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支臂式电动玻璃升降器结构设计与有限元分析
| 论文题名： | 支臂式电动玻璃升降器结构设计与有限元分析 |
| 关键词： | 电动玻璃升降器;结构设计;有限元模型;力学性能 |
| 摘要： | 近年来，汽车成为人们日常生活中主要的交通工具，人们对汽车舒适性、安全性的要求越来越高。汽车玻璃升降器作为汽车车身附件中利用率较高的部件之一，其操纵的便捷性成为衡量汽车驾乘舒适性的一项重要指标，因此合理设计汽车玻璃升降器具有一定的实际意义。 汽车玻璃升降器形式多样，支臂式玻璃升降器因其支撑区域大、运行稳定、易于生产而应用最为广泛。本文以支臂式电动玻璃升降器为研究对象，对升降器各零件的受力、三维造型、关键部件的力学性能等内容进行了研究，并用有限元分析软件对关键部件的受力进行了模拟分析。 介绍了支臂式玻璃升降器的一般设计过程、主要参数的确定原则;分析支臂式升降器的运行情况，并在此基础上建立了一般形式支臂式电动玻璃升降器正常工作时的受力模型，分别建立升降器上升和下降过程中运行到中间位置以上、中间位置、中间位置以下时各支点受力的通用数学表达式，得到支点受力与大小臂长度、大臂旋转角度、大小臂扭转角度间的关系式，可作为一般升降器受力计算的参考。 设计了升降器相关零部件的测试实验，包括大小臂刚度测试、玻璃胶条与玻璃的摩擦力测试、平衡弹簧工作特性曲线测试、电机性能测试等，主要测试大小臂变形程度与受力的关系、玻璃胶条与玻璃间的摩擦系数、平衡弹簧倔强系数、电机正常工作和堵转时的转矩等，以上实验均为一汽JLV80升降器的设计与受力计算提供了依据。 以一汽JLV80车门数模为基础设计升降器，依据主要参数确定的原则确定升降器总体关键尺寸及零部件关键尺寸;结合建立的受力关系式计算升降器正常工作时各支点的受力数值，得出座板销轴和下小臂滚轮处受力最大，为升降器的设计和生产提供依据;利用三维造型软件UG完成升降器的零件造型、装配图、爆炸图。 借助于有限元分析软件ANSYS将升降器的几何模型进行合理简化，分析其在电机堵转时的受力情况。 经UG装配校核，所设计的升降器内部不产生干涉，升降器与其他车门附件也不发生干涉，设计结果满足几何尺寸要求;利用有限元分析软件ANSYS分析得知，销轴处应力分布较其它区域偏大，应力分布从大到小依次为:上小臂滚轮销轴＞大臂滚轮销轴＞下小臂滚轮销轴＞座板销轴，此模拟结果与建立的受力公式的计算结果基本吻合，证明了一般形式支臂式升降器受力模型的准确性，此模型亦可为其它同类升降器受力分析提供参考依据。 |
| 作者： | 周强 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 李辉平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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