目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2市场预测 (2)1.3主要技术指标情况 (4)1.4汽车玻璃升降器发展趋势 (4)第2章汽车玻璃升降结构工作原理和技术参 (6)2.1 结构及工作原理 (6)2.2 技术参数及分析 (8)2.3 本章小结 (8)第3章电动玻璃升降器的设计方案 (10)3.1车门玻璃的确定 (10)3.2玻璃升降器的选择和布置 (11)3.3升降器厚度、安装进准面的确定 (14)3.4升降器中位线、主臂旋转中心的布置 (14)3.5 玻璃在车门上的干涉校核 (15)3.6电机的选择 (16)3.7扇形齿板的设计 (18)3.7.1确定模数和压力角 (18)3.7.2确定主动臂的角行程 (18)3.7.3确定齿数和分度圆直径 (18)3.8玻璃导向与保护机构 (19)3.9导向槽的设计 (20)3.10交叉臂的设计 (20)3.11车门玻璃密封条 (21)3.12车门玻璃内外挡水条 (22)3.13车门设计的相关标准 (22)3.14本章小结 (22)第4章有关运动部件的数据校核 (23)4.1运动行程校核 (23)4.2传动动力校核 (23)4.3本章小结 (24)第5章升降器电子控制系统设计 (25)5.1驾驶员电动升降器 (25)5.2前座电动升降器 (25)5.3后座右侧电动升降器 (25)5.4后座左侧电动升降器 (25)5.5防夹处理 (26)5.5.1电机部分 (27)5.5.2感应器 (27)5.6防夹功能原理 (26)5.6.2玻璃所处区域的信号采集 (27)5.6.2障碍物的信号采集 (28)5.7防夹玻璃升降器对安装的要求 (29)5.8防夹电动车窗的改进 (30)5.8.1基于“触觉”的防夹 (30)5.8.2基于“视觉”的防夹 (30)5.9电动玻璃升降器过流保护 (31)5.9.1电动玻璃升降器的控制 (31)5.9.2电动玻璃升降器过流保护的分类 (32)5.9.3 PPTC在电动玻璃升降器中应用 (32)5.10本章小结 (33)结论 (34)参考文献.................................................................................. (35)致谢.................................................................................. .. (36)附录A .................................................................................. .. (37)附录B .................................................................................. .. (39)第1章绪论玻璃升降器是实现汽车车门玻璃升降运动的车门附件。
通过玻璃升降器带动玻璃托架作上下运动,从而使得车门玻璃沿着车门窗框的导槽或导轨作升降运动。
目前常用的玻璃升降器主要有交叉臂式和绳轮式传动两种常见结构形式。
后者能够适应玻璃在大曲率弧形升降面上移动。
此外有手动和电动两种操纵方式。
车门设计和布局中,正确布置和选择升降器是保证玻璃升降操纵轻便、工作可靠的关键。
作为车门系统中的运动部件,升降器不仅仅和车身内外板的空间布置相关,同时也和车门两侧导轨、玻璃内外水切、密封条都有一定关联。
在车门系统特别是内外门板和玻璃形状初步确认后,需要在基于车门系统和玻璃升降器相关联部件进行布局和分析。
因为如果玻璃升降器空间布局不恰当在实际过程中经常遇到玻璃升降卡滞、抖动偏离车门边框导槽等现象。
运动不平稳常常也意味着在整个运动行程或某个特定位置出现静态或动态力学状态恶劣的情况。
反应在实际中会出现形式实验(寿命试验)失败或使用过程中的零件失效,如交叉臂式升降器中的长臂、短臂的磨损,绳轮式升降器的钢丝绳断裂等。
为解决这些可能存在的问题需要在车门内外板上的附件布局及玻璃升降器结构设计时,充分考虑其布局的合理性并应用计算机辅助进行分析。
为合理布置升降器在车门系统中的位置需要在车门设计和升降器产品设计时对玻璃升降时产生关联的零件进行系统布局和考虑。
1.1行业概述随着汽车技术的发展,汽车的舒适性不断提高以满足人们的要求。
汽车车门是车上相对独立的总成,车门设计不但关系到汽车的实用性,对汽车也有很大的装饰作用。
因此车门的设计也越来越讲究,而且使用越来越多的网络和电控技术。
从1957年新中国的第一辆汽车正式生产下线,中国汽车在20世纪中期经历了漫长的缓慢发展阶段,在经过2003年和2006年的两轮爆发式增长后,开始步入平稳增长阶段。
2009年严峻的宏观经济形势下,中国汽车行业的发展面临着前所未有的挑战与机遇,同时也受到来自各个方面的冲击。
中国要想从汽车制造大国发展成为汽车产业强国,就必须在汽车产品的研发上取得突破。
欧美日的汽车企业之所以能够如此强势,与他们几十年甚至上百年的技术革新与经验积累是分不开的,翻开他们汽车产业发展的历史,我们都能够清晰的感受到他们相同的企业发展脉络:明确的市场定位,坚定不移的技术研发,引领潮流的战略方向,这一切,做足了他们的原始积累。
