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H13雨刮设计计算说明书07-07-12

车型

H13

文件编号

系统

雨刮系统

日期

2007-07-09

编制

项目

H13

审核

属性

雨刮设计计算说明

批准

1计算条件

1.1雨刮电机计算条件：

1.1.1 流水槽数据；

1.1.2装饰盖板数据；

1.1.3 雨刮刮臂和刮片长度；

1.1.4 雨刮器结构形式；

1.1.5设计要求的刮刷轨迹；

1.1.6刮刷角度等；

1.2 刮刷面积计算条件：

1.2.1 必须给出前风窗玻璃数据及其尺寸资料，主要包括：

a包括玻璃数模；

b A、B区域边界；

c 玻璃阴影部分边界以及密封条；

1.2.2 雨刮的刮刷轨迹,主要包括：

a 由流水槽和装饰板等边界数据，设计好雨刮器结构，做出数模中的刮刷面积；

b 给出A、B区面积

2 计算方法

2.1 刮刷面积计算

由以上计算条件，雨刮的刮片和刮臂长度如下表所示：

驾驶员侧刮片长度（mm）为	550
乘客侧刮片长度（mm）为	550
驾驶员侧刮杆长度（mm）为	463
乘客侧刮杆长度（mm）为	475
后侧刮片长度（mm）为	350
后侧刮杆长度（mm）为	283
主刮刮刷角度	85°±2°
副刮刮刷角度	109°±2°

由此计算刮刷面积为：

A区刮刷比例为：S1w/SA×100%＝100%( S1w刮片在A区范围内的刮刷面积，SA为A区的总面积)

B区刮刷比例为：S2w/SB×100%＝87.8%( S2w刮片在B区范围内的刮刷面积，SB为B区的总面积)

结论：符合法规《GB 11565-89 轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积》中刮刷面积的要求

风电制氢

车型	H13	文件编号
系统	雨刮系统	日期	2007-07-09
系统	雨刮系统	编制
项目	H13	审核
属性	雨刮设计计算说明	批准
2.2 雨刮电机性能计算： 2.2.1刮水器电机和刮片、刮杆组装后，刮水器电机负载时的转矩可以用下列公式进行计算: T = k×n×μ×l×P（千克力·厘米）{牛顿·米} 式中 T：刮水器电机负载时的转矩（千克力·厘米）{牛顿·米} n ：刮片的片数 l ：刮杆的长度（厘米） P ：刮杆的压力（千克力）{牛顿} K ：传动杆的传动杆的传动系数=作用在电机轴上的转矩/作用在刮水器轴上的转矩设计中，K值一般取1或小于1。 μ：挡风玻璃表面与刮片胶条之间的摩擦系数挡风玻璃表面状态十分湿润时（Wet）μ=0.1～0.3 挡风玻璃表面状态干燥时（Dry） μ=0.4～0.6 挡风玻璃表面状态由湿润向干燥过度中间的半干燥时（Dump dry） μ=0.7～1.2 因为在负载下工作的电机，其转矩（假设为干燥或轻度的半干燥状态）是公称转矩的15%，所以公称转矩可以由下式进行计算。公称转矩 T=Tw/0.15=（8～10）l×P（千克力·厘米）{牛顿·米} 这时 K=1，μ=0.6～0.75，n=2 刮杆的压力：P=L×0.12N/cm（千克力）{牛顿} 其中：P ：刮杆的压力（千克力）{牛顿} L ：刮片长度（厘米）当负载为最大时，电机功率: P= Td×2×N×3.14/60/（η1×η2×η3）（根据电机输出特性曲线，负载为Td时查出电机转速N）其中：P：电机功率（W），从而选定电机额定功率； η1，η2，η3：电机内部的阻尼系数，轴承和转子，一般取0.87～0.99；

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系统	雨刮系统	日期	2007-07-09
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属性	雨刮设计计算说明	批准
2.2.2刮水器总成刮水电机性能计算： 1）前刮水器刮水电机湿状态负载（μ取0.28）： Tw= 0.28×(463×550+475×550)×1e-6×0.12×1e+2=1.733N.m 刮水电机半干燥状态负载（μ取0.8）：传感器数据Td=0.8×(463×550+475×550)×1e-6×0.12×1e+2=4.593N.m 公称转矩: T=(1.732+4.593)/2/0.15=21.083N.m （因为实际状况一般为湿状态或者半干状态下刮刷，所以取这两个状态下的平均值来计算公称转矩）当负载为最大时，电机功率： P= 4.593×2×56×3.14/60/（0.99×0.98×0.88）= 31.53W 汽车尾气抽排系统（根据电机输出特性曲线，负载为4.593N.m时，转速为58r/min.） 2）后刮水器刮水电机湿状态负载（μ取0.28）： Tw= 0.28 ×283×350×1e-6×0.12×1e+2=0.333N.m 刮水电机半干燥状态负载（μ取0.8）: 按钮指示灯Td=0.8×283×350×1e-6×cagaa0.12×1e+2=0.951N.m 公称转矩: T=(0.333+0.951)/2/0.15=4.28N.m蒸汽减压减温装置（因为实际状况一般为湿状态或者半干状态下刮刷，所以取这两个状态下的平均值来计算公称转矩）当负载为最大时，电机功率: P=0.951×2×55×3.14/60/（0.99×0.98×0.88）= 6.41W （根据电机输出特性曲线，负载为0.951N.m时，转速为55r/min.

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系统	雨刮系统	日期	2007-07-09
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属性	雨刮设计计算说明	批准
3 选择电机类型 3.1 根据电机扭矩选择合适电机；依据上述所计算，并且考虑制动功率和经验值，所选电机功率要大于计算功率，所选电机参数如表一和表二： 3.2选用的电机特性曲线如下图例所示： 1）前刮电机特性曲线

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