸器傳動(dòng)、花鍵傳動(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(lái)進(jìn)行傳動(dòng)。2.2.4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(lái)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。2.2.5確定清洗裝置方案后視鏡的清洗裝置與刮水裝置配合使用，可以使汽車后視鏡的玻璃刮水器更好地完成刮水工作，并獲得更好的刮水效果。為了更方便及使刮水器結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，本后視鏡的刮水器的清洗裝置利用前擋風(fēng)玻璃的清洗裝置的清洗液及其驅(qū)動(dòng)裝置，從前擋風(fēng)玻璃的清洗裝置中引出一根管子來(lái)作為后視鏡的清洗裝置，這樣不僅降低成本、更使整個(gè)刮水器的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。后視鏡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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：P=U?I=12x2.4=28.8W3.1.2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)于本刮水器，其刮刷頻率選為：22次/min。所以螺母的移動(dòng)速度為：v=-^135,5=0.025m/s，故螺桿的轉(zhuǎn)速為：t2.72x260?v60x0.0251000CE,.n===250/minp6已知齒輪的傳動(dòng)比為3，則nd=n?i=250x3=750r/min由表35.2-24［4］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mN.m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(wú)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）［1］，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，由表3-2選用7級(jí)精度。4）選小齒輪的齒數(shù)為Z1=18，大齒輪的齒數(shù)為Z2=3x18=54。

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）[i]進(jìn)行計(jì)算，即d1t>2.32式中：K——載荷系數(shù);T1——齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩;中d——齒寬系數(shù)（數(shù)值參看表3-3）；Ze——彈性影響系數(shù)，MPa2，數(shù)值參看表10-6[i]。（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)1）試選載荷系數(shù)kt=L32）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1rgn?顧7503）由表3-3選取齒寬系數(shù)①d=0.8。T1rgn?顧750表3-3圓柱齒輪的齒寬系數(shù)4d5

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)稱布置懸臂布置幗0.9?1.4(1.2?1.9)0.7?1.15(1.1?1.65)0.4?0.6說(shuō)明：1）大小齒輪皆為硬齒面時(shí)，^d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)，幗可小到0.2；4）非金屬齒輪可取，幗=0.5-1.2。111=50MPa、睫「/111=50MPa、睫「/1-0.5、/1-0.513.14x[()+()]f0.785x104'0.785x10474一啊[早）+（孝]'E]E25）查得夾布塑料的接觸疲勞許用應(yīng)力[g]=110MPa[1]。（2）計(jì)算1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑dt，代人[aH]d"-d"-2%咨導(dǎo)(ZS2.32「3X509.33?力?(史0.8)2=14.17mm31102）計(jì)算圓周速度兀nd60x1000=0.56m/s3.14x750兀nd60x1000=0.56m/s3）計(jì)算齒寬bMd?d1,=°.8x14.17=11.34mm4）計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù)m=勺=''I'=0.79mmz118齒高h(yuǎn)=2.25m=2.25x0.79=1.78mm11.341.7811.341.78=6.375）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.55m/s,7級(jí)精度，由圖3-1查的動(dòng)載系數(shù)kv=1.05直齒輪，kHa=kFa=1

