双滑道叉臂式玻璃升降器设计.doc

毕 业 设 计 开 题 报 告

双滑道叉臂式玻璃升降器设计

学 院： 汽车与交通学院
班 级： 汽修0614班
学生姓名： 周涛
指导教师： 杜峰
职 称： 高级工程师

2010年11月30日

毕业设计开题报告
课题题目
双滑道叉臂式玻璃升降器设计
课题性质
A B C D E
□ □ ■ □ □
课题来源
A B C D
□ □ ■ □
成果形式
A B C D E
□ ■ □ □ □
同组同学
无
1、 研究的目的
现代汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，对汽车门窗玻璃的工作条件和使用要求日趋严格，要求汽车玻璃升降器应具有更高的可靠性和舒适性。因为汽车玻璃升降器工作状况的好坏直接影响到汽车整体性能，所以对玻璃升降器的检测至关重要。因为对汽车产品性能及质量的要求越来越高，安全性法规和标准对汽车产品的约束也越来越严格，所以采用大量的信息及计算机高新技术并应用于设计、制造的全过程对加速汽车开发与生产十分必要。汽车的整个设计、生产、制造、检验、营销是一个复杂的过程，信息量大，数据流复杂，所以应用先进的计算机技术，可实现汽车开发、试制、试验及制造全过程的高效率化。随着汽车工业全球化的发展，竞争日益激烈，迫使各大汽车公司纷纷寻求最佳设计。本文设计就是为了简化车身零部件的设计流程，缩短开发周期，提高产品质量，降低开发成本，使玻璃运动的更平稳。
2、主要研究内容
1）玻璃升降器的结构组成和常用类型
玻璃升降器主要由驱动机构、传动机构、制动机构和平衡机构等几大部分组成。电动玻璃升降器根据机械升降机构的不同工作原理，电动玻璃升降器可分为三种形式：绳轮式、叉臂式、软轴式。
绳轮式电动玻璃升降器可用于各种圆弧玻璃的车型中，但由于安装空间要求较大，目前主要用于玻璃圆弧较小的中高档轿车和高档面包车中；叉臂式电动玻璃升降器主要用于玻璃圆弧较大的载货汽车、面包车及中低档轿车中；软轴式电动玻璃升降器可用于各种玻璃圆弧的车型中，但运行噪声较大，目前主要用于玻璃圆弧适中的面包车及中低档轿车中。因为单滑道平稳性比较差，现在汽车基本上没有采用单滑道式玻璃升降器了，所以都采用双滑道式玻璃升降器了。因为叉臂式结构型式的优点是结构简单，制造成本低，易于安装布置，适用于车门玻璃弧度较小轿车车门上，运行更平稳，尤其是对无框车门系统，所以我选择双滑道叉臂式玻璃升降器作为本论文的研究对象（其结构型式见图1）。
2）双滑道叉臂式玻璃升降器总成和工作原理
（1）该结构升降器主要由摇窗电机、扇形齿板、主动臂、从动壁、长导向槽、短导向槽、导向块、安装盖板、玻璃托架等构成。
（2）双滑道叉臂式玻璃升降器工作原理是当电机转动时，驱动小齿轮旋转带动扇形齿轮转动，然后，通过叉臂结构带动玻璃托架上下运动，从而达到玻璃升降的目的。

图1 叉臂式玻璃升降器平面布置
3、设计思路
在车门设计和布局中正确选择和布置玻璃升降器是保证玻璃升降操纵轻便，工作可靠的关键。因为作为车门系统中的运动部件，升降器不仅仅和车身内外板的空间布局相关，同时也和车门两侧导轨、玻璃内外板、密封条都有一定关联。所以特别是内外板和玻璃形状初步确认后，需要根据车门系统和玻璃升降器相关联部件进行布局和分析，如果玻璃升降器空间布局不恰当，在实际过程中经常会遇到玻璃升降卡滞、抖动、偏离车门边框导槽等现象。运动不平稳常常也意味着在整个运行行程或某个特定位置会出现动力学状况恶劣的情况；反映在现实中会出现型式试验（寿命试验）失败或使用过程中零件失效，如叉臂升降器中的长臂、短臂的磨损，绳轮式升降器的钢丝绳断裂等。为了解决这些可能存在的问题，需要在车门内外板上进行附件布局及进行玻璃升降器结构设计时，应充分考虑各个方面的因素。以此为思路，使车门玻璃升降器设计有条不紊，效率得以提高，质量得以保证。玻璃升降器设计是车身设计中最复杂、难度最大，实际过程中可能会遇到很多情况，有时甚至会出现控制硬点之间相互矛盾，需要具体问题具体分析，通过不断调整才能达到最优化结果。
4、双滑道叉臂式玻璃升降器设计内容及步骤
以上海某型汽车双滑道玻璃升降器为研究对象，主要工作内容如下：
1）车门玻璃参数的确定，应根据车门外板框的结构，玻璃面在整车坐标中的空间位置来确定；
2）玻璃在车门上的干涉校核，应根据相关软件进行模拟校核；
3）玻璃升降器类型的选择和布置，应根据车窗弧度半径和车窗导轨布局位置来作选则；
4）车窗玻璃运行弧度的确定，应根据车窗的结构和客户提供的数据来确定；
5）叉臂组件所在平面位置的确定，应根据叉臂组件所在平面布局在和车窗玻璃运行轨迹空间圆所在平面垂直位置上；
6）导向槽的设计，应根据玻璃的外形尺寸及在整车坐标系中的位置，两个玻璃托架定位孔中心圆心在整车的位置；
7）驱动电机的选择，应根据玻璃升降器的技术指标如转速、功率、摩擦力矩来确定。有了玻璃的数据后，可求出玻璃的质心位置，根据以往设计经验和一些样车数据，双导轨的间距应在不干涉内门板和其它附件的情况下尽可能大。
5、课题的准备情况及进度计划

周数
工 作 内 容
第1～2周
确定毕业设计题目，收集设计相关资料；完成开题报告
第 3～6 周
对叉臂式玻璃升降器的整体结构进行设计
第7～8周
对车门进行设计计算
第9～12周
利用相关绘图软件，绘出装配图及各零件图
第12～14周
撰写毕业设计说明书并完善毕业设计，准备毕业答辩；

6、参考文献
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[2] 郝静如 主编机电一体化设计系列丛书[M]. 航空工业出版社, 2008.
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指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）

指导教师签名：
年 月 日

专家组及系里意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等）

专家组成员签字： 教学主任（签章）：
年 月 日