羚羊汽車繩輪式電動玻璃升降器的總體設計【6張CAD圖紙和畢業(yè)論文】

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畢業(yè)設計任務書 學生姓名 學號 05207417 班 級 07機制四班 指導教師 職稱 高級工程師 單 位 畢業(yè)設計（論文）題目 羚羊汽車繩輪式電動玻璃升降器的總體設計 畢業(yè)設計（論文）主要內(nèi)容和要求： 設計羚羊汽車電動玻璃升降器， 完成上升-下降工作循環(huán)。 1.電機的選擇 2.鋼絲繩的選擇 3.基本參數(shù)的確定 4.上升時間和速度的計算 5.下降時間和速度的計算 6.升降器工作效率的計算 畢業(yè)設計（論文）主要參考資料： [1] JB2882-81《載重汽車用玻璃升降器技術條件》汽車技術，1981年 [2] 《車門玻璃升降器設計方法淺析》.安徽：宋小寧，2005，1~7 [3] 濮良貴、紀名剛.《機械設計》[M] .北京：高等教育出版社, 2001,103~116;143~164 [4] 魯直雄《汽車運用工程.南京》:東南大學出版社, 2008.2;21~51　　 [5] 鄧星鐘 《機電傳動控制》第4版 武漢：華中科技大學出版社，2010.1，22~23 [6] QC/T636-2000汽車電動玻璃升降器國家標準，2000 [7] 王旭、王積森.機械設計課程設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2003.8,256~269　　 [8] PF-20001 《鋼絲繩總成技術標準》2001.07　　 [9] 常治斌、張京輝.機械原理.北京：北京大學出版社，2007.2,225~237 [10] QC/ T29027—91《汽車用玻璃升降器技術條件》,1991 [11] QC /T29026—91《汽車用玻璃升降器試驗方法,1991 [12] PF-60007A《電動玻璃升降器總成技術條件》，2003 [13] SORC31-XBD001-A_《玻璃升降器總成產(chǎn)品描述報告》，2003 [14] 柯明楊 機械制造工藝學 北京：北京航空航天大學出版社，1996.8 [15] 成大先 機械設計手冊 北京：化學工業(yè)出版社， 2004.1 [16] 王伯平 互換性與測量技術基礎 北京：機械工業(yè)出版社，2008.12 [17] POTENTIAL FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS(FMEA) [18] 《北京順恒達汽車零部件制造有限公司企業(yè)標準》，2002 [19] 《全順汽車電動玻璃升降器企業(yè)標準》 PF-60011，2003 畢業(yè)設計（論文）應完成的主要工作： 閱讀中英文文獻資料，熟練掌握CAD制圖軟件，繪制繩輪式玻璃升降器關鍵部件的零件路圖及裝配圖，完成設計說明書。 畢業(yè)設計（論文）進度安排： 序號 畢業(yè)設計（論文）各階段內(nèi)容 時間安排 備注 資料的查閱、收集、整理，并撰寫文獻綜述、開題報告、外文資料翻譯 12月10日—1月20日 確定基本設計方案 設計參數(shù)的計算 1月21日—2月1日 繪制零件圖及裝配圖 2月2日—3月15日 撰寫設計說明書，整理相關表格資料 3月16日—4月20日 準備答辯 課題信息： 課題性質： 設計□ 論文□ ? 課題來源： 教學□ 科研□ 生產(chǎn)□ 其它□ 發(fā)出任務書日期： 12月5日 指導教師簽名： 年 月 日 教研室意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 學生簽名： 本科畢業(yè)設計外文資料翻譯 系 別： 工程技術系 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 姓 名： 學 號： 05207417 2011 年 4 月 25 日 外文資料翻譯譯文 轎車電動玻璃升降器的探討與研究 前言 車門玻璃升降器作為車門附件，其作用是保證車門玻璃平穩(wěn)升降、門窗能隨時并順利地開啟和關閉，并能使玻璃停留在任意位置，不隨外力作用或汽車的顛簸而上下跳動。因此要求玻璃升降器結構可靠、操縱輕便省力，并需有防止玻璃升降器倒轉的制動裝置。隨著汽車的不斷改進和發(fā)展，玻璃升降器也由簡單的絲桿式、單臂式逐漸發(fā)展為今天的電動式。電動玻璃升降器結構簡單可靠，操縱方便省力，被現(xiàn)代轎車普遍采用。它可以在副儀表板上布置控制開關，也可以在各自的車門上單獨設置開關，分別操作。駕駛員可以在自己的位置上通過控制開關開閉任一車門玻璃，提高了轎車的舒適性和方便性。 結構及原理 為了與車身造型協(xié)調一致，現(xiàn)代轎車車門玻璃基本上采用大曲率弧面玻璃。當玻璃下降到車門內(nèi)部時，所需空間較大。然而，為了增加車身內(nèi)部乘坐空間，要求車門的厚度又要盡可能小。鋼絲繩式升降器由于具有占位小、質量輕、易于安裝布置，尤其適用于曲面玻璃，且具有成本低等優(yōu)點，被現(xiàn)代轎車廣泛采用。 鋼絲繩式電動玻璃升降器有雙導軌和單導軌兩種結構型式。雙導軌電動玻璃升降器使玻璃運行平穩(wěn)、噪聲低，但安裝精度要求高，成本也比較高，適用于大車門轎車、旅行車以及無框車門轎車（如敞蓬車）。單導軌電動玻璃升降器由于車門玻璃與導軌間只有一個固定點，玻璃運行時需要靠車門窗框上的玻璃導槽進行導向，因此玻璃升降的平穩(wěn)性靠導槽的精度保證。單導軌電動玻璃升降器具有結構簡單、成本低、安裝方便等特點，被中低檔轎車普遍使用。這兩種電動玻璃升降器雖然結構上有些區(qū)別，但工作原理卻是相同的。鋼絲式玻璃升降式通常由減速裝置、電機、線輪轂、鋼絲繩、滑塊、導軌、止動塊等組成。電機與減速裝置通常做成一體，通稱減速電機。通電時電機轉動，通過蝸輪蝸桿減速器進行減速并帶動線輪轂轉動，從而帶動鋼絲繩拉著滑塊及玻璃 （玻璃固定在滑塊上）沿導軌運動。通過電機正反轉，使玻璃上下運動。