由表10-4［1］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)，扁=1-28。由h=6.37，kH§=1.28查圖10-13［1得kF§=1.24，故載荷系數(shù)k=kAkVkHakH^=1x1.05x1x1.28=1.346）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］得不'1.34d1=d］、；〒=14.17x3：有=14.31mmKvm=d=Kvm=d=1431=0.79mm7）計(jì)算模數(shù)圖3-1動(dòng)載荷系數(shù)匕值3.2.3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m23四（堅(jiān)）3蠣12［%］式中：K——載荷系數(shù);T1——齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩;①d——齒寬系數(shù)（數(shù)值參看表3-3）；Z1——齒輪齒數(shù)；丫風(fēng)—齒形系數(shù)（數(shù)值參看表3-4）；FaYsa——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[aF]=50MPa[1]。2）計(jì)算載荷系數(shù)Kk=kAkvkFakF^=1x1.05x1x1.24=1.303）查取齒形系數(shù)由表3-4查得聚1-2%聚2-2.30表3-4齒形系數(shù)YFa及應(yīng)力校正系數(shù)YSaZ(Zv)171819202122YFa2.972.912.852.82.762.72YSa1.521.531.541.551.561.57232425262728292.692.652.622.602.572.552.531.5751.581.591.5951.601.611.62303540455060702.522.452.402.352.322.282.241.6251.651.671.681.701.731.7580901001502002.222.202.182.142.121.771.781.791.831.865注：1）基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為a=20°、h*a=1、C*=0.25、p=0.38m（m-模數(shù)）2）對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng)a=20°、h*a=1、C*=0.25、p=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Ysa1=1.53,Ysa2=1.715）計(jì)算大、小齒輪的蘭叢[af]YFaLi=2.91X1.53=0089序50Y^=2.30X1.71=os[七]50小齒輪的數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算mX?^^)=3?2XL30X509.33(0.089)=0.77mm3E[bF]30.8X182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)度算的分度圓直徑們=14.31mm，算出小齒輪齒數(shù)z=幺=143158，取191m0.8大齒輪齒數(shù)Z2=3x19=57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)算計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑d1=mZ1=0.8x19=15.2mmd1a=m(Z1+2)=0.8x(19+2)=16.8mmd1f=m?(Z1-2.5)=0.8x(19-2.5)=13.2mmd2=mZ2=0.8x57=45.6mmd2a=m((Z2+2)=0.8x(57+2)=47.2mmd2f=m?(Z2-2.5)=0.8x(57-2.5)=43.6mm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：d3=mZ3=0.8x50=40mmd3a=m(Z3+2)=0.8x(50+2)=41.6mmd3f=m?(Z3-2.5)=0.8x(50-2.5)=38mm

計(jì)算齒寬b=①dd1=0.8x15.2=12.16mm取B1=12.5mm,B2=13mm,B3=14mm。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P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2已知輸入軸的功率為40X10一3Kw，其中軸承、圓柱齒輪的傳動(dòng)效率分別為0.98、0.95。所以有：p2=p?門12?門22=40X10-3X0.98X0.952=35.38x10-3kwn2=250r/minp35一38x10-3T2=9550000座=9550000x2_____=1351.52N?mm(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：Fr=Ft?tanFr=Ft?tana(3-1)ncosa因已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為d2=mz2=0.8x57=45.6mm由式3-1計(jì)算得:F=四=2x1351.52=59.28N

td245.6由式3-1計(jì)算得:Fr=耳?tana=59,28xtan200=21.58NF=-^=59.28=63.08Nncosacos200（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(lái)計(jì)算。選取軸的材料為45鋼。根據(jù)表3-5，取A0=126，由式15-2[1得dmin=A0當(dāng)=126x35.38x10-3…=6.57mmdmin=A0當(dāng)=126x250取d=7mm（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，齒輪右面由軸肩定位，左面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以套筒定位，并采用過(guò)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P1、轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)矩T1p1=40x10-3kw〃1=750r/minp40x10-3T1=9550000旦=9550000x--—-=509.33N?mm（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d2=mz2=0.8x19=15.2mm由式3-1計(jì)算得Ft=2T」2x509由式3-1計(jì)算得Ft=15.2=Ft?tana=67.02xtan200=24.39N工=*=71.32Ncosacos200（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A0=126，由式15-2[1得p40x10-3dmin=A0.—1=126x31—7__—=4.74mm取d=5mm表3-5軸常用材料的［TT］值和A0值軸的材料Q235-A、20Q275、35(1Cr18Ni9Ti)4540Cr、35SiMn、38SiMnMo、3Cr13[TT]/MPa15?2520?3525?4535?55A0149?126135?112126?103112?97注：1)表中［TT］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)，［TT］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(wú)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，［TT］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40x10一3Kw，其中圓柱齒輪的傳動(dòng)效率為0.95。所以有：P3=40x10-3x0.95=38x10-3kw，n-"】=750_285尸/min3i2.63T=9550000弓=9550000x38X10-3=1273.33N?mm3n3285(2.)求作用在齒輪上的力已知惰輪的分度圓直徑為：d3=mZ3=0.8x50=40mm由式3-1計(jì)算得F=當(dāng)=2x1273.33=63.67N

