VEHICLE LAYOUT 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 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 雨刮器结构及形式； 1.1.5 设计的基本要求的刮刷轨迹； 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，最重要的包含： 包括玻璃数模； A、 B 区域边界； 玻璃阴影部分边界以及密封条； 1.2.2 雨刮的刮刷轨迹 , 最重要的包含： 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； 给出 A、 B 区面积 计算方式 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/SA3 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/SB3 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 第1页共7页 VEHICLE LAYOUT 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 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 3 n3 μ 3 l 3 P（千克力 2厘米） { 牛顿 2米 } 式中 T ：刮水器电机负载时的转矩（千克力 2厘米） { 牛顿 2米 } ：刮片的片数 ：刮杆的长度（厘米） ：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 3 P（千克力 2厘米） { 牛顿 2米 } 这时 K=1 ， μ =0.6 ～ 0.75 ，n=2 刮杆的压力： P=L3 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= Td3 23 N3 3.14/60/ （ η 13 η23 η 3 ） （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； η 1， η2， η 3：电机内部的阻尼系数，轴承和转子，一般取 0.87 ～ 0.99 ； 第2页共7页 VEHICLE LAYOUT 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 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= 0.283 (4633 550+4753 550)3 1e-63 0.123 1e+2=1.733N.m 刮水电机半干燥状态负载（ μ取 0.8 ）： Td=0.83 (4633 550+4753 550)3 1e-63 0.123 1e+2=4.593N.m 公称转矩 : T=(1.732+4.593)/2/0.15=21.083N.m （因为真实的情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= 4.5933 23 563 3.14/60/ （ 0.99 3 0.98 3 0.88 ） = 31.53W （根据电机输出特性曲线）后刮水器 刮水电机湿状态负载（ μ 取 0.28 ）： Tw= 0.28 3 2833 3503 1e-63 0.123 1e+2=0.333N.m 刮水电机半干燥状态负载（ μ取 0.8 ） : Td=0.8 3 2833 3503 1e-63 0.123 1e+2=0.951N.m 公称转矩 : T=(0.333+0.951)/2/0.15=4.28N.m （因为真实的情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=0.9513 23 553 3.14/60/ （ 0.99 3 0.98 3 0.88 ） = 6.41W （根据电机输出特性曲线页 VEHICLE LAYOUT 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 3 选择电机类型 3.1 根据电机扭矩选择正真适合电机； 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）前刮电机特性曲线 高速 高速 低速 I=f (Td) N=f (Td) I=f (Td) 低速 N=f (Td) 第4页共7页 VEHICLE LAYOUT 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 2）后刮电机特性曲线页 VEHICLE LAYOUT 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 3.3 具体电机各参数如下表例所示： 1）前刮电机参数： 前雨刮器雨刮电机（ H13-5205111 ）的各参数 项目 规格 备注 标称电压 12V 试验电压 13.5±0.3V 低速 高速 转速 空载 电流 高低速转速差 堵转电流 额定功率 防水等级 抗干扰特性（传导） 抗干扰特性（发射） 电机过热保护 电机复位位置偏差 噪声等级  40─ 50r/min 60─80r/min ≤3A ≤5A 15r /min ≤28A ≤ 30A 冷态 50W IP54 GB4942.2-1985 1 级 GB18655-2002 1 级 GB18655-2002 有 ±2° 低速：≤ 50dB；高速：≤ 55 dB 测量距离为 30cm 第6页共7页 VEHICLE LAYOUT 车 型 H13 文件编号 系 统 雨刮系统 日 期 编 制 项 目 H13 审 核 属 性 雨刮设计计算说明 批 准 2）后刮电机参数 后雨刮器雨刮电机（ H13-5611110）的各参数 项目 规格 标称电压 12V 最小（ A） 最大（ A） 工作电流（负载） 0.8A 5A 转速 ≥20r/min 空载 ≤ 1.5A 电流 堵转电流 15A 额定功率 25W 防水等级 无防水要求 抗干扰特性（传导） 无 抗干扰特性（发射） 无 电机过热保护 无 电机复位位置偏差 ±3° 噪声等级 ≤ 55dB  2007-07-09 备注 GB4942.2-1985 GB18655-2002 GB18655-2002 测量距离为 30cm 第7页共7页

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