汽车-绳轮式电动玻璃升降器设计计算说明-

1、4 设计计算说明书 设计计算说明书4.1.1 设计依据1XX 车门三维数模2依据标：（1） 汽车电动玻璃升降器。（2） 动玻璃升降器总成技术条件。12（3）玻璃升降器总成产品描述报告。 4.1.2 设计原则13设计玻璃升降器时，要求升降平顺，工作可靠，无冲击和阻滞现象，无碾轧声；操作 轻便省力；具有防止手压时玻璃升降器发生逆转的制动机构。同时要求整个玻璃升降器系 统中，玻璃以及玻璃升降器导轨的匹配合理。4.1.3 基本设计思想1.结构形式选择根据升降器真实数模，现前门采用绳轮式双滑道结构。2.升降器的受力分析在下面的示例中，W 是玻璃的重量，是常量，Fa 和 Fb 分别是前、后滑槽对玻璃的 阻

2、力，对全滑槽类型是常量，但对部分滑槽类型是变量， 是窗口下端密封条对玻璃运 动的阻力， 它不仅是变量而且它的真实位置随着玻璃的上升而移向前部，由于密封阻力 的变化钢丝绳拉力 P 也是个变量。由于阻力多为变量不便于分析计算所以取行业规范的 通常经验值。图 4 绳轮式玻璃升降器运动受力图4.1.4 玻璃质量及滑道曲率的选取及确定车窗玻璃现在普遍采用安全钢化玻璃，厚度为 。随着人们审美观的不断提 高，对整体车型造型要求也越来越高，为了与整体造型风格相匹配，车门玻璃由以往的单 曲率渐变为双曲率。但为了满足工艺要求，设计阶段玻璃最小曲率半径 R 最好能大 1000mm。避免因工艺难度太大导致的制造成本增

3、加、产品合格率降。2玻璃的曲率为 ，滑道的曲率和玻璃是一个同心圆，所以升降器滑道曲率也为 1178mm车窗玻璃的厚度 L=3mm车窗玻璃的密度为=2.5g/cm车窗玻璃的面积为 S=4160cm通过以上数据确定车窗的质量 m=SL4.1.5 钢丝绳的选取1.根据汽车玻璃升降器行业标准 QC-T 636-2000 钢绳的选取条件为：拉线用钢丝绳为航空用钢丝绳外径为 mm, 7+IWS(中间股,既为 77 股。钢丝公称直径为0.17mm, 允许偏差0.01，不圆度不大于 。钢丝用材料应符合 GB699 规定，其硫磷含量各不大于 0.03%。钢丝公称抗拉强度不小于 。钢丝表面的锌层重量不小于 2。钢

4、丝表面的镀锌层均匀、连续、无裂纹和剥落现象。钢丝表面不得有裂纹、竹节、起刺和伤痕等到缺陷。2.钢丝的力学性能：钢丝绳的最小破断拉力为 。钢绳在受力为最小破断拉力的 之后，其弹性伸长率不大于 0.9%，永久伸长率不大 于 ；经 50000 模拟车门升降循环后，永久伸长率不大于 4.1.6 前门滑道形状如图示，料厚 材料冷轧板。滑道长度 485mm，滑道曲率 道内 宽 16.5mm，料厚 1.5mm。两滑间的平行距离由车门装卡孔确定。根据行业规范滑道的 摩擦阻力通常为经验值：G =3.92N/100mm图 5 前门滑道4.1.7 电机罩形状如图示，出口角度 ,左右件对称，材料：聚醛(黑色)图 电机

5、罩4.1.8 拉索（1）下拉索：形状如图示。材料为航空用钢丝绳。钢丝绳直径钢丝绳长度 946.3mm，敷管长度 导向管长度 。钢丝绳导向管敷管调节块铆接头缓冲弹簧图 7 下拉索（2拉索状如图示为航空用钢丝绳丝绳直径1.5mm绳长度 995mm， 敷管长度 418mm，导向管长度 30.5mm。钢丝绳导向管敷管铆接头缓冲弹簧图 8 上拉索（3）过渡拉索：形状如图示。材料为航空用钢丝绳。钢丝绳直径钢丝绳长度 ，敷管长度 513mm导向管长度 30.5mm。铆接头调节块敷管钢丝绳图 9 过度拉索4.1.9 电动玻璃升降器总成图和运动过程1 2 21 2 2图 升降器总成1 前-道玻璃托架总成 2 后

6、道及滑轮铆接总成 3 电动前门上拉索总成 4 电动前门过度拉索总成 5 滑道及滑轮铆接总成 6 机罩总成 7 西门 B 型电机 8 前-滑玻璃托架总成 9 攻螺钉 10 电动前门下拉索总 11 缓冲块运动过程分析：（ ）下降过程：电机顺时针转动时为下降过程。下降前两拉索的状态 : 上拉索缠绕在电 机轮上，下拉索处于未缠绕状态。运动开始后上拉索脱离缠绕，下拉索开始缠绕，形成滑 块的下降过程。（ ）上升过程：电机逆时针转动时为上升过程。上升前两拉索的状态为：下拉索缠绕在 电机轮上，上拉索处于未缠绕状态。运动开始后下拉索脱离缠绕，上拉索开始缠绕，形成 滑块的下降过程。4.1.10 电机的选择电机扭矩

7、的计算：根据基本参数得系统总载荷为玻璃重量及滑道阻力之合： 1 （玻璃重量 F 、滑道最大阻力 F 、 为玻璃行程） G 3.92 100 485 2 3.12 30.6 N1 1 所需电机的扭 r 计算过程：1 1 2 2 k k 1 1 2 2 k k 前门电机扭矩： 60% (49.6 1000) 根据以上扭矩的计算，故采用西门子电机（如下图）图 11 西门子电机电机齿轮齿数的确定：西门子电机的电机齿轮齿数有 齿和 齿两种，由于 8 齿齿轮在装配啮合时要时 间较长，为了提高生产效率故采用 齿电机齿轮。电机轮半径 r=25mm。电机参数：扭矩 M =1.0Nm 时，转速 n ,流 I5.5

8、A，扭矩 M =3.5Nm ，转速n ,流 I ，扭矩 M =8.0-13.0Nm 时，堵转电流 I表 2 电机基本性能模数压力角齿数（一周齿数）周节28A1.7520 度324变位系数齿顶圆齿根圆公法线长度最小受力扭矩+0.4519.07mm11.49mm8.48450Nm2 u2 u图 12 西门子左右电机性能曲线4.1.11 基本参数（1）玻璃质量： （2）滑道摩擦阻力：G =3.92N/100mm（经验值）（4）行程：S=485mm（5）机械部分机械效率：4.1.12 运动计算1.根据电机的扭矩特性，当电机承受 的扭矩时，电机转速为 = 。故玻璃上升时间为: T S r (2 60 4 s2