玻璃上升到頂部時由門框上導槽密封條止動，玻璃下降到底部時由升降器止動塊止動。止動時電機電流迅速增大，電機產(chǎn)熱升溫。當溫度升到一定值時，電機內(nèi)部熱敏保護裝置膨脹斷開，使電機斷電，保護電機不致因溫度過高而燒損。當電機溫度下降后，熱敏保護裝置又接通，電機又可以正常工作。 減速電機 減速電機是電動玻璃升降器的核心部分，其性能好壞直接影響總成性能。升降器電機采用直流永磁電機，它由機殼（俗稱磁缸）、磁瓦、轉子、轉子軸、換向器以及密封件等組成， 通常轉子軸也用作為減速器的蝸桿。為了防止負載過大或控制開關失靈而燒毀電機，因此電機內(nèi)部設置有熱敏保護裝置。當電機換向時，電機換向器會產(chǎn)生火花并產(chǎn)生電磁波。為防止對汽車其它電器產(chǎn)生干擾，電機內(nèi)部也設置有電感電容濾波器。電機的減速裝置由蝸輪蝸桿組成。蝸輪蝸桿減速器傳動比大，工作平穩(wěn)無噪聲， 結構緊湊。當螺旋角小于摩擦角時， 自鎖性強，能有效地防止車門玻璃倒轉。但蝸輪蝸桿減速器傳動效率低， 因此影響升降器總成的工作效率。由于電機由專業(yè)廠生產(chǎn)，因此在設計電動玻璃升降器時， 只需根據(jù)車門結構、車門密封條及玻璃的技術參數(shù)以及升降器導軌的型式來選擇電機。只有在性能匹配良好時，才能使玻璃運行平穩(wěn)。 導軌及其它零件 導軌在玻璃升降器中也是比較重要的零件，其制造質量和精度都將影響玻璃上升的平穩(wěn)性。由于現(xiàn)代轎車側圍采用大曲率弧面造型，這就給升降器導軌的制造帶來一定難度。因此在選擇導軌材料時要考慮較容易成形的材料；又因導軌要承受玻璃的質量以及玻璃運行時的阻力，因此又要求導軌要有足夠的強度和剛度。此外，因玻璃升降器安裝在車門內(nèi)，容易受潮氣、水以及灰塵的侵蝕，因此要求導軌具有耐腐蝕性能。升降器鋼絲繩在工作中起傳力作用，因此要求鋼絲繩柔性好并具有足夠的抗拉強度和良好的耐磨、耐腐蝕性。鋼絲繩及夾頭抗拉強度應大于2000N，并經(jīng)過25000次循環(huán)無損壞?；瑝K在工作中主要是帶動玻璃沿導軌上下運動，因此要求滑塊強度高，耐熱性好，摩擦系數(shù)小。聚甲醛 POM是滑塊的理想材料。止動塊在工作中起減緩滑塊的沖擊并阻止其運動的作用，因此要求止動塊彈性好、抗沖擊性強，并且耐油污性能好。選擇聚氨酯或氯丁橡膠作止動塊材料比較合理。 防夾電動玻璃升降器 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和電子技術在汽車上的廣泛應用，最近國外已開發(fā)了防夾電動玻璃升降器。它是在原電動玻璃升降器基礎上增加 ECU （又稱電子模塊） 及傳感器等，利用微電子技術對升降器工作進行系統(tǒng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、計算處理、診斷及輸出控制等。當玻璃上升到一定距離時，便進入防夾區(qū)。 在防夾區(qū)內(nèi)，如果玻璃遇到一定的外來阻力， 則玻璃停止上升并立即下降;如果玻璃沒有遇到外來阻力，則玻璃繼續(xù)上升。為了確保玻璃上升時能夠關嚴，防夾電動玻璃升降器還具有數(shù)據(jù)自動修正功能。它對玻璃運行的數(shù)據(jù)作記錄，并且每運行20次就會自動修正一次，即每運行20次升降器就會使玻璃上升到頂部一次，電子模塊記錄新的運行參數(shù)并調整電機工況。避免了因車門變形或車門附件磨損而造成玻璃無法關閉到位的情況發(fā)生。 未來智能型電動玻璃升降器 汽車電子技術的高速發(fā)展和納米技術的應用，加速了汽車智能化的進程。未來幾年將是汽車智能化發(fā)展的快速時期，玻璃升降器也將變得越來越自動化、智能化。當人們打開車門時，如果該車門玻璃處于關閉狀態(tài)，電子控制系統(tǒng)檢測到信號后，指令電動玻璃升降器將車門玻璃自動下降一定距離；關上車門后， 玻璃又自動上升關閉。由此避免了在關門時車內(nèi)氣壓過高而影響車內(nèi)乘員的舒適性。 對于無框車門，還可以避免在關門時玻璃對車門密封條的摩擦。下雨時，當智能自動雨刮系統(tǒng)啟動工作時，電動玻璃升降器電子控制系統(tǒng)檢測到雨刮工作電流，并指令所有車門升降器自動關閉車窗玻璃。發(fā)動機熄火后，在駕駛員側車門關閉并鎖止30s內(nèi)，所有車門玻璃升降器電子監(jiān)控系統(tǒng)將對車門玻璃狀態(tài)進行智能掃描，如發(fā)現(xiàn)玻璃沒有關閉，則自動關閉車門玻璃，以防止駕駛員離開車時，因疏忽忘了關閉車門玻璃而發(fā)生失竊的后果。 外文原文 Electric window regulator research and discussion Preface Door window regulator for door accessories, door glass, whose role is to ensure a smooth landing, doors and windows ready and open and close smoothly, and allows the glass to stay in any position, not with external force or the car bumps up and down beat. Therefore requested glass lifter reliable structure, manipulation of light and effort, and the need to prevent lifter reverse braking device. With the continuous improvement and development of automotive, glass lifter also by a simple Screw-type, single-arm gradually developed into today's electric. Electric window regulator simple, reliable, easy