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汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)設(shè)計
一、 課題研究的目的意義及國內(nèi)外研究概況
1.1 課題研究的目的意義：
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車已成為人們出行的必備的交通工具。在汽車行駛過程中，為了確保司機(jī)能可以看到汽車后方、側(cè)方和下方，在各種汽車的外部都裝有一種可以用來反映汽車后方、側(cè)方和下方的的情況，使駕駛者可以間接的看清楚這些位置的情況的鏡子——汽車后視鏡。
可當(dāng)司機(jī)在霧天或雨天行駛時，由于霧氣造成的后視鏡鏡面的積霧、冬天積霜或雨水侵襲會造成司機(jī)對側(cè)后方的視線不清，從而使駕駛員在行車時很難通過后視鏡看清情況，特別是駕駛大型車輛需左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、變道、倒車等情況時，影響了行車安全。此時駕駛員需伸出車窗外進(jìn)行清潔鏡面表面，這樣極不方便，又是暫時措施，霧氣及雨水又會馬上使之模糊不清。因此，為了功能上的完備，駕駛的安全性及操作的方便性，必須采用各種裝置，當(dāng)產(chǎn)生上述情況時，駕駛員就可方便地開啟這種裝置，解除不必要的后顧之憂。
1.2 國內(nèi)外研究概況：
作為最主要的現(xiàn)代化交通工具之一，汽車在人類日常生活中扮演著越來越重要的角色。人們對于汽車的安全性要求也越來越高。汽車要安全運行，與駕駛員接受信息正確確與否、信息輸入裝置的多少和快慢有著重要影響。汽車在行駛過程中，有80%的信息是靠視覺得到的，確保良好的視野是預(yù)防汽車事故的必要條件，所謂的視野是駕駛員行車時的視線范圍。一般情況下，按視野獲得的方式可分為直接視野和間接視野，直接視野就是駕駛員在駕駛位置時，直接透過前風(fēng)窗玻璃、車門玻璃和后風(fēng)窗玻璃所能直接、清晰地看到的道路的范圍大小。間接視野即駕駛員通過內(nèi)外后視鏡看到的車輛后方情況的清晰圖像，圖像所反映的范圍即為得到的視野。后視鏡是駕駛員間接視野的主要保證，因而后視鏡的合理布置和表面的清潔時提高汽車主動安全性的重要因素之一。
通過對國內(nèi)外后視鏡刮水器材料的收集與整理，總結(jié)出目前國內(nèi)外后視鏡刮水器的主要有如下幾種形式：
1. 將一根伸縮桿套入導(dǎo)桿內(nèi)并與導(dǎo)桿滑動連接，在伸縮桿的一側(cè)軸向連接一排水撥，在導(dǎo)桿上設(shè)有凹槽和水撥對應(yīng)連接。該裝置與后視鏡連接后，可形成來回轉(zhuǎn)動、左右來回及上下來回?fù)芩?，使得清潔到位，收取時便于隱藏。
2. 將直流電機(jī)通過齒輪組連接轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂連接雨刮板在后視鏡上擺動，從而實現(xiàn)將后視鏡上的雨水或水汽刮掉。
3. 將兩個電磁鐵對置安裝在刮臂兩側(cè)，每個電磁鐵能產(chǎn)生相反方向磁力線。將兩個電磁鐵能使兩個活動鐵芯同時做相向或相背運動的激磁繞組并聯(lián)成一組。并聯(lián)后的兩組激磁繞組與繼電器的兩個靜觸點連接，動觸點和振蕩器通過開關(guān)與電源相接。繼電器磁化線圈受振蕩器控制。刮臂安裝在刮臂軸上。刮片插接在刮臂上且停止位置由掛接在刮臂頂端的回位彈簧控制。兩個電磁鐵中的兩個活動鐵芯通過連桿分別接于刮臂軸兩側(cè)對稱處的刮臂上。刮水器裝于安裝底板上。通過電磁使刮臂來回移動，從而實現(xiàn)將后視鏡上的雨水或水汽刮掉。
