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汽车电动玻璃升降器的设计

玻璃升降器主要有交叉臂式和绳轮式传动两种常见结构形式。后者能够适应玻璃在大曲率弧形升降面上移动。此外有手动和电动两种操纵方式。车门设计和布局中，正确布置和选择升降器是保证玻璃升降操纵轻便工作可靠的关键。作为车门系统中的运动部件，升降器不仅仅和车身内外板的空间布置相关，同时也和车门两侧导轨玻璃内外水切密封条都有定关联。在车门系统特别是内外门板和玻璃形状初步确认后，需要在基于车门系统和玻璃升降器相关联部件进行布局和分析。因为如果玻璃升降器空间布局不恰当在实际过程中经常遇到玻璃升降卡滞抖动偏离车门边框导槽等现象。运动不平稳常常也意味着在整个运动行程或个特定位置出现静态或动态力学状态恶劣的情况。反应在实际中会出现形式实验寿命试验失败或使用过程中的零件失效，如交叉臂式升降器中的长臂短臂的磨损，绳轮式升降器的钢丝绳断裂等。为解决这些可能存在的问题需要在车门内外板上的附件布局及玻璃升降器结构设计时，充分考虑其布局的合理性并应用计算机辅助进行分析。为合理布置升降器在车门系统中的位置需要在车门设计和升降器产品设计时对玻璃升降时产生关联的零件进行系统布局和考虑。.行业概述随着汽车技术的发展，汽车的舒适性不断提高以满足人们的要求。汽车车门是车上相对独立的总成，车门设计不但关系到汽车的实用性，对汽车也有很大的装饰作用。因此车门的设计也越来越讲究，而且使用越来越多的网络和电控技术。从年新中国的第辆汽车正式生产下线，中国汽车在世纪中期经历了漫长的缓慢发展阶段，在经过年和年的两轮爆发式增长后，开始步入平稳增长阶段。年严峻的宏观经济形势下，中国汽车行业的发展面临着前所未有的挑战与机遇，同时也受到来自各个方面的冲击。中国要想从汽车制造大国发展成为汽车产业强国，就必须在汽车产品的研发上取得突破。欧美日的汽车企业之所以能够如此强势，与他们几十年甚至上百年的技术革新与经验积累是分不开的，翻开他们汽车产业发展的历史，我们都能够清晰的感受到他们相同的企业发展脉络明确的市场定位，坚定不移的技术研发，引领潮流的战略方向，这切，做足了他们的原始积累。我们的起步尽管有些晚，但是汽车产业作为中国经济的支柱产业之，近年来在技术研发上的投入力度明显增加，从过去的汽车产品进口到产品引进生产再到技术转化，近几年来更是直接的技术引进并购国外先进的汽车企业，中国的汽车技术如雨后春笋般迅猛发展。电动玻璃升降器在我国诞生于年代初，是轿车作为生产资料向消费资料变化的个特征。最早开始应用在桑塔纳普通型的选装车上，称为豪华型轿车，以后在奥迪捷达富康等轿车上都开始选装电动玻璃升降器。由于电动玻璃升降器比传统的手动玻璃升降器具有许多优越性，他运行平稳，调节自如，不需要人力，给驾驶员和乘员带来种舒适感和安全感。汽车上装有电动玻璃升降器，给汽车带来种豪华的气氛，受人喜爱。因此，目前在中级以上轿车都将电动玻璃升降器作为种标准配置，用以提高汽车的装配档次。现在，国内生产的中高档轿车，例如奥迪别克君越雅阁帕萨特东风标致都配置了电动玻璃升降器，其他轿车和面包车也开始大量选装电动玻璃升降器。目前，大客车和卡车也有配置电动玻璃升降器的需求。电动玻璃升降器的发展前景广阔。近年来随着汽车舒适性要求的不断提高，汽车电机在辆汽车上安装的数量也越来越多，配备门窗升降器电动机俗称摇窗电机的电动窗系统便是被国外大多数车型作为标准配件选用。