td由式3-1計(jì)算得Fr=Ft?tana=63,67xtan200=23.17N63.67nCOSa=67.75NcosnCOSa(3.)由式15-2［1確定軸的最小直徑p338x10-3dmin=A03：—3=126x3—285=6.44mm，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）：l=-（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mi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￡二10/3。L與Lh之間的換算關(guān)系為L(zhǎng)=60〃Lh/106（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)算計(jì)算軸承的軸向載荷Fa1F時(shí)=F=^N=0.3x5=1.5N其中，R為雨刮片與鏡面的摩擦系數(shù)，其值為0.3；N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。求中間軸上的功率p3、轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3p3=P?門=40x10-4x0.95=38x10-4kw式中，門為齒輪傳動(dòng)的效率，其值根據(jù)表"］選取為0.95。n=n=750_285尸/min3i2.63T=9550000匕=9550000x38X10-=1273.33N?mm3n3285求作用在齒輪上的力已知齒輪的分度圓直徑為d3=mZ3=0.4x100=40mm由式3-1計(jì)算F=四=2x1273.33=63.67Ntd340

耳二Ft?tana=63.67xtan20。=23.17NF

tCOSa63.67v=67.75N

F

tCOSa4.求比值Fa_Fa_1.5F-23.17=0.065.計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷P（Pr或Pa）的一般計(jì)算公式為P=XFr+YFa（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(jiàn)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)fp，其值參見(jiàn)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：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/FrWeFa/Fr>ee名稱代號(hào)Fa/C0XYXY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續(xù)表3-6

0.0151.470.380.0291.400.400.0581.300.43角接觸球軸承70000C0.0870.1200.170100.441.231.291.120.460.470.500.2901.020.550.4401.000.560.5801.000.56(3-5)P=fP（XTYFa）軸承的靜載荷的一般計(jì)算公式為CoNP=fP（XTYFa）軸承的靜載荷的一般計(jì)算公式為式中，So為軸承靜強(qiáng)度安全系數(shù)。So的選擇可參考表3-8；P0為當(dāng)量靜載荷，其計(jì)算公式為：Po=X°F「+Y°Fa（3-7）式中，X0、Y（3-7）參考表3-7。按照表3-9，選取fp=1.0~1.2，取fp=1.2由表3-7選取Xo、Yo，分別為0.6、0.5，則由式3-7計(jì)算當(dāng)量靜載荷Po，為Po=X0Fr+Y0Fa=0.6x5.79+0.5x1.5=4.22由表3-8選取靜強(qiáng)度安全系數(shù)So為0.5,則根據(jù)公式3-6有Co>S0P0=0.5x4.22=2.11則F/C=』5=0.71,因此判斷系數(shù)e>0.44,則有F<e。a02.11Ft按照表3-6，選取X=1，Y=0，則由式3-5計(jì)算得：P=fp（XFt+YFa）=1.2x（1x5.79+0x1.5）=6.95N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)Xo和軸向載荷系數(shù)Yo軸承類型單列軸承雙列軸承

X0Y0X0Y0深溝球軸承0.60.50.60.51500.460.922000.420.84角接觸球軸2503000.50.380.3310.760.66承3500.290.584000.260.524500.220.44調(diào)心球軸承0.50.22cota10.44cota調(diào)心滾子軸承0.50.22cota10.44cota圓錐滾子軸承0.50.22cota10.44cota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)S0[l]旋轉(zhuǎn)條件載荷條件S0使用條件S0連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承普通載荷1~2高精度旋轉(zhuǎn)場(chǎng)合1.5?2.5沖擊載荷2~3振動(dòng)沖擊場(chǎng)合1.2?2.5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1.0?1.2沖擊及不均勻載荷1?1.5允許有變形量0.3?1.0表3-9載荷系數(shù)fP載荷性質(zhì)無(wú)沖擊或輕微沖擊中等沖擊強(qiáng)烈沖擊fP1.0?1.21.2?1.81.8?3.06.計(jì)算軸承的壽命10660x285=3.83x108h(1300)3xL6.95)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L’h

10660x285=3.83x108h機(jī)器類型L’h/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)算計(jì)算軸承的軸向載荷FaiFa1=F=1.5N計(jì)算軸承的徑向載荷求輸出軸上的功率p2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2p2=36.5x10-3kwn2=250r/minT=9550000里=9550000x36'X10「3=1394.3N?mm2n1250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d2=mz2=0.8x57=45.6mm由式15-2[1]得Ft=2T由式15-2[1]得Ft=2T2=2X1394.3=61.15Nd245.6=Ft”ana=61-15xtan200=22.26N—F^=61.15=65.07Ncosacos2001.54.求比值=0.67Fr22.26計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷根據(jù)式3-5P=fp(XFt+YFa)