to manipulate effort, commonly used by modern cars. It can be arranged in the dashboard control switch, vice, can also be set separately on each door switch operation, respectively. The driver position in their own control switch through any door opening and closing of glass and improve the car's comfort and convenience. Structure and Principle Coordinated with the body shape to the modern car door glass is basically glass with large curvature arc. When the inside of the glass door down to the required larger space. However, in order to increase passenger space inside the body, requiring the thickness of the door again as small as possible. Wire rope hoist with a footprint as small, light weight, easy to install and layout, especially for curved glass, and has a low cost, widely used by modern cars. Electric wire rope hoist with double glass, single-track rail and two structural types. Dual-rail electric window glass allows smooth operation, low noise, high precision but the installation cost is high, the door for large sedans, station wagons and frameless doors cars (such as convertible). Single-rail power window regulator and the slide between the glass door is only one fixed point, the glass run to rely on the glass door frame on the guide groove for guidance, so the smoothness of the glass by lifting guides to ensure accuracy. Single-rail power window regulator with a simple structure, low cost, convenient installation, is commonly used in middle and low cars. Both the structure of electric glass lifter Although there are some differences, but the principle is the same. Wire glass lift is usually slow, motor, wire wheels, wire rope, slide, rails, stop block and so on. Motor and reduction gear is usually made of one, known as the gear motor. Turn the motor is powered through the worm gear reducer and drive line wheels turning, so as to drive wire rope pulling the slider and glass (glass fixed to the slider) along the rail movement. By reversing the motor, the glass up and down. Rise to the top of the glass from the door seal on the stopper guide slot, the Ministry of the glass down in the end stop by the hoist block stop. Stop when the motor current increases rapidly, the motor heat to heat up. When the temperature is raised to a certain value, the expansion of the motor thermal protection device off, the motor power to protect the motor will not burn due to high temperature. When the motor temperature drops, the thermal protection device and connected to the motor and can work properly. Geared Motor Electric gear motor is the heart of the glass