汽车天窗的整体结构设计.doc

第1章 绪 论1.1 引言 汽车天窗在国外有100近年的历史，已成为汽车文化的一部分汽车在行驶特别是长途行驶的过程中，人们常常会有疲劳或者困倦的感觉,这事实上是由于大脑缺氧,有时候通过侧窗进行换气，但是侧窗打开之后，吹到入们身上的是漩涡状气流，会觉得风吹的很大,并且噪音、灰很大，同步有时会感觉到风吹的肩膀者畴通过天窗通风会克服上述缺陷 开车的人都懂得，一辆车里挤的人越多，车内的空气就越浑浊如果在车内吸烟，车里就更是烟雾缭绕，车里的气味更是难闻为消除这些让人感觉不舒服的味道，许多人选择购买车用香水，但这只能起到一定的除味效果固然，打开侧窗也可起到换气的作用，可车辆在运营中打开窗户会产生很大的噪音，并且风直接冲撞到司机减少舒服感，坐在后排座位的人也会被侧窗的风吹得睁不开眼汽车在行驶过程中若常常打开窗户，不仅影响车内温度，会带进大量灰尘及传入车外噪声，并且由于高速行驶形成的风会直接冲撞到车内的乘员，减少乘坐舒服度，因此现代汽车一般都关窗驾驶对于车身密封性不良的汽车，虽然也能带进部分新鲜空气，但由于不能人为地控制进风，进风量难以符合规定，并且进风部位是随机的，往往带进大量灰尘、烟气（发动机废气），污染车内空气。

但若车内无新鲜空气补充，会使车内空气中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等使空气气味不好，影响乘员身体健康；为了避免汽车前窗结霜凝雾，也需要引入新风，需要有通风装置 此外，通过天窗的玻璃可以自然采光，车室内明亮并可以营造浪漫的氛围，并给喜欢高档车的顾客带来了满足感因此，加装天窗既为汽车改善通风状况的有效措施 1.2 天窗定义 天窗：是指安装于汽车顶部、主体材料为玻璃的车身部件，并且该部件有一部分可以由电机驱动并通过传动机构将天窗玻璃沿滑槽前后移动、倾斜启闭，且能按规定停留在任意位置 天窗分为固定式天窗也叫全景式天窗和活动式天窗活动天窗又分为手动式玻璃天窗及电动式玻璃天窗1.3 汽车天窗的发展状况 汽车天窗来源于20世纪初，最早的出行时敞篷式布顶汽车，德国伟巴斯特公司在1932年生产出第一种功豪华汽车和公共汽车使用的折叠式的天窗，第一次将后加装天窗推向舞台汽车自身的空间相对狭小、密封性较强，随意，车内空气容易变得浑浊，尽管汽车自身都配备通风系统，并且需要的时候还可以打开车窗让空气流通可是，行车时特别是迅速行驶时，开侧窗通风不禁噪音大，并且灰尘多，因此，天窗这个时候就能显示出其右实行了，安装有天窗的汽车在行进过程中启动天窗后，由于气流的流动原理，能过迅速有效地使车厢内的空气和车外的新鲜空气进行互换，从而使汽车内的含氧量大幅度增提高，无论时间是这还是乘客都不容易疲劳。

此外，跟打开侧窗相比，启动天窗时，行驶中的造影相对比较小，也增长了行车的舒服性中国国内生产汽车天窗的厂家少之又少，而对天窗的研发设计对于国内汽车零部件市场的发展有开图和推动作用据不完全记录，在发达国家汽车天窗的普及率达50%，而在国内普及率仅为1%，差距较大 世界上汽车天窗的出名生产厂家有德国尾巴斯特、德国奔驰、美国的ASC和荷兰皇家汽车天窗公司 出于成本及消费者习惯的考虑，80％的原装车都没有安装天窗，大多数的消费者都是购买天窗后再加装以满足规定，在美国每年有数万辆的家用轿车进行后安装天窗，在韩国也有数万辆以上，而中国既有原装天窗的汽车还不带汽车生产总量的1％目前各个都市的私家车拥有量每年还在迅速递增，但带天窗的的轿车却少之又少，这个天窗市场提供了广阔的空间 天窗发展时至今日，其类型也愈来愈多，按照操作方式一般分为手动旋转式、手动上推式、电子按键式；按照启动状态又分为外掀式和内藏式外掀式的手动天窗多用于经济型轿车，而内藏式的电动车窗则多用于商务车、高档车我设计的汽车天窗是内藏式的天窗加上手动的挡光板，成果相对简朴低价，并且以便使用，可靠性稳定1.4 汽车天窗的作用 (1) 汽车活动天窗是汽车乘坐室与外界的空气直接互换通道，是改善汽车内部温度和空气质量的一种措施，而汽车内部温度和空气质量对驾乘人员在长时间驾驶车辆过程当中的舒服感以及驾驶安全性有着较大的影响。

