毕业设计论文货车机械平行臂式玻璃升降器的设计.doc

上海工程技术大学毕业设计（论文） 货车机械平行臂式玻璃升降器的设计各专业完整优秀毕业论文设计图纸摘 要玻璃升降器的存在一是为了增加驾驶员的车视野，二是为了保证车内的通风，因此它是车门附件中重要的元件虽然现今电动式玻璃升降器大行其道，但平行臂式升降器依然有它的市场，在货车和面包车上因其可靠性、成本低、强度好、升降平稳、运动阻力小等特点因而被广泛应用本文所要设计的是货车机械平行臂式玻璃升降器，在分析了所需玻璃行程的基础上进行了运动分析和力学分析在对机构进行了性能与结构分析的基础上，主要涉及驱动总成（传动轴），传动总成（小齿轮、扇形齿板），执行元件（一对平行传动臂、T形架）及安装固定装置等的设计；为了实现玻璃在任意位置的制动，玻璃在受到向下的压力时能保证不超过5mm下移以及举升轻便的要求分别设计了制动机构和平衡机构随后对各元件、总成与机构采用几何作图法与理论计算的方法进行了载荷分析，对关键零件进行了强度校核，从而确定零件的断面尺寸和形状接着对各部件进行实体建模和装配最后对主要元件进行二维出图关键词：玻璃升降器，平行臂，行程，平衡弹簧，制动弹簧Vehicle Mechanical Parallel Arms Window RegulatorABSTRACTThe window regulator One is to increase the presence of the car driver vision, and the other is to ensure that the vehicle ventilation, Therefore it is important annex to the door components. Although modern electric window regulators are more popular, but the parallel arm window regulators are still on the market. In trucks and vans on the basis of their reliability, low cost, good strength, a smooth landing, small resistance movement characteristics they have been widely used.This paper is to be briefed on the vehicle mechanical arm Glass parallel movements of the design process. In the performance of the institutions and structures on the basis of the analysis, involving mainly driven assembly (Shaft), drive assembly (small gear, fan-shaped tooth plate), the implementation of devices (one pair of parallel transmission arm, T-shaped frame); To achieve the glass at arbitrary position and the brake light of the lifting of a brake designed and balance mechanism. Subsequently the right components, assembly and institutions using geometric mapping with the calculation methods of analysis and loads are calculated to determine the components of the cross-section size and shape. Proceeded to I do the components of solid modeling and assembly. Finally, I do the main components of 2D drawing to satisfy the requirement of the real situation. Key words: window regulator, parallel arm, trip, balance spring, spring brake货车机械平行臂式玻璃升降器的设计韩 强 0611031250 引言新颁布的汽车行业标准QC／T29027-91《汽车用玻璃升降器技术条件》中对于玻璃升降器是这样定义的：“玻璃升降器是指按一定的驱动方式将汽车车窗玻璃沿玻璃导槽升起或下降，并能停留在任意位置的装置。

考虑到一些特殊的玻璃调整装置(如某些轿车可调开度的三角窗玻璃、太阳顶窗等)，似乎应称其为玻璃调整器才更为确切在国外汽车行业的有关技术资料中，玻璃升降器的用词为Window Regulator其意即玻璃调整器，或许由于玻璃的位置调整多为上下运动，故通常称之为玻璃升降器各种玻璃升降器均需通过某种形式的驱动机构以实现对玻璃运动位置的调整；对于玻璃为上下运动的玻璃升降器而言，当玻璃上升时，通过该机构将玻璃提升至需要的位置；而玻璃下降时，则可依靠玻璃自身的重力作为动力．此时驱动机构主要起限位及减缓作用但由于实际上玻璃下降运动过程中需克服与密封件(导槽、封口胶条等)间的摩擦、及传动机构中的阻力等．因此玻璃升降器也起一部分驱动作用，以保证车窗玻璃的稳定移动臂式玻璃升降器的传动机构为齿轮齿板啮合传动．除齿轮外其主要构件均为板式结构．加工方便，成本低，在目前国内车辆上使用较为普遍但由于其采用悬臂式支承结构及齿轮齿板机构，故工作阻力较大玻璃升降器的主要技术性能与其结构型式、使用车型、安装位置、玻璃的形状（曲率）和重量等因素有关而有所不同包括下列各项指标：1）操作性 指玻璃在升降时所需操作力的大小对于用选装式手柄的升降器来说，平均操作力为19.6～24.5N（2～2.5kgf），最大不得超过29.4N（3kfg），升起与下降玻璃时所用力的差值应不大于4.9N（0.5kgf）。

操作力也可用力拒表示，如我国的JB2882规定为1.96Nm（20kgf·cm），上海桑塔纳轿车规定为2.5Nm2）耐久性 指玻璃升降器能正常工作的次数即玻璃从下止点升至上止点，再由上止点降到下止点为工作一次3）可靠性 指玻璃在升降过程种，能准确的停留在任意位置的能力，如：JB2882规定玻璃下降不大于5mm4）平稳性 指玻璃在整个升降行程中，保持其水平位置不变的能力常用每100mm长度上的不平行度表示例如：JB2882规定玻璃的不平行度为0.4mm/100mm，而广州别儒轿车规定为0.3mm/100mm5）耐超载性 常用符合强度和操作强度表示符合强度”表示在窗玻璃中央施加额定的载荷时，玻璃不产生连续下降；“操作强度”表示在摇摆转动轴上施加额定转矩时，不允许构件产生变形和出现异常现象6）耐振性 指汽车在行使中出现振动时，升降器能保持玻璃开度位置不变的能力1 玻璃升降器的发展1.1 汽车玻璃升降器的种类按玻璃升降器的安装位置分，有用于侧门窗、三角窗、后门窗、驾驶员室与乘员室隔离窗等玻璃升降器按传动机构的型式分，有臂式、钢丝绳式、带式、软轴式等玻璃升降器按操纵的方式分，有机械式和自动式等玻璃升降器。