elevator, the performance of a direct impact on assembly performance. Hoist motor DC permanent magnet motor, which consists of casing (known as magnetic cylinder), magnetic tile, rotor, rotor shaft, commutator, and seals and other components, often also used as a rotor shaft worm reducer. In order to prevent overload or failure of burning motor control switch, so the motor has thermal protection device within the set. When the motor commutation, the motor commutator will produce sparks and produce electromagnetic waves. To prevent electrical interference of other cars, the motor is also set with inductor-capacitor filter. Motor speed control device composed by the worm. Worm gear transmission ratio, smooth no noise, compact structure. When the helix angle is less than the friction angle, the self-locking is strong, can effectively prevent the door glass upside down. However, low efficiency of worm gear reducer drive, thus affecting the efficiency of the lifting assembly. As the motor by professional plant production, so the design of electric window regulator, just under the door structure, door seals and glass technical parameters and type of rail movements to select the motor. Only when well-matched in performance, to make the glass smooth operation. Rails and other parts Rail in the window regulator is a rather important part in its manufacturing quality and accuracy will increase the stability of the glass. Around the side of modern cars with large curvature arc shape, which gives the manufacture of elevator guide rail to bring some difficulties. Therefore, material selection guide easier to consider when forming the material; because of the quality of rails to bear the glass and glass run the resistance, it is also required to have adequate rail strength and rigidity. In addition, because the glass lift installed in the door, the easy to damp air, water and dust erosion, thus requiring corrosion resistant rails. Hoist wire rope in the work force from the transmission, it requires a good and flexible steel wire rope has sufficient tensile strength and good wear and corrosion resistance. Tensile strength of wire rope and chuck should be greater than 2000N, and after 25,000 cycles without damage. Slider in the work is mainly driven up and down movement of glass along the rail, thus requiring the slider, high strength, heat resistance, low coefficient of friction. POM POM is an ideal material for the slider. Stop slow down the block from the slider in the work and prevent the impact of the role of its movement, thus requiring the stopper block flexibility, impact resistance