国内的很多汽车生产厂家也开始在很多轿车上将电动窗作为标准配置，在其他轿车客车等车型上作为可选配置，使摇窗电机的需求量不断提高，年全国玻璃升降器产量为．万门，其中电动升降器约占。随着轿车大规模进入家庭的日益临近，电动升降器所占的比率会逐步上升，预计到年，客车与轿车的总产量将达万辆左右，摇窗电机的需求量将非常可观。电动玻璃升降器在国外中高档车上应用已很普通，由于其结构复杂成本高且国内小型电机产品性能不稳定，故目前在我国汽车产品中应用尚少。可以预见，随着我国汽车设计制造水平的提高，电动玻璃升降器将越来越多地应用于汽车产品。目前我国汽车玻璃升降器产品的主要发展方向改进产品制造质量，提高使用可靠性。提高零件通用性。减小零件质量，使结构更加紧凑。.市场预测国内主要生产电动玻璃升降器厂商及配套车型情况见表.表.国内主要生产电动玻璃升降器生产厂览表产品名称企业名称主要车型电动玻璃升降器上海实业交通电器有限公司桑塔纳别克帕萨特金杯猎豹张家港博泽汽车部件有限公司桑塔纳捷达奥迪贵州万江电机厂捷达小红旗马自达镇江富康切诺基跃进集团随车工厂依维柯重庆力士得绳索有限公司雅阁吉林省红钴汽车电器股份有限公司捷达温州天球电器有限公司浙江中欧汽车电器有限公司目前电动玻璃升降器产品市场主要由上海实业交通电器有限公司张家港博泽汽车部件有限公司贵州万江电机厂占有。其市场占有率手动电动见表.表.年玻璃升降器总产量即主要厂商比较产品名称全国总销量主要生产商年销量万只，电动市场占有率玻璃升降器.万只上海实业交通电器有限公司张家港博泽汽车部件有限公司中国贵航集团万江电机厂“十五”期间轿车将由.万辆发展到万量客车由.万辆发展到万量卡车由.万辆发展到.万辆。玻璃升降器的总产量从表.与表.比较看出，到“十五”末将增加倍，可见其发展前景是很好的。其中电动玻璃升降器的发展肯定要高于手动玻璃升降器，其占玻璃升降器份额由年.到年达到。表.汽车需求量及玻璃升降器发展数量车型年需求量万量玻璃升降器发展量万只载货汽车客车轿车总量.主要技术指标情况我国于年推行了载重汽车用玻璃升降器技术条件标准，在此标准的基础上，根据我国汽车玻璃升降器的制造使用及检测情况，并参照国际上有关的先进技术指标及数据，修改制定了汽车行业标准汽车用玻璃升降器试验方法和汽车用玻璃升降器技术条件，并于年颁布实施，该标准对于汽车玻璃升降器的基本技术性能及测试方法作了明确的规定。由于目前我国大量使用的主要为臂式玻璃升降器，其它类型特别是柔式玻璃升降器尚缺乏有关的技术资料和技术数据，故上述标准仅适用于臂式玻璃升降器，其它类型玻璃升降器亦可参照执行。改革开放以来我国汽车行业依靠技术引进及合资，使我国汽车行业的技术水平迅速发展，相应的汽车零部件制造技术也迅速发展。目前为上海大众，汽大众配套的电动玻璃升降器都采用了德国大众的标准。为上海通用配套的电动玻璃升降器采用了公司的””门窗升降子系统的技术要求。为神龙富康配套的电动玻璃升降器采用了的雪铁龙标准。由于电动玻璃升降器在国内发展很快，在国内制定个行业标准已提到议事日程，最近武汉汽车车身附件研究所和上海实业交通电器有限公司起草制定了汽车电动玻璃升降器的行业标准，它综合了国外先进汽车企业标准，集合我国电动玻璃升降器的实际情况，在分析实验的基础上而制定的。这将对规范我国电动玻璃升降器的设计，制造，实验技术起到指导作用。.汽车玻璃升降器的发展趋势当前我国电动玻璃升降器的发展很快，它不但在轿车中大量配套，而且也开始在轻型客车中大量配套。最近还有在卡车中配套的意向，其使用放表，安全，舒适的特点已被越来的越多的人接受配套市场的天地是广阔的。