CATIA软件在金杯轻卡刮水器上的设计校核应用

【摘要】根据CATIA软件，对金杯轻卡刮水器进行校核，校核其运动轨迹、挂扫面积。

【关键词】CATIA；刮水器；结构；运动分析

汽车刮水器与风窗洗涤器构成了汽车洗涤系统。汽车洗涤系统可以提高在雨雪天气驾驶时驾驶员的可见度，确保行车的安全。

一、 刮水器的主要构成

刮水器主要由电机带固定支架分总成、连杆分总成、刮臂分总成三个部分构成。电机带固定支架分总成包括电动机、固定支架及凸轴，电动机动力，固定支架将刮水器电机固定在汽车上，短凸轴与连杆分相连，驱使连杆做来回运动。连杆分总成将电动机的动力分配给刮臂，驱动刮臂运动。刮臂分总成包括刮架跟刮刷，刮架是悬臂梁结构，刮刷起到清洁玻璃的作用。

1. 电动机 2. 固定支架

3. 凸轴 4. 连杆分总成

5. 刮架6. 刮刷

二、 利用CATIA软件对刮水器的设计

CATIA是法国Dassault公司于1975年起开发的一套3D CAD/CAM/CAE一体化软件，它的内容包括概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟、仿真工程图的生产到生产加工成产品的全过程。

刮水器可以简化为连杆机构、凸轮机构、悬臂梁机构多个机构，刮水器在工作中是动态的，运动关系复杂。各零部件的尺寸、位置需要反复运算，计算量大并容易出现错误。通过CATIA软件可以简化设计与校核过程。

根据刮水器中各零部件的数据，可以在CATIA建立刮水器各零部件的数模。将建好的零部件数模，装配后保存为装配体文件。（装配体文件为图一）

三、 利用CATIA文件进行数据模拟校核

有了装配体文件，就可以进行DMU运动机构分析。首先需要对每个运动机构添加运动副，运动副包括以下情况：

刮水器电机与凸轴为旋转副，凸轴与连杆为球头副，连杆与主、从动摇臂为球头副，主、从动摇臂与支撑套为旋转副，刮架与支撑套为旋转副，刮架之间为万向节副。添加运动副后查询装配体文件的自由度，若自由度为0即可对刮水器进行运动分析。

3.1汽车A、B面与刮水器刮扫面积对玻璃的投影进行比较得出刮扫面积是否符合A区刮扫面积不小于98%，B区不小于80%的国家标准。

3.2在刮水器运动过程中也需要考虑刮水器与周围零部件及钣金件的干涉，以某款金杯轻卡刮水器为例：

驱动连杆运动包络与周边件运动间隙示意图连杆运动包络与周边件运动间隙示意图

主刮摇臂运动包络与周边件运动间隙示意图 副刮摇臂运动包络与周边件运动间隙示意图

参考文献

［1］《GB 11562 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法》

［2］《QC/T 46 汽车风窗玻璃电动刮水器型式与尺寸》

［3］《GB 15085 汽车风窗玻璃刮水器、洗涤器的性能要求及实验方法》

［4］《QC/T 44汽车风窗玻璃电动刮水器技术条件》

［5］《CATIA V5机械设计》 清华大学出版社 2002年10月第一版

［6］百度百科