4. 一種刮水器是由動力、減速箱、曲柄和刮水桿構(gòu)成，利用動力轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱減速帶動曲拐作圓周運動，使與之活動連接的刮水桿往復(fù)擺動，將掛在倒后鏡上的水珠刮掉。
二、課題研究的主要內(nèi)容
本課題是針對已有的后視鏡刮水器的基礎(chǔ)上設(shè)計一個更簡單、更實用的刮水器，憑借啟動雨刷傳動裝置以驅(qū)動雨刷刮除后視鏡鏡面上的水氣，以使鏡面保持明亮，可供車輛駕駛清楚觀看到后視鏡內(nèi)反映的景象，以確保行車安全。主要是對以下幾點進(jìn)行研究：
1) 后視鏡刮水器及清洗系統(tǒng)的方案設(shè)計
2) 后視鏡傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計
3) 后視鏡刮水及清洗系統(tǒng)的控制電路設(shè)計
4) 設(shè)計出相關(guān)的圖紙并編寫設(shè)計說明書
三、課題的關(guān)鍵問題及解決的思路
本課題是在已有的設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計一個更簡單、更方便的刮水器。通過翻閱大量資料和專利，最終設(shè)計出以下三種方案：
方案一：
此方案采用的是與前擋風(fēng)玻璃的傳動原理相同的。該刮水器由動力、減速箱、曲柄和刮水桿構(gòu)成，利用動力轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱減速帶動曲拐作圓周運動，使與之活動連接的刮水桿往復(fù)擺動，將掛在后視鏡上的水珠刮掉。
方案二：
此方案的刮水器由動力、鏈、鏈輪和刮水桿構(gòu)成。利用動力轉(zhuǎn)動，經(jīng)鏈輪傳動，帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，使與之連接的刮水桿往復(fù)擺動，從而將后視鏡上的水珠刮掉。
方案三：
本方案提供了一種汽車后視鏡的雨刷裝置，通過傳動組帶動雨刷以刮除后視鏡所沾附的水滴等污物。其中傳動組分別固設(shè)于后視鏡的內(nèi)部空間內(nèi)，各傳動組包括有一電動機(jī)、兩組嚙合的齒輪、移動座、固定架，其中銜接桿上方與雨刷連接，電動機(jī)的軸心帶動主動傳動輪旋轉(zhuǎn)，并帶動與其嚙合的從動輪旋轉(zhuǎn)，從動輪旋轉(zhuǎn)帶動螺桿的旋轉(zhuǎn)，螺桿的正逆方向旋轉(zhuǎn)時，使其上的螺母帶動雨刮器來回移動，固定架的兩側(cè)各設(shè)有感測組件—位置傳感器。來實現(xiàn)螺桿的正反轉(zhuǎn)。
以上三種方案中，方案一采用的是曲柄搖桿結(jié)構(gòu)，對空間范圍要求很大，并已有設(shè)計出來，所以不以采用；方案二中需采用鏈接結(jié)構(gòu)，傳動精度不高，所以也不以采用，所以最終確定以第三種方案進(jìn)行設(shè)計。
四、預(yù)期的成果
通過畢業(yè)設(shè)計，使大學(xué)四年的理論知識與實際有效結(jié)合在一起，提高了自己機(jī)械設(shè)計方面的能力。
通過對汽車觀后鏡刮水及清洗系統(tǒng)設(shè)計，了解了很多機(jī)械設(shè)計方面的知識，了解機(jī)械設(shè)計的方法及流程，了解國內(nèi)外發(fā)展的狀況和方向，把自己四年的知識得到了運用和掌握。對自己的專業(yè)外語也有了很大的提高，在CAD等相關(guān)軟件的運用上得到了鞏固。最后完成了機(jī)械設(shè)計圖紙和設(shè)計說明書。
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