机械原理课程设计汽车风窗刮水器机械制造汽车维修_机械制造-机械理论及资料.pdf

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1、机械原理课程设计汽车风窗刮水器 0/18 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：机械原理课程设计汽车风窗刮水器 1/18 目录 一、机构简介与设计数据.4 1.1 机构简介与设计数据.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与分析.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.13 三、课程设计总结.15 3.1机械原理课程设计总结.15 3.2收获与感想.15 3.3参考文献.1

2、5 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分

3、析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 2/18 一机构简介与设计数据 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 内曲柄摇杆机构设计与运动分析 曲柄摇杆机构动态静计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目

4、录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 3/18

5、容 力分析 符号 1n K ABl 1x 4DSL 4G 4SJ 1M 单位 r/min mm N 2mkg mmN 数据 30 1 120 60 180 100 15 0.01 500 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与应加于曲柄上的的平衡力矩。计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错

6、误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 4/18 二刮水器机构相关数据的计算与分析 2.1 机构尺寸、极位夹角、传动角的计算（1）LBC=180mm（2）极位夹角=180(k-1)(k+1

7、)=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(b2+c2-(d-a)2)/2bc r1=180-arcos(b2+c2-(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=WABLAB WAB=30/60 m/s LAB=60 mm VAB=0.188 m/s a B=WAB LAB=0.592 m/s 选比例尺：v=VB/pb=9.42 (m/s)/m a=a B/pb=29.5(m/s)/m 理论力学公式：VC=VB+VBC a C=a B+a CBn+a CBt 2.机构 12

8、 个位置的速度、加速度线图和位置图 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据

9、设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 5/18（1）由图 1 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0 VBC=0.188m/s a Cn=0 a BCn=0.197m/s a C=pc*a=1.6225 m/s （2）由图 2 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.139 m/s VBC=0.056m/s a Cn=0.280m/s a BCn=0.018m/s a C=pc*a=0.472m/s 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数

10、据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 6/18 （3）由图 3 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.149

11、m/s VBC=0.031m/s a Cn=0.319m/s a BCn=0.005m/s a C=pc*a=0.59m/s （4）由图 4 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.188 m/s VBC=0m/s a Cn=0.513m/s a BCn=0m/s a C=pc*a=0.56 m/s 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计

12、数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 7/18 （5）由图 5 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.194 m/s VBC=0.016m/s a Cn=0540m/s a BCn=0.002m/s a C=pc*a=0.53 m/s （6）由图 6 的速度多边形

13、与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.155 m/s VBC=0.026m/s a Cn=0.349m/s a BCn=0.004m/s a C=pc*a=0.68 m/s 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作

14、阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 8/18 （7）由图 7 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0 m/s VBC=0.188m/s a Cn=0m/s a BCn=0.197m/s a C=pc*a=0.91m/s （8）由图 8 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.116 m/s VBC=0.226m/s a Cn=0.196m/s a BCn=0.284m/s a C=p

15、c*a=0.15 m/s 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对

16、曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 9/18 （9）由图 9 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.119 m/s VBC=0.188m/s a Cn=0.118m/s a BCn=0.197m/s a C=pc*a=0.24 m/s （10）由图 10 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.188 m/s VBC=0m/s a Cn=0.512m/s a BCn=0m/s a C=pc*a=0.47 m/s 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构

17、相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 10/18 （11）由图 11 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=

18、0.232 m/s VBC=0.148m/s a Cn=0.780m/s a BCn=0.121m/s a C=pc*a=0.97 m/s （12）由图 12 的速度多边形与 加速度多边形，根据比例尺得到：VC=0.221 m/s VBC=0.312m/s a Cn=0.708m/s a BCn=0.542m/s a C=pc*a=1.09 m/s 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器

19、一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 11/18 由计算数据与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：（2）运动副 B的位移、速度、加速度曲线:计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目

20、录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 12/18

21、 （3）运动副 S4 的位移、速度、加速度曲线：计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容

22、符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 13/18 2.3 曲柄摇杆机构动态静力分析（1）通过计算机辅助程序可以得到动态静力分析计算结果：转动副 A、B、C的受力矢量端图为：计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传

23、至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 14/18 转动副 D的受力矢量端图为：（2）应加于曲柄上的平衡力矩为：计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机

24、构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 15/18 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机

25、械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 16/18 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

26、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。3、训练学生收集和运用设计资料以与计算、制图和数据处理与误差分析的能力，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，

27、设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然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计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据

28、的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个机械原理课程设计汽车风窗刮水器 17/18 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

29、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 计者指导老师时间机械原理课程设计汽车风窗刮水器目录一机构简介与设计数据机构简介与设计数据错误未定义书签设计内容二刮水器机构相关数据的计算与分析错误未定义书签机构尺寸即为家教传动角的计算错误未定义书签加速获与感想参考文献机械原理课程设计汽车风窗刮水器一机构简介与设计数据机构简介与设计数据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所示风窗刮水器工作时由电动机带动齿轮装置传至曲柄摇杆装置电动机单向器机动示意图工作阻力矩曲线设计数据设计参考数据见表所示表设计数据内曲柄摇杆机构设计与运动分析曲柄摇杆机构动态静机械原理课程设计汽车风窗刮水器力分析容符号单位数据设计内容对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构个