按照表3-8,fp=1.0~1.2，取fp=1.2由表3-7選取X0、Y0，分別為0.6、0.5，則由式3-7計(jì)算當(dāng)量靜載荷P0P0=X0Fr+Y0Fa=0.6x5.57+0.5x1.5=4.09由表3-8選取靜強(qiáng)度安全系數(shù)S0為0.5,則根據(jù)公式3-6有C0>S0P0=0.5x4.09=2.05則F/C=里=0.73，因此判斷系數(shù)e>0.44,則有F<e。1.5a02.05Ft按照表3-7，選取X=1，Y=0，貝UP=fp(XFr+YFa)=1.2x(1x5.57+0x1.5)=6.68N查得，618/7軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷為550N計(jì)算軸承的壽命106(C￥—106(C￥—60n"P)106x60x250f竺T"6.68)=3.72x107h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：。=榛=355=118?71Mpa取90Mpa3~53~5螺母許用彎曲應(yīng)力為：％=45~55MPa取50Mpa許用切應(yīng)力為：Tp=40MPa由于刮水器的運(yùn)動(dòng)速度較低，所以由表3-14選取pp=6~8MPa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170~200HBS

調(diào)質(zhì)220?250HBS中等精度的一般傳動(dòng)。40Cr、40CrMn調(diào)質(zhì)230?280HBS低溫回火65Mn表面淬火、低溫回火45?50HRCT10、T12球化調(diào)200-230HBS淬火、低溫回56?60HRC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56?60HRCCrWMn9Mn2V淬火、低溫回火55?60HRC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0.45?0.6mm850HV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)。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/Mpag]gb][t]

螺桿鋼bs3~5螺母青銅40~6030~40鑄鐵45~5540鋼(1.0?1.2)g]0.6g]表3-14螺旋傳動(dòng)的許用壓強(qiáng)Pp螺紋副材料速度范圍/m/s許用壓強(qiáng)Pp/Mpa鋼一青銅低速<0.050.1?0.2>0.2518?2511?187?101?2螺紋副材料速度范圍/m/s許用壓強(qiáng)Pp/Mpa鋼一耐磨鑄鐵0.1?0.26?8鋼一鑄鐵<0.040.1?0.213?184?7鋼一鋼低速7.5?13淬火鋼一青銅0.1?0.210?13注：1.當(dāng)中＜2.5或人力驅(qū)動(dòng)時(shí)，Pp可提高20%。2.當(dāng)螺母為剖分式時(shí)，Pp應(yīng)降低15%?20%。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(guò)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n=H/P。則螺紋工作面上的耐磨性條件為QPA7id2hu7id2hH[p]MPa(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SQPA7id2hu7id2hH[p]MPa(3-8)d2,，代入式（3-8）引整理后可得V7dl^[p]對(duì)于矩形和梯形螺紋，h=0.5P，則d7>0.8對(duì)于30o鋸齒形螺紋。h=0.75P，則d7>0.65W-1也]螺母高度H=$d2(3-9)(3-10)(3-11)式中：[P]為材料的許用壓力，MPa，見(jiàn)表3-14；巾值一般取1.2?3.5。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(guò)多，故取巾=1.2?2.5對(duì)于剖分螺母和兼作支承的螺母，可取巾=2.5?3.5只有傳動(dòng)精度較高；載荷較大，要求壽命較長(zhǎng)時(shí)，才允許取巾=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(guò)10圈。F=rN=0.3x5=1.5N由表12-1-4（1）[3，取中=1-7，由公式3-10得：7Q:15d2>0.8[：號(hào)=0.8=0.28mm由GB/T5796.3-2005可選d=8mm、P=6mm、d2=7.25mm、D4=8.3mm，小徑d3=6.2mm，D1=6.5mm的梯形螺紋，中等精度，螺旋副標(biāo)記為Tr8x1.5-7H/7e。