我们的起步尽管有些晚,但是汽车产业作为中国经济的支柱产业之一,近年来在技术研发上的投入力度明显增加,从过去的汽车产品进口到产品引进生产再到技术转化,近几年来更是直接的技术引进、并购国外先进的汽车企业,中国的汽车技术如雨后春笋般迅猛发展。
电动玻璃升降器在我国诞生于90年代初,是轿车作为生产资料向消费资料变化的一个特征。
最早开始应用在桑塔纳普通型的选装车上,称为豪华型轿车,以后在奥迪、捷达、富康等轿车上都开始选装电动玻璃升降器。
由于电动玻璃升降器比传统的手动玻璃升降器具有许多优越性,他运行平稳,调节自如,不需要人力,给驾驶员和乘员带来一种舒适感和安全感。
汽车上装有电动玻璃升降器,给汽车带来一种豪华的气氛,受人喜爱。
因此,目前在中级以上轿车都将电动玻璃升降器作为一种标准配置,用以提高汽车的装配档次。
现在,国内生产的中高档轿车,例如奥迪A6、别克君越、雅阁、帕萨特、东风标致307都配置了电动玻璃升降器,其他轿车和面包车也开始大量选装电动玻璃升降器。
目前,大客车和卡车也有配置电动玻璃升降器的需求。
电动玻璃升降器的发展前景广阔。
近年来随着汽车舒适性要求的不断提高,汽车电机在一辆汽车上安装的数量也越来越多,配备门窗升降器电动机(俗称摇窗电机)的电动窗系统便是被国外大多数车型作为标准配件选用。
国内的很多汽车生产厂家也开始在很多轿车上将电动窗作为标准配置,在其他轿车、客车等车型上作为可选配置,使摇窗电机的需求量不断提高,1999年全国玻璃升降器产量为313.6万门,其中电动升降器约占25%。
随着轿车大规模进入家庭的日益临近,电动升降器所占的比率会逐步上升,预计到2005年,客车与轿车的总产量将达180万辆左右,摇窗电机的需求量将非常可观。
电动玻璃升降器在国外中高档车上应用已很普通,由于其结构复杂、成本高、且国内小型电机产品性能不稳定,故目前在我国汽车产品中应用尚少。
可以预见,随着我国汽车设计、制造水平的提高,电动玻璃升降器将越来越多地应用于汽车产品。
目前我国汽车玻璃升降器产品的主要发展方向:1)改进产品制造质量,提高使用可靠性。
2)提高零件通用性。
3)减小零件质量,使结构更加紧凑。
1.2市场预测国内主要生产电动玻璃升降器厂商及配套车型情况见表1.1表1.1国内主要生产电动玻璃升降器生产厂一览表目前电动玻璃升降器产品市场主要由上海实业交通电器有限公司、张家港博泽汽车部件有限公司、贵州万江电机厂占有。
其市场占有率(手动+电动)见表1.2表1.2 1999年玻璃升降器总产量即主要厂商比较“十五”期间轿车将由56.61万辆发展到110~121万量;客车由41.82万辆发展到55~68万量;卡车由58.19万辆发展到106.121万辆。
玻璃升降器的总产量从表1.2与表1.3比较看出,到“十五”末将增加2.4~2.75倍,可见其发展前景是很好的。
其中电动玻璃升降器的发展肯定要高于手动玻璃升降器,其占玻璃升降器份额由99年22.8%到2007年达到30%。
表1.3汽车需求量及玻璃升降器发展数量1.3主要技术指标情况我国于1981年推行了JB2882—8l《载重汽车用玻璃升降器技术条件》标准,在此标准的基础上,根据我国汽车玻璃升降器的制造使用及检测情况,并参照国际上有关的先进技术指标及数据,修改制定了汽车行业标准QC/T29026--91《汽车用玻璃升降器试验方法》和QC/T29027—91《汽车用玻璃升降器技术条件》,并于1991年颁布实施,该标准对于汽车玻璃升降器的基本技术性能及测试方法作了明确的规定。
由于目前我国大量使用的主要为臂式玻璃升降器,其它类型特别是柔式玻璃升降器尚缺乏有关的技术资料和技术数据,故上述标准仅适用于臂式玻璃升降器,其它类型玻璃升降器亦可参照执行。
改革开放以来我国汽车行业依靠技术引进及合资,使我国汽车行业的技术水平迅速发展,相应的汽车零部件制造技术也迅速发展。
目前为上海大众,一汽大众配套的电动玻璃升降器都采用了德国大众的TL82083标准。
为上海通用配套的电动玻璃升降器采用了GM公司的1997Buick”W”-CAR门窗升降子系统的技术要求。
为神龙富康配套的电动玻璃升降器采用了B28 4250的雪铁龙标准。
由于电动玻璃升降器在国内发展很快,在国内制定一个行业标准已提到议事日程,最近武汉汽车车身附件研究所和上海实业交通电器有限公司起草制定了QC/T636-2008汽车电动玻璃升降器的行业标准,它综合了国外先进汽车企业标准,集合我国电动玻璃升降器的实际情况,在分析实验的基础上而制定的。
这将对规范我国电动玻璃升降器的设计,制造,实验技术起到指导作用。
1.4汽车玻璃升降器的发展趋势当前我国电动玻璃升降器的发展很快,它不但在轿车中大量配套,而且也开始在轻型客车中大量配套。
最近还有在卡车中配套的意向,其使用放表,安全,舒适的特点已被越来的越多的人接受配套市场的天地是广阔的。
随着汽车工业的法杖,电动玻璃升降器呈现只能性,模块化的发展趋势。
为了使电动玻璃升降器保持强劲的动力,又防止在使用过程中出现不小心被夹住的不安全因素,目前的电动玻璃升降器已具有一定的智能,他能使玻璃在上升中碰到一定的阻力时,即停止上升并下降,足以防止乘客肢体不小心被夹住的小概率事件。
这一功能是靠安装在摇窗电机中的电子模块来完成的,上海大众新开发的帕萨特轿车的电动玻璃升降器具有这种放夹功能。