打开天窗，使车内空气循环，使汽车内部可以保持新鲜的空气，可以排出烟味、酒味、霉味等，消除暖风空调的不适感，减小驾乘人员因空气混浊所引起的昏睡感，增长汽车乘坐舒服度，减少司机的疲劳感并可以避免交通事故 (2) 在湿度高的天气和寒冷的季节可以避免玻璃上的湿气 (3) 闷热的夏天，长时间停车再启动时，打开天窗可尽快排出热空气，减少车内温度 (4) 天窗自身配有的顶盖支架增长了车内的安全性，发生交通事故时天窗也可以用作紧急出口在野外照相、打猎时天窗起着同样以便的作用[6]1.5 Inventor简介 Inventor美国Autodesk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件Autodesk; Inventor Professional（AIP），目前已推出最新版本AIPAutodesk Inventor Professional涉及Autodesk Inventor;三维设计软件；还加入了用于缆线和束线设计、管道设计及PCB IDF文献输入的专业功能模块，并加入了由业界领先的ANSYS ;技术支持的FEA功能，可以直接在Autodesk Inventor软件中进行应力分析。

在此基本上，集成的数据管理软件; Vault用于安全地管理进展中的设计数据由于Autodesk Inventor Professional集所有这些产品于一体，因此提供了一种无风险的二维到三维转换途径目前，您能以自己的进度转换到三维，保护目前的二维图形和知识投资，并且清晰地懂得自己在使用目前市场上DWG兼容性最强的平台 Inventor 软件是一套全面的设计工具，用于创立和验证完整的数字样机；协助制造商减少物理样机投入，以更快的速度将更多的创新产品推向市场 Autodesk Inventor 产品系列正在变化老式的 CAD 工作流程：由于简化了复杂三维模型的创立，工程师即可专注于设计的功能实现通过迅速创立数字样机，并运用数字样机来验证设计的功能，工程师即可在投产前更容易发现设计中的错误Inventor 可以加速概念设计到产品制造的整个流程，并凭借着这一创新措施，持续 7 年销量居同类产品之首 Inventor Professional 软件支持设计人员在三维设计环境中反复使用其既有的 DWG 资源，体验数字样机带来的便利Inventor 可以直接读写 DWG 文献，而无需转换文献格式；运用珍贵的DWG资源来创立三维零件模型，这是一种前所未有的体验。

Autodesk reg; Inventor Professional 软件中不仅涉及丰富的工具，可以轻松完毕三维设计，还可以与其她厂商的制造业软件实现良好的数据交互，从而简化客户与其她公司的协作 Inventor Professional 提供了一套全面、集成的设计工具，可用于创立完整的数字样机，以验证设计的外型、构造和功能Inventor 创立的模型是一种精确的三维数字样机，支持顾客在工作过程中验证设计和工程数据，尽量减少对于物理样机的依赖，这将减少进入制造环节后裔价高昂的原型设计变更 Inventor Professional 软件融合了直观的三维建模环境与功能设计工具前者用于创立 零件和装配模型，后者支持工程师专注于设计中的功能实现，并能创立智能零部件，如钢构造、传动机构、管路、电缆和线束等在投产前为了验证设计的成果，往往需要耗费高昂代价而Inventor则具有内嵌的、易于使用的运动仿真和应力分析功能，工程师可以在机器投产前，运用这些功能和数字样机来优化、预测机器在将来的实际工作状况　　　　运用已验证的三维数字样机来生成制造文档，有助于在加工前减少错误和有关的 ECO（工程变更单）。

