摘　　要

汽车雨刮器，是一个很小却又不容忽视的汽车部件，它能擦亮汽车的挡风玻璃，使司机的视线更加清晰。其功能是将玻璃上的雨水、尘埃、泥污刮净，以获得清晰的视野，保证行车安全。有的国家已将雨刮器的技术状态列入车辆年检项目。

本设计要求进行轿车雨刮器部件尺寸的设计，求解刮扫面积，电机选型，电路分析，利用ADAMS软件进行运动分析，获得运动的轨迹和速度，并用Pro/E绘出三维模型。

运用三维建模软件Pro/E与动力学仿真软件ADAMS建立雨刮器模型，并进行运动仿真，分析雨刮器的运动曲线，对雨刮器做进一步的设计，力求使刮刷区域进一步增大，为生产实际提供理论参考。

关键词：雨刮器；间歇电路控制；虚拟设计；ADAMS；Pro/E 

ABSTRACT

Windscreen wiper is a small part of automotive but can not be ignored. It can polish the windscreen so that the driver's attention will be more clearly. Its function is to wash the glass to obtain a clear field of vision and ensure the traffic safety. Some countries have had the state of wiper technology projects included into the annual inspection of vehicles.

My design requirements are to design the size of the wiper parts in the car, solving the linked scan area, motor selection, circuit analysis, motion analysis using ADAMS software, trajectory and speed of access to and using Pro / E draw three-dimensional model.

The use of three-dimensional modeling software, Pro/E, and dynamic simulation software, ADAMS, to establish a model of the wiper, simulate the full motion, analyze the movement curves of wiper, make a further design to the wiper , increase the scratch brush area further , and provide a theoretical reference for the actual production.

Key word: Wiper; Intermittent Control Circuit; Virtual Design; ADAMS; Pro/E

目　　录

摘　　要

ABSTRACT

第1章 绪　　论

1.1 虚拟样机技术

1.2 虚拟样机技术的应用及发展

1.3 设计的目的意义

1.4 设计的基本内容与解决的主要问题

1.4.1 研究的基本内容

1.4.2 拟解决的主要问题

第2章 轿车雨刮器

2.1 引言

2.2 汽车雨刮器的研究现状

2.3 刮水电机

2.3.1 刮水电机型号的编制方法

2.3.2 减速器的结构特点

2.3.3 刮水电机的控制电路分析

2.4 雨刮器

2.4.1 雨刮的组成和结构特点

2.4.2 雨刮品质的评价

2.4.3 刮水器传动机构

2.5 雨刮器相关参数的选择

2.5.1 雨刮器尺寸初定

2.5.2 曲柄摇杆结构设计

2.6 刮水电机的选择及蜗轮蜗杆设计分析

2.6.1 雨刮电机性能计算

2.6.2 雨刮电机蜗轮蜗杆设计分析

2.7 本章小结

第3章 ADAMS建模分析

3.1 ADAMS功能简介

3.2 基于ADAMS虚拟样机开发流程

3.3 曲柄摇杆机构改进

3.4 新模型建立

3.5 本章小结

第4章 Pro/E模型的建立与装配

4.1 三维CAD建模技术在汽车行业的应用

4.2 零件模型的建立

4.3 零件模型的装配

4.4 本章小结

第5章 模拟仿真

5.1 将Pro/E装配模型导入ADAMS中

5.2 给Pro/E装配模型施加约束

5.3 给Pro/E装配模型施加力和驱动进行仿真

5.4 绘制出仿真数据分析图

5.5 利用函数控制雨刮器进行间歇刮水

5.6 雨刮器刮扫面积的分析计算

5.7 本章小结

结　　论

参考文献

致　　谢

第1章  绪　　论

1.1 虚拟样机技术

虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。这些数字模型即虚拟样机(virtual prototype)，将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术^[21]。

虚拟样机技术是在CAx(如CAD、CAM、CAE等)／DFx(如DFA、DFM等)技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。

虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。

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