and oil resistance and good performance. Select polyurethane or neoprene material for the stopper block is reasonable. Anti-pinch electric window regulator With the continuous development of the automobile industry and electronic technology in a wide range of automotive applications, has recently been developed abroad, anti-trap electric window regulator. It is in the original electric glass lifter adds ECU (also known as electronic modules) and the sensors, the use of microelectronics technology on the work of the hoist system monitoring, data acquisition, computing, control, diagnosis and output. When the glass up to a certain distance, then enter the anti-trap area. In the anti-trap area, if some alien encounter resistance of glass, the glass stop the rise and fall immediately; if the glass did not encounter resistance outside, the glass continues to rise. In order to ensure that the glass rises to locked, anti-trap electric window regulator also has automatic data correction. It records data for the glass run and run 20 times each will automatically correct, or one every 20 runs would make the glass elevator up to the top of the time, the new electronic module records the operating parameters and adjusting the motor operating conditions. To avoid deformation due to the door or door glass attachment caused by wear and tear can not be closed in place to happen. Future intelligent electric window regulator The rapid development of automotive electronic technology and the application of nanotechnology to speed up the process of automotive intelligence. The next few years will be the rapid development of intelligent vehicles during the glass elevator will also become more automated and intelligent. When people open the door if the door glass is turned off, electronic control system to detect the signal, the instruction will be electric window lifter automatic glass doors down a certain distance; closed the rear door, the glass and automatically rise to close. Thus avoiding excessive pressure in the closing when the car affect the comfort of the passengers. For the frameless doors, and also avoid the glass in the door seal on the door of friction. When it rains, when the intelligent automatic wiper system starts working, electrical window lifter wiper electronic control system to detect currents of work, and ordering all the doors automatically close the car windows down. Turn off the engine after the driver's side door closed and locking 30s, all door glass elevator door glass, electronic monitoring system will intelligently scan state, such as that glass is not closed, then automatically close the door glass to prevent the driver to leave the car, negligently forgot to close the door glass and the consequences of the theft occurred. 