随着汽车工业的法杖，电动玻璃升降器呈现只能性，模块化的发展趋势。为了使电动玻璃升降器保持强劲的动力，又防止在使用过程中出现不小心被夹住的不安全因素，目前的电动玻璃升降器已具有定的智能，他能使玻璃在上升中碰到定的阻力时，即停止上升并下降，足以防止乘客肢体不小心被夹住的小概率事件。这功能是靠安装在摇窗电机中的电子模块来完成的，上海大众新开发的帕萨特轿车的电动玻璃升降器具有这种放夹功能。另发展趋势就是模块化，在国际汽车工业发展过程中，为了更好地迎合顾客的个性化要求，降低生产成本，提高汽车质量，整车厂逐渐将自制件压缩，并尽量减少整车厂的工作量，将整车厂的精力都放在新车型的开发上，因此提车了模块供货的要求，将原来直接由各供应商提供单个零件，由整车厂在生产线上组装的生产模式逐步转为由级供应商承担模块供货，整车厂仅作模块组装，这样可大大压缩整车厂的工作时间，加速汽车的更新换代。过去汽车厂是比谁生产线长，今后可能是生产线越长，效率越低。第章汽车玻璃升降器的结构工作原理与技术参数.结构及工作原理电动玻璃升降器从其结构特点上分，大致可分为绳轮式叉臂式软轴式。其结构特点及配套车型如表.所示。表.电动玻璃升降器结构特点结构形式动力源结构特点国内配套车型绳轮式直流微电机由开关改变电机极性，作正反向旋转，带动机构作上下运动。由电动机传动轴带动卷丝筒旋转，卷丝筒带动钢丝绳在导轨上作上下运动，钢丝绳在带动导轨上的传动作上下运动，起到升降玻璃的作用。结构运行平稳，噪音小，车型适用范围广。上海桑塔纳汽奥迪汽捷达二汽富康上海别克广州雅阁上海帕萨特叉臂式直流微电机由开关改变电机极性，作正反向旋转，带动机构作上下运动。由电机传动轴上的小齿轮带动叉臂中的长臂上的扇形齿轮在定角度内旋转，改变长臂与短臂的夹角，起到升降玻璃的作用该结构能适用负载较大车门玻璃，结构简单，制造成本低，用于车门玻璃弧度较小的车门。汽金杯海狮面包车柳汽三菱面包车天津夏利软轴式直流微电机由开关改变电机极性，作正反向旋转，带动机构作上下运动。由电机传动轴上小齿轮带动螺旋型钢丝软轴在导向管内作上下运动，软轴上传动带动玻璃上下运动，起到玻璃升降的作用。该机构简单，制造工艺比较复杂。北京切诺基南京依维柯图.车门玻璃升降器的型式单臂式交叉臂式平行双臂式绳轮式软轴式．扇形齿轮.玻璃导向槽.升降臂.小齿轮.弹簧.滑轮.托架.丝.齿条.钢丝卷.技术参数及分析下面将电动玻璃升降器国内外主要技术指标如表.排列以供参考表.国内外电动玻璃升降器主要技术指标技术指标内容行业标准德国大众美国雪铁龙稳定电压.工作电压最大消耗电流额定负载按图纸规定上升速度或上升时间或秒剩余力按图纸规定自锁性绝缘强度.绝缘电阻.环境温度防水性型耐久性前门循环后门循环前门循环后门循环前门循环后门循环从表.的主要技术指标对比来看，我国汽车电动玻璃升降器行业标准基本上采用了国外先进企业的标准，如按此标准制造汽车电动玻璃升降器，其产品可达到国际先进水平。从表中可看出，目前别克轿车对电动玻璃升降器的技术要求是最高的，其技术指标中额定负载大，要达，剩余力最大要求达，其耐久性试验中个循环的运动次数也是最多的，玻璃在个循环中需运动次。要达到这些指标，对传动机构都提出了更高的要求。.本章小结本章主要介绍了电动玻璃升降器的结构工作原理，结构形式和对国内主要技术指标的对比，了解国内外电动玻璃升降器的差距。第章玻璃升降器的设计方案.车门玻璃的确定目前几乎所有车门玻璃都采用钢化曲面玻璃。曲面玻璃在轿车上得到了广泛的应用，曲面玻璃可以有效的利用车内空间，减少车门厚度，并且外