1.1.1 臂式玻璃升降器根据其结构型式可分为单臂式（图1.1）和双臂式而双臂式又可分为交叉臂式（图1.2）和平行双臂式（图1.3）两种图1.1 单臂式玻璃升降器单臂式和平行双臂式的特点式玻璃的重心与升降臂的重心不在一条铅垂线上，在玻璃升降过程中两重心之间的相对位置经常变化，故易产生歪斜、卡住现象；并且在玻璃升降运动时不够平稳，操作力也较大，只适用于玻璃导槽为平行式导轨的结构而交叉双臂式则无此缺点，玻璃在升降行程中的重心和传动臂的重心始终在一条铅垂线上，所以运动平稳使用较为普遍三种臂式玻璃升降器的共同特点是：强度好、重量较大、安装位置的可调性差臂式玻璃升降器的主要零件有：小齿轮，其模数为1.5～2，齿数6～9，材料可用粉末冶金压铸件，热处理淬火HRC42～48，也可用45号钢切削加工，热处理淬火HRC48～52；扇形齿轮，其材料为25号钢板，冷冲压件，齿部热处理淬火HRC30～35；平衡弹簧可用2.5mm，宽10mm，材料65Mn的扁钢卷成，热处理，回火HB480图1.2 交叉臂式玻璃升降器图1.3 平行臂式玻璃升降器臂式玻璃升降器的操作力，影响手柄操作的阻力因素如表1.1所示，其中玻璃与导槽之间的摩擦力最大。

故安装时，应保证玻璃与导轨之间的配合间隙，各运动部件应涂润滑脂，以减少摩擦阻力 表1.1臂式玻璃升降器各部分的阻力实测值比率主要因素阻力％玻璃升降运动30.2玻璃重量28.2齿轮部分27.6玻璃支承部分11.5升降臂的重量和齿轮的摩擦6.4平衡弹簧的作用-3.9合计1001.1.2 钢丝绳式玻璃升降器图1.4 钢丝绳式如图1.4所示为桑塔纳轿车上使用的钢丝绳式玻璃升降器传动路线为摇把→小齿轮→扇形齿轮→卷筒→钢丝绳→运动托架→玻璃升降钢丝绳式的摇动手柄位置可自由布置，安装方便，钢丝绳的松紧度可利用张紧轮进行调节，由于门窗玻璃装在运动托架上，玻璃上下移动时，玻璃质量的重力作用线，始终与钢丝绳平行，故玻璃上下运动平稳；它所用的零件少，质量少，加工容易，常用于轿车1.1.3 带式玻璃升降器其为美国的一种塑料穿孔带式玻璃升降器，零件多数采用塑料件，故质量少它与臂式玻璃升降器比较：对于双门汽车，可减少质量3.2kg，对于四门汽车，可减少5kg由于传动机构中均涂以润滑脂，故使用过程中部需维护保养，运动平稳这种玻璃升降器的耐久性实验达25000次传动路线为：摇把→小齿轮→塑料穿孔带→运动托架→玻璃升降。

1.1.4 齿轮弹簧式玻璃升降器图1.5 齿轮弹簧式玻璃升降器如图1.5所示为奥地利斯太尔载货汽车上使用的齿轮弹簧式玻璃升降器弹簧钢丝直径弹簧外径，螺距3.2mm弹簧的内圈中穿有直径为的多股钢丝绳，在多股钢丝绳的表面缠绕高2mm的羊毛，在羊毛上涂以润滑脂，以降低齿轮与弹簧啮合时的摩擦力在弹簧的外圆上套有厚0.8mm的钢板卷成的导向管，以保证弹簧轴向运动无阻碍传动路线为：手柄→小齿轮→弹簧→玻璃托架→玻璃升降齿轮弹簧式与臂式玻璃升降器比较：零件少，质量轻，结构简单，工作平稳，无噪声、以及手柄位置可调性好、玻璃重心始终通过弹簧中心等优点但在多股钢丝绳上夹植绒毛比较困难，成为其难以推广的软肋1.1.5 电动式玻璃升降器电动玻璃升降器的操纵机构是由电流机代替手动摇把配装电动玻璃升降器的车辆，车门玻璃的升降或调整可由驾驶员方便地操纵按键控制，可同时调控，也可分组调整或单独调整，操作非常方便准确，大大提高了操纵的可靠性和驾驶员工作的舒适性．而且有利于操作自动化(例如有些高级轿车变速杆换至“P”驻车位置时，全部玻璃会自动关闭图1.6 电动式玻璃升降器电动玻璃升降器主要由普通机械式玻璃升降器的。