機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)——汽車風(fēng)窗刮水器機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：汽車風(fēng)窗刮水器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析學(xué)院：班級(jí)：設(shè)計(jì)者：指導(dǎo)老師：時(shí)間：

目錄一、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 21.1機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 21.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 3二、刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算及分析 42.1機(jī)構(gòu)尺寸、即為家教、傳動(dòng)角的計(jì)算 42.2加速度，速度多邊形的計(jì)算與分析 42.3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析 13三、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 153.1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)總結(jié) 153.2收獲與感想 153.3參考文獻(xiàn) 15

一．機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1.1機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（1）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介汽車風(fēng)窗刮水器是用于汽車刮水刷的驅(qū)動(dòng)裝置。如圖1-(a)所示，風(fēng)窗刮水器工作時(shí)，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪裝置1-2，傳至曲柄搖桿裝置2'-3-4。電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，刮水桿4作左右往復(fù)擺動(dòng)，要求左右擺動(dòng)的平均速度相同。其中，刮水刷的工作阻力矩如圖1-(b)所示。圖1汽車風(fēng)窗刮水器（a）機(jī)動(dòng)示意圖；（b）工作阻力矩曲線（2）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)見表1所示表1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)內(nèi)容曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析符號(hào)單位數(shù)據(jù)30112060180100150.015001.2設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。作機(jī)構(gòu)12個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)速度和加速度線圖，構(gòu)件4的角速度與角加速度線圖。（2）對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析。確定機(jī)構(gòu)一個(gè)位置的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副反力及應(yīng)加于曲柄上的的平衡力矩。

二．刮水器機(jī)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算及分析2.1機(jī)構(gòu)尺寸、極位夾角、傳動(dòng)角的計(jì)算（1）LBC=180mm（2）極位夾角θ=180(k-1)(k+1)∴θ=0°可見該機(jī)構(gòu)無急回作用，可以達(dá)到擺臂左右擺動(dòng)速度相同的要求。（3）傳動(dòng)角r′=arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bcr1′=180-arcos(b^2+c^2-{(d-a)}^2)/2bc計(jì)算得r′=r1′=302.2加速度，速度多邊形的計(jì)算與分析1.由已知條件可得：VB=WAB×LABWAB=30π/60m/sLAB=60mm∴VAB=0.188m/s∴aB=WAB2×LAB=0.592m2/s選比例尺：μv=VB/pb=9.42(m/s)/mμa=aB/p`b`=29.5(m2/s)/m理論力學(xué)公式：VC=VB+VBCaC=aB+aCB^n+aCB^t2.機(jī)構(gòu)12個(gè)位置的速度、加速度線圖和位置圖（1）由圖1的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0VBC=0.188m/saC^n=0aBC^n=0.197m/s2aC=p`c`*μa=1.6225m/s2（2）由圖2的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.139m/sVBC=0.056m/saC^n=0.280m/s2aBC^n=0.018m/s2aC=p`c`*μa=0.472m/s2

（3）由圖3的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.149m/sVBC=0.031m/saC^n=0.319m/s2aBC^n=0.005m/s2aC=p`c`*μa=0.59m/s2（4）由圖4的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.188m/sVBC=0m/saC^n=0.513m/s2aBC^n=0m/s2aC=p`c`*μa=0.56m/s2

（5）由圖5的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.194m/sVBC=0.016m/saC^n=0540m/s2aBC^n=0.002m/s2aC=p`c`*μa=0.53m/s2（6）由圖6的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.155m/sVBC=0.026m/saC^n=0.349m/s2aBC^n=0.004m/s2aC=p`c`*μa=0.68m/s2

（7）由圖7的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0m/sVBC=0.188m/saC^n=0m/s2aBC^n=0.197m/s2aC=p`c`*μa=0.91m/s2（8）由圖8的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.116m/sVBC=0.226m/saC^n=0.196m/s2aBC^n=0.284m/s2aC=p`c`*μa=0.15m/s2

（9）由圖9的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.119m/sVBC=0.188m/saC^n=0.118m/s2aBC^n=0.197m/s2aC=p`c`*μa=0.24m/s2（10）由圖10的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.188m/sVBC=0m/saC^n=0.512m/s2aBC^n=0m/s2aC=p`c`*μa=0.47m/s2

（11）由圖11的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.232m/sVBC=0.148m/saC^n=0.780m/s2aBC^n=0.121m/s2aC=p`c`*μa=0.97m/s2（12）由圖12的速度多邊形及加速度多邊形，根據(jù)比例尺得到：VC=0.221m/sVBC=0.312m/saC^n=0.708m/s2aBC^n=0.542m/s2aC=p`c`*μa=1.09m

由計(jì)算數(shù)據(jù)及電腦輔助程序可得轉(zhuǎn)動(dòng)副B、C、S4的各個(gè)運(yùn)動(dòng)曲線：（1）運(yùn)動(dòng)副C的位移、速度、加速度曲線：（2）運(yùn)動(dòng)副B的位移、速度、加速度曲線:（3）運(yùn)動(dòng)副S4的位移、速度、加速度曲線：

2.3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析（1）通過計(jì)算機(jī)輔助程序可以得到動(dòng)態(tài)靜力分析計(jì)算結(jié)果：轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B、C的受力矢量端圖為：轉(zhuǎn)動(dòng)副D的受力矢量端圖為：（2）應(yīng)加于曲柄上的平衡力矩為：

三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)3.1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)總結(jié)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力，是學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程所學(xué)理論知識(shí)和技能解決實(shí)際問題，獲得工程技術(shù)訓(xùn)練的必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)所要達(dá)到的目的是：1、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程的理論知識(shí)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際來分析和解決工程問題的能力。2、通過制定設(shè)計(jì)方案、合理選擇機(jī)構(gòu)的類型、正確地對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行分析和計(jì)算，讓學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一個(gè)較完整的概念。3、訓(xùn)練學(xué)生收集和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及計(jì)算、制圖和數(shù)據(jù)處理及誤差分析的能力，并在此基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)，初步掌握編制計(jì)算機(jī)程序并在計(jì)算機(jī)上計(jì)算來解決機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的基本技能。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)的任務(wù)是：機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的機(jī)構(gòu)為題目，根據(jù)已知機(jī)械的工作要求，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型與組合，設(shè)計(jì)出幾種機(jī)構(gòu)方案，并對(duì)其加以比較和確定，然后對(duì)所選定方案中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力分析，確定出最優(yōu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能曲線。3.2收獲與感想這次為期7天的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，雖然時(shí)間短暫，卻讓我們得到了非常充分的鍛煉，為了完成這次課程設(shè)計(jì)，我們會(huì)上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，會(huì)去圖書館查閱相關(guān)文獻(xiàn)，會(huì)相互討論解決問題，會(huì)激烈的爭(zhēng)論一個(gè)個(gè)的疑點(diǎn)，在不斷的完善與爭(zhēng)論中，各種設(shè)計(jì)方案趨于完善，這種學(xué)習(xí)氛圍是我