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升降器设计指南
一:升降系统运动原理
1、升降系统组成 Page2
2、玻璃曲面的确定 Page2
3、玻璃导轨轨迹的确定 Page2
4、升降器的选择 Page4
二:玻璃升降器分类及原理
(一)、分类:
(二)、绳轮式电动玻璃升降器:
1、结构 Page4
2、工作环境 Page5
3、工作原理 Page5
4、优缺点 Page5
5、类似结构的应用 Page5
(三)、齿板式电动玻璃升降器
1、结构:
2、工作环境
3、工作原理
4、优缺点
5、类似结构的应用:
6、关键点:
三:绳轮式升降系统各部件对系统性能的影响:
1、升降器自身结构影响:
2、滑块的影响:
3、玻璃弧度的影响:
4、前玻璃导向槽的影响:
5、后玻璃导向槽的影响
6、呢槽的影响:
7、外挡水条的影响。
8、车门内板的影响
9、车门内外板之间的距离要求。
四:玻璃升降器的性能指标
五:升降器失效模式
六:电机及材料参数:
七、电动玻璃升降器系统的发展趋势
一:升降系统运动原理:
降系统组成:
包括车门钣金、玻璃、玻璃导呢槽、升降器、导轨;
玻璃曲面的确定:
车门玻璃是个功能件、安全件也是很重要的外观件,玻璃曲面应与整车外表面协调一致,符合造型师的意图,同时要满足升降的要求,因此:玻璃曲面应兼顾功能及造型两方面,可分为三种形式:
A:平板玻璃,无曲率;可满足车门是方方正正的,无曲率变化的车门,如:卡车的车门;
B:单曲玻璃:可理解为在圆柱面上取出一部分面作为玻璃面,只在一个方向上有曲率变化;这种玻璃可满足沿着X轴方向有曲率变化的车门;
C:双曲面玻璃:可理解为在橄榄球面上取出一部分面作为玻璃面,在两个方向上都有曲率变化,这种在Y轴方向上的曲率变化是为了与车身外表面夸张的造型保持协调,但在Y轴方向上的曲率变化不应过大,可近似为单曲玻璃,否则会影响升降性能;如T11车门玻璃:
玻璃导轨轨迹的确定:
玻璃曲面确定后,需确定玻璃导轨轨迹(玻璃边缘形状),玻璃在运动过程中,在各个位置,玻璃面曲率应始终与导轨曲率保持一致,这样玻璃才能与导轨服帖,减小玻璃与导槽的摩擦阻力,从而减少玻璃升降阻力大、升降异响等质量问题的发生;对于平板玻璃,导轨选择直线形式便可满足升降要求,这种结构简单、工艺上容易实现、成本也低,但无法满足车身流线型的要求;双曲面车门玻璃可简化为单曲面玻璃,因此以单曲面玻璃的导轨轨迹确定方法为例,如下:
方案一:导轨选用圆弧的一段,圆弧所在平面与玻璃所在的圆柱面轴线垂直,玻璃面绕圆柱面的轴线旋转,这样可保证玻璃与导轨处处吻合;
方案二:导轨选用螺旋线的一段,螺旋线的轴线与圆柱面的轴线共线,玻璃绕圆柱面的轴线转动的同时沿螺旋线运动,这样可保证玻璃与导轨处处吻合;
方案一图示:
方案二图示:
由于现代汽车的造型,A、B、C柱多有倾斜角度,因此方案一的使用有其局限性,方案二可满足立柱倾斜的要求,因此在设计时可作为首选方案;
升降器的选择:
根据玻璃弧度的大小选择升降器的形式,升降器常用的有绳轮式和叉臂式,叉臂式适用于玻璃弧度的R值较大的,绳轮式受玻璃弧度的R值限制较小;
二:玻璃升降器分类及原理
(一)、分类:
玻璃升降器也称为升降器或摇窗机,玻璃升降器的种类很多,按传动机构的型式分为丝杆式,随遇平衡式,挠性元件传动、曲柄摆杆式,齿条齿板式及齿轮齿板摇臂式。齿轮齿板摇臂式又分为单臂式、平行四连杆式、交叉臂式、双臂对称摆动式及中央支承式;按动力分类可分为电动式、液压式及手动式(卷簧式平衡弹簧)。
(二)、绳轮式电动玻璃升降器:
1、结构:是指由直流电机驱动,通过卷丝筒、绳索等转动,使车窗玻璃上升或下降到需要位置的一种装置。(结构图如下)
拉丝3(在导轨背面)
下安装支架
车窗玻璃与滑块的对接安装孔
滑块2(此图表现的是上下运动极限位置)
上安装支架
A
A
卷丝机构4
电机5
导轨总成1
图1-玻璃升降器的机构示意图
升降器的导轨总成1通过上下部分的安装支架分别固定在门内钣金上,卷丝机构4连同电机5也固定在车门内钣金上,车窗玻璃通过自攻螺钉固定在滑块2上(见图2);
2、工作环境:
后玻璃导向槽
门框导轨
车窗玻璃
前玻璃导向槽
车门内钣金
图2 –玻璃升降器的工作环境(除去车门外板)
3、工作原理
前/后玻璃导向槽是空间的平行曲线,导轨总成1的曲线与前/后玻璃导向槽的曲线平行,导轨总成1的延长线应通过玻璃重心,且玻璃的重心作用线与导轨总成1的夹角不应过大;电机接受控制系统传递的信号做正或反转,使卷丝机构中丝筒旋转,收缩或放长拉丝3,使滑块沿导轨总成上下运动,从而带动车窗玻璃沿前后玻璃导