畢業(yè)設計開題報告 學生姓名 學號 05207417 專業(yè)班級 機械設計制造及其自動化4班 指導教師 職稱 高工 單 位 課題性質 設計√ 論文□ 課題來源 科研□ 教學□ 生產(chǎn)√ 其它□ 畢業(yè)設計（論文）題目 羚羊汽車電動玻璃升降器的總體設計 一、課題研究的目的和意義： 汽車門窗不但要保證駕駛員有足夠的視角, 以安全駕駛和行車；同時為滿足乘坐舒適的需要，玻璃的位置需要調整,因而玻璃調整的范圍與操縱的靈活方便就成為重要的性能指標。保證汽車玻璃靈話調整的機構就是玻璃升降器，它也是汽車安全和舒適性的一個重要部件。 通過本次對雙滑道升降器的研究，掌握機械設計的一般方法，培養(yǎng)完善的設計思想，鍛煉分析問題、解決問題的能力，特別是掌握總體設計和零部件設計的方法與技巧。 二、國內(nèi)外發(fā)展的情況 1.市場行情 近年來隨著汽車舒適性要求的不斷提高，汽車電機在一輛汽車上安裝的數(shù)量也越來越多，配備門窗升降器 電動機(俗稱搖窗電機)的電動窗系統(tǒng)便是被國外大多數(shù)車型作為標準配件選用。近年來，國內(nèi)的很多汽車 生產(chǎn)廠家也開始在很多轎車上將電動窗作為標準配置，在其他轎車、客車等車型上作為可選配置，使搖窗 電機的需求量不斷提高。1999年全國玻璃升降器產(chǎn)量為313．6萬門，其中電動升降器約占25％。隨著轎車大規(guī)模進入家庭的日益臨近，電動升降器所占的比率逐步上升，到2005年，客車與轎車的總產(chǎn)量已達180萬輛左右，搖窗電機的需求量將非?？捎^。 2.演變歷史 國外搖窗電機起源于60年代末70年代初，第一代產(chǎn)品體積較大，結構復雜，無防水設計， 70年代初期開始在一些中高檔轎車上配置。第二代產(chǎn)品較第一代產(chǎn)品在體積上大為減小，同時增加了排水孔，70年代末起開始大規(guī)模配置，其改進型至今尚占有一部分市場份額，我國90年代初期引入裝車的產(chǎn)品大多為此代產(chǎn)品。第三代產(chǎn)品于80年代末90年代初投放市場，其特點為結構緊湊，使用透氣膜技術，防水性能優(yōu)越，電機性能穩(wěn)定、可靠，使用壽命長，為90年代主流產(chǎn)品，至今仍占據(jù)市場主要份額。第四代產(chǎn)品于90年代末投放市場，由于大量采用新材料新工藝，其部件結構趨向于一體化，體積進一步減小，重量大大降低，并可根據(jù)需要配置防夾電子模塊，在國外正開始取代第三代電機。國外研制的第五代超小型電機，在2006年投放市場。 三、研究內(nèi)容 我的畢業(yè)設計是羚羊電動玻璃升降器總體設計，該設計過程包括對電機的選擇、鋼絲繩的選擇、滑道的設計及系統(tǒng)的傳動方式設計；并安排滑道的加工工藝，編制成工藝卡片和檢驗指導書。通過在工廠實習的經(jīng)驗和有關設計手冊安排其裝配工藝并置成裝配工藝卡和檢驗指導書，用來指導工人進行生產(chǎn)。 四、研究方案 1）項目可行性分析報告； 2）設計開發(fā)任務書； 3）初始過程流程圖； 4）圖紙的繪制； 5）計算說明書和編制控制計劃； 6）電動產(chǎn)品明細表及材料清單確定； 7）設備、工裝的確定； 8）工裝、模具的設計； 9）工序卡及檢驗指導書的編制； 五、可行性分析 本次設計參考了大量圖書及其網(wǎng)上資料，并且以工廠實際的相關產(chǎn)品為參考，同時，開發(fā)小組內(nèi)成員、工人師傅及指導老師給了我大量的建議及指導，工廠相關的設計經(jīng)驗以及在大學期間學到的有關機械設計和工藝的知識也是我完成此次設計必不可少的條件。此外，在設計過程中，綜合比較了多種設計方案，還考慮了生產(chǎn)的可行性、主機廠的要求，最終設計完成。 六、預期結果： 雙滑道鋼絲升降器是柔式升降器，與傳統(tǒng)的臂式升降器相比更具穩(wěn)定性，裝配更為簡易，是目前世界上比較主流的車窗升降器。 七、進度安排： 12月10日~1月31日，資料的查閱、收集、整理，并撰寫文獻綜述、開題報告、外文資料翻譯，確定基本設計方案； 2月1日~3月25日，計算分析、設計與整理； 3月15日~4月10日，圖紙繪制； 4月11日~4月25日，撰寫設計說明書，整理相關表格資料； 4月26日~5月1日：準備答辯。 八、參考文獻 [1] 楊松林.工程CAD基礎及應用.北京：北京航空航天大學出版社，2008,3~18 [2] 濮良貴、紀名剛.機械設計[M] .北京：高等教育出版社, 2001,103~116;143~164 [3] 魯直雄.汽車運用工程.南京:東南大學出版社, 2008.2;21~51 [4] 劉洪文.材料力學.北京：高等教育出版社，2004,73~94 [5] 余永泗、齊民.機械工程材料 第6版.大連：大連理工大學出版社，2006.1,98~142 [6] 王旭、王積森.機械設計課程設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2003.8,256~269 [7] 柳秉毅.材料成型工藝基礎.北京：高等教育出版社，2005.5,148~187 [8] 常治斌、張京輝.機械原理.北京：北京大學出版社，2007.2,225~237 [9] 同濟大學應用數(shù)學系.高等數(shù)學 第5版 .北京：高等教育出版社，2001.10 [10] 方坤凡 公差與配合實用手冊 北京：機械工業(yè)出版社，2008.12 [11] 北京順恒達汽車零部件制造有限公司企業(yè)標準 指導教師意見： 指導教師簽名： 2010年12 月20 日 教研室意見： 審查結果： 同 意□ 不 同 意□ 教研室主任簽名： 年 月 日