Inventor 可迅速、精确地从三维模型中生成工程图Inventor Professional 涉及了Mechanical软件，这是工程师从事高效二维机械绘图的最佳选择　　Inventor Professional与Autodesk 数据管理软件的密切集成，有助于高效安全地交流设计数据，便于设计团队与制造团队及早开展协作各个团队都可以运用免费的Design Review软件（评审、测量、标记和跟踪设计）来管理和跟踪数字样机中的所有零部件，从而更好地反复运用核心的设计数据、管理物料清单（BOM表），加强与其她团队及合伙伙伴之间的协作 Autodesk推出了不同的产品配备，以满足客户具体的功能规定没有一家公司可以比Autodesk更竭尽全力地协助设计师们进行创新，并以更低的成本将更好的产品更快地投入市场　　Autodesk Inventor 中涉及从数字样机中生成工程设计和制造文档的全套工具这些工具可减少设计错误，缩短设计交付时间　　Inventor 中的自动创立视图功能和绘图工具将工程图的绘制效率提高到了新的水平此外，Inventor 还支持所有主流的绘图原则，与三维模型的完全关联（在浮现设计变更时，工程图将同步更新），以及 DWG 输出格式，因此是创立和共享 DWG 工程图的抱负选择。

与老式的二维制图措施相比，可大幅减少工程图的创立时间自动制图功能可以协助顾客：　　在工程图中创立所需多种视图，涉及前视图、侧视图、等轴测视图、局部视图、剖视图和辅助视图等，可以通过选项控制视图中隐藏线的显示方式　　通过从三维模型中检索尺寸，放置到工程图中（涉及等轴测视图尺寸），同步在三维模型发生变更时尺寸自动更新使用一套全面的尺寸、标注和工程图符号，迅速灵活地完毕工程图的创立创立位置视图，以阐明装配的不同工作状态支持的工程图原则有：ANSI、BSI、DIN、ESKD、GB、ISO 和 JIS 等[12]1.6 课题研究的目的和意义 作为机械、电子等多种科学发展的重要成果，汽车早已成为人类现代生活中 不可缺少的重要做成部分，近年来，汽车生产制造也始终在迅速的发展，当全球范畴内的经济一体化的趋势有加速了这一发展速度，而老式的手工设计和制造方式早已满足不了生产发展的需要，Inventor技术的发展正是应了这种客观实际的规定Inventor技术可以明显的提高汽车产品的设计制造效率，提高设计制造的质量，减少产品修改时间，从而大大速度按了从产品设计、产品试制、实验到产品生产的整个周期 在国内加入WTO后，国内汽车工业面临着很大的冲击，同步也给汽车发展提供了较好的机遇。

因此国内此后汽车工业的发展重点将逐渐转向重要是独立自主的汽车和汽车零部件随着国内汽车厂家越来越看重市场需求，许多中档轿车甚至经济型家用轿车也纷纷将天窗总觉得表追设备，在保证安全白的前提下，它成为越来越多车主的能过享有的便利设备汽车天窗变化了老式的换气形式，风吹进变为空气抽出去汽车高速行驶时，空气分别从车的四周迅速流过，再打开的天窗的外面形成负压区，将车内污浊的空气抽出，达到换气的目的使用天窗除雾更快捷夏天雨季雨水勤、湿度大、车内外温差大前挡风玻璃容易形成雾气打开车顶天窗至通风位置，可以容易消除前挡风玻璃的雾气，保证行车安全使用天窗换气，既不必紧张车外恶劣脏污的环境，也不必紧张与雨水吹进车内使用天窗尚有节能的功能，在太阳的暴晒下1小时，车内的温度就可以容易的达到70℃打开天窗运用负压抽出燥热的空气换气降温，比使用汽车空调降温的速度快2—3倍，还能节省下使用开车内空调带来的能源消耗，在节能的同步还做到了减少二氧化碳以及有害气体的排放 八十年代中后期开始，国内部分大型汽车公司研究中心为提高汽车设计水平，提高生产效率，缩短和西方发达国家的差距，开始从国外引进初期的。