1、雨刷作者：周河（学号 0801120617） 、杨建庭（学号 0801120621）作品内容介绍：设计目的 雨刷器现在在汽车普遍使用，使得现在控制理论逐渐工程化、实用化；各种雨刷器元件与线路向着集成化、数字化、功能化、模块化、智能化。本设计主要是是雨刷器跟简单化、体积小、质量轻、可靠性强和寿命长。工作原理 本设计根据四杆机构运动原理中的曲柄摇杆机构，通过摆杆的运动轨迹来回摆动实现对车窗的清洁与刮雨。设计方案 由于直流电动机具有良好的运行性能，所以本产品采有直流 12V 电动机驱动。在工作中，受机械部件以及传动比的性能的约束，最快速度也不超过 2 次/秒。从电动机的传动到工作台的传动，电机中间有
2、关齿轮的传动速度，是以降低移动速度是，确保在移动中能有良好的平稳性。功能特点 通过采用曲柄摇杆机构与直流电动机，使得设计具有体积小、质量轻、可靠性强和寿命长等特点。主要创新点： 1） 采用 12V 直流电动机作为驱动力，使得设计满足所需的动力，也使得设计体积小、质量轻、性能好、稳定性好。2） 采用铰链四杆连杆中的曲柄摇杆机构的原理，使得设计简单明了，雨刷运动轨迹也清晰明了，也使得设计体积小，质量小，传动平稳、效率高等特点。3）在电机与曲柄间加入齿轮组，提高机械系统的性能，使得机械部件传动惯量小、抗震性好、间隙小，满足小型、轻量、低噪音和高可靠性等要求。推广应用价值： 1）由于本设计结果轻巧、体
3、积小，为汽车节省了空间，给汽车设计带来了极大的空间，设计更简单化。2）本设计具有工作原理简单明了，体质小、质量轻效率高、传动平稳，噪音低等特点。3）本设计不仅仅运用于汽车上，还可以运用比较高层楼房的窗户上。还可以用于学校的黑板擦上，可以减少粉笔灰满天飞的现象，对老师和学生都是比较好的。有广阔的推广前景。产品的数据分析：该机构中共有 3 个活动构件，有 4 个低副（转动副） ，没有高副。有公式:F=3n-2P L-PH=3*3-2*4-0=0。由于该机构的自由度与原动件数目一样都是“1” ，所以该机构有所确定的运动。其中 AB 为最短杆，CD 为最长杆，取 AD(或 BC)为机架，设AB=a,B
4、C=b,CD=c,AD=d。A,B,C,D 均为转动副。当曲柄 AB 为原动件并做等速回转时，摇杆 CD 为从动件并作往复变速摆动。曲柄 AB 在回转一周的过程中有两次与连杆 BC 共线，这时摇杆 CD 分别位于极限位置 C1D 和 C2D,角 C1DC2 为摇杆摆角。当曲柄由位置 AB1 顺时针转动到位置 AB2 时，摆杆就由极限位置C1D 摆动到另一个极限位置 C2D；当曲柄由位置 AB2 继续沿顺时针转到位置 AB1 时，摆杆就又从极限位置 C2D 摆回极限位置C1D。不考虑外界以及材料的的影响，由三角形 AC2D 和三角形AC1D 用余弦定理课求得摆杆的极限摆角 的计算公式：=2-1；
5、2=arcos（c 2+d2-(b+a)2）/(2ab)；1= arcos（c 2+d2-(b-a)2）/(2ab)；在曲柄摇杆中的摆杆摆角额最小值 min=2arcsin(a/d)；曲柄摇杆机构各构件尺寸对摆角的影响令机架 d 为定量，曲柄摇杆机构有 a，b，c 三个变量，现在分别叙述这三个变量对摆角的影响。（1） 曲柄 a 当其他杆件不变，a 单调递增式， 随之单调递增；a 减小， 随之减小。（2） 连杆 b 当其他杆件不变，b 从小到大单调递增式，的变化则从大单调减小。然后从小单调增大， 关于 b的最小值 min=2arcsin(a/d)，其机构的杆长条件b2=d2+a2-c2，且 c
6、小于 d ;而在 c 大于或等于 d 区域， 具有上节的最小值角 min=2arcsin(a/d)，按照格拉肖夫定理，b 的变化范围是在 c 小于 d 是bmin=a+d-c,bmax=c+d-a,而在 c 大于或等于 d 时，bmin=a+c-d,仍有 bmax=c+d-a.连杆距 min点越远 ， 越大； 在 bmax 处有最大值，即最长干的连杆有最大的摆角。（3） 摇杆 c 当其他杆件不变，c 单调递增式， 的变化依然从大单调减小的，然后从小单调增大，按照格拉肖夫定理 c 的变化范围是在在 b 小于 d 是cmin=a+d-b,cmax=c+d-a,而在 b 大于或等于 d 时，cmin=a+b-d,仍有 cmax=b+d-a.连杆距 min点越远 ， 越大； 在 cmin处有最大值，即最长干的连杆有最大的摆角。