螺母高度H=中d2=1.7x7.25=12.3mm取H=13mm，螺紋圈數(shù)n=H/p=13/1.5=8.7。2.螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算由于為單頭螺紋，導(dǎo)程S=P=6mm由表12-1-3[3]，螺紋摩擦力矩人=arctan=arctan=14.7652。nd23.14x7.25由表12-1-7[3]，鋼對(duì)耐磨鑄鐵f=0.10~0.12，選取0.11，于是有:，f0.11Cp=arctan=arctan=6.4968。cos°cos30。22M=—dFtan（人+p'）="221x7.25x1.5xtan（14.7652+6.4968）=2.1158N.m2格）.bca=：（金）+M=—dFtan（人+p'）="22格）.bca=：（金）+3（-M^_）=■4x1.5+3x2.1158=0.9356Mpa<b（合0.2d°2\，3.14x6.220.2x6.22pnd32323.螺母強(qiáng)度校驗(yàn)由表12-1-4[3]得，牙根寬度b=0.65P=0.65x6=3.9mm，基本牙行高H1=0.5P=0.5x6=3mm。代人公式有1.5=0.001<nnD4bn3.14x8.3x3.9x9.3p（合格）3F3x1.5nDp2n3.14x8.3x3.92x9.3=0.003<bbp（合格）4.螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向力F大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力F必須小于臨界載荷Fcr。則螺桿的穩(wěn)定性條件為：?F?，、Ssc=^2Ss（3-12）式中：Scr一螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算安全系數(shù)。Ss一螺桿的穩(wěn)定性安全系數(shù)；對(duì)于傳力螺桿（如起重螺桿等），Ss=3.5?5.0；對(duì)于傳導(dǎo)螺桿，Ss=2.5?4.0；對(duì)于精密螺桿或水平螺桿，Ss>4.0。F一螺桿的臨界載荷；根據(jù)螺桿的柔度力的值的大小來(lái)計(jì)算，入工。i此處目為螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)，見(jiàn)表3-15,；l為螺桿的工作長(zhǎng)度，mm；i為螺桿危險(xiǎn)截面的慣量半徑，mm，其計(jì)算公式為i='-=幺。A4臨界載荷可按歐拉公式進(jìn)行計(jì)算，即廣兀2EIF=Cr（山）2式中：E一螺桿材料的拉壓彈性模量，MPa，E=2.06x105MPa；I一螺桿危險(xiǎn)截面的慣性量，【二空三，mm4。64所以有：=200.96mm4Tnd43.14x84I==6464則:Fcr=SI『W5嚴(yán)&=59969.20S=Fcr

—

scf=39979.47嘰=200.96mm4則:S=Fcr

—

scf=39979.47嘰所以合格。表3-15螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)目端部支撐情況長(zhǎng)度系數(shù)R端部支撐情況長(zhǎng)度系數(shù)R兩端固定0.50兩端部完全固定0.75一端固定，一端不完全0.60兩端鉸支1.00固定0.70一端固定，一端自2.00

一端鉸支，一端部完全固定由QZu圖3-2螺旋副受力圖后視鏡刮水及清洗系統(tǒng)的控制電路設(shè)計(jì)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(lái)運(yùn)行，就必須通過(guò)電路來(lái)進(jìn)行控制。后視鏡的刮水及清洗系統(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(guò)程中，能通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)雨刮片的來(lái)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(guò)程中，當(dāng)鏡面有灰塵時(shí)，可以先打開(kāi)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(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、繼電器、行程開(kāi)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(kāi)關(guān)2SQ2清洗電動(dòng)機(jī)M2接觸器1KM1熔斷器1FR1接觸器2KM2熔斷器2FR2接觸器3KM3開(kāi)關(guān)2SB2常開(kāi)接觸器4KM4開(kāi)關(guān)3SB3常開(kāi)時(shí)間繼電器1KT13秒光電開(kāi)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(lái)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(kāi)關(guān)SB2,接觸器KM1動(dòng)作，電流經(jīng)熔斷器FR、接觸器開(kāi)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(kāi)關(guān)SQ2，則接觸器KM2閉合，與此同時(shí)，接觸器KM2斷開(kāi)，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(kāi)關(guān)SQ1，則此時(shí)接觸器KM1閉合，KM2斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，以此類推。通過(guò)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)雨刮片的來(lái)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(kāi)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)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(guò)程。當(dāng)把刮水器開(kāi)關(guān)撥到“0”擋時(shí)，如果刮水片沒(méi)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i電源開(kāi)關(guān)一熔斷絲一電刷