汽车风窗刮水器的方案设计
课程设计—汽车雨刮器

院-系:工学院机械系专业:机械工程及自动化年级: 2011级学生姓名:张万兵学号: 201101030209指导教师:王海生2013年8月目录一.设计题目 (1)1.1课程设计目的和任务 (1)1.2课程设计内容与基本要求 (2)1.3机构简介 .................................................. 错误!未定义书签。
1.4参考数据 (5)1.5设计要求 (5)二. 设计方案比较 (6)2.1设计方案一 (6)2.2设计方案二 (7)2.3设计方案三 (8)2.4最终设计方案 .......................................... 错误!未定义书签。
三.虚拟样机实体建模与仿真 ......................... 错误!未定义书签。
3.1ADAMS/V IEW 的样机建模 .................. 错误!未定义书签。
四.虚拟样机仿真结果分析 (10)4.1滑块水平位移仿真曲线 (10)4.2块水平运动速度仿真曲线 (10)4.3滑块水平运动加速度仿真曲线 (11)4.4带刮片摆杆角速度仿真曲线 (11)4.5带刮片白杆角速度仿真曲线 (11)五. 课程设计总结 (12)5.1机械原理课程设计总结 (12)5.2设计过程 (13)5.3设计展望 (14)5.4设计工作分工表 (15)5.5参考文献 (15)一.题目:汽车风扇刮水器1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力,是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题,获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是:1、培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用机械原理课程的理论知识,并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算,让学生对机构设计有一个较完整的概念。
雨刮系统设计指南

1、雨刮简要说明1.1系统综述风窗玻璃电动刮水器总成(以下简称雨刮总成)是指由电动驱动、能刮刷风窗玻璃外表面上雨水、霜雪和灰尘等物质的装置。
有气动式的和电动式的,气动式只适用于具有压缩空气气源的汽车,而电动式则应用较广。
普通的电动式雨刮系统的工作原理是:当电机1工作时,带动曲柄2做圆周运功,通过连杆3使摇臂4做往返运动,而摇臂4又带动刮臂刮片组件5做往返运动以除去玻璃上的雨水、雪或灰尘。
(详见图1)54321图1随着时代的发展,新技术在雨刮系统中也用应用,出现了感应雨水式的自动雨刮;取消了连动机构的反转电机;使刮刷力均匀、刮净度更高、噪音更小的平刮片等等。
1.2适用范围本指南制定了电动式雨刮系统的一般设计思路、方式方法,适用于CAC公司普通雨刮器(不含反转电机、平刮片等)的设计开发。
1.3系统爆炸图雨刮系统包括:电机、连动机构、刮臂、刮片等。
(详见图2)图22、设计构想2.1设计原则系统设计时应最大限度的继承现生产或已确定开发状态的产品,包括接插件型号(如图3)、紧固件型号,以降低产品开发成本、开发周期,保证产品质量,同时也便于我司的系统管理。
根据车型不同,确定是否有防浮翼,自动雨刮等。
在设计初期应与厂家确定雨刮器的试验项目、试验标准等。
厂家:AMP护套号:936294-2定义:1-电源;2-自动回位;3-空位;4-高速;5-低速;6-地前雨刮插件厂家:AMP护套号:174928-1端子号:173645-2定义:1-电源2-自动回位3-地后雨刮插件图32.1.1雨刮器功能要求2.1.2顾客要求雨刮系统对于驾驶者的重要性是不言而喻的,尤其是在雨雪天气,所以雨刮系统的可靠性和刮净度是顾客提出的最基本要求,同时对雨刮系统的噪音和雨刮对收音系统的骚扰程度也提出了要求。
2.1.3性能要求1、雨刮器应能承受-40℃~+95℃的环境温度且不变形。
,2、雨刮系统在12VDC湿玻璃上刮刷,电机最大电流消耗不大于10A3、高频不小于45次/min,低频不小于20次/min,且高频与低频之差应不小于15次/min。
汽车雨刮器设计

目录一.设计任务书 (1)1.1刮水器的功用 (1)1.2 刮水器的机构简介及运动原理 (1)1.3刮水器的运动简图 (2)二.设计数据 (2)三.刮水器机构相关数据的计算及分析 (3)3.1 计算极位夹角 (3)3.2 计算BC的长度 (3)3.3 计算AB杆和CD杆的关系 (4)四.加速度,速度多边形的计算分析 (4)4.1 方案一的速度加速度分析: (7)4.2 方案二速度和加速度分析: (9)五.动态静力分析 (9)5.1对两方案进行受力分析 (9)六. MAD仿真建模分析速度与加速度 (10)6.1仿真运动轨迹 (13)6.2分析速度与加速度图线 (14)七.心得体会 (15)八.参考文献 (16)一.设计任务书1.1刮水器的功用为了保证汽车在雪雨天有良好的视野,各种车辆均配有刮水器,它利用连杆运动机构将电机连续旋转运动化为刮片的往复挂刷运动,清除车窗上的水滴或污垢,保持清晰的视野。
1.2 刮水器的机构简介及运动原理汽车风窗刮水器是利用汽车刮水的驱动装置,如运动简图所示:风窗刮水器工作时,由电动机带动齿轮装置1-2,传至曲柄摇杆装置2'-3-4,将电动机单向连续转动,转化为刷片4做往复摆动,其左右摆动的平均速度相同。
1.3刮水器的运动简图二.设计数据设计内容曲柄摇杆机构设计及运动分析曲柄摇杆机构动态静力分析符号n1k φL AB x L DS4G4JS4M1单位r∕min(°)mm mm mm N㎞·㎡N·㎜数据30 1 120 60 180 100 150.0150030 1 120 80180 100 150.01500三.刮水器机构相关数据的计算及分析3.1 计算极位夹角 θ=180 (k-1)(k+1) ∴θ=0°可见该机构无急回作用,可以达到摆臂左右摆动速度相同的要求。
3.2 计算BC的长度∵L AE =180㎜, L AB =60㎜,且L AB =L CE,∴L BC =180㎜ 3.3 计算AB 杆和CD杆的关系 ∵cos30˚=CE/CD=23AB ∴CD=332AB四.加速度,速度多边形的计算分析4.1 方案一的速度加速度分析: 如下图所示速度与加速度多边形如下p 'b 'c ''c 'mm LAB60=在左极限位置, 由已知条件可得:W L VAB AB B⨯=60m/s π230(÷⨯=)WAB∴anc =L W AB AB ⨯2=0.592m ²/s选取比例尺μv =0.01(m/s)/mm,μa =0.1(m ²/s)/mm 由理论力学公式得:0,=+=VV V V CBCBC, s m V BC /188.0=∵a a a a tbc nBC B C ++= ,∴s m LL V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∴a a a n BC n Bt C +=︒⨯30sin s m a t C /573.12= s m a C /573.1p`c`2au =⨯=在右极限位置:速度与加速度多边形如下∵0,=+=V V V V C BC B C ∴s m V BC /188.0=∵0,=++=a a a a a nC t BC n BCB C an B=L W ABAB ⨯2=/s 0.592m 2,0=a nC∴s m L L V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 由加速度分析图可得a a a n B nBC tC =+︒⨯60cos, s m a t C /792.02=s m a C /792.0p`c`2au =⨯=4.2 方案二速度和加速度分析:速度与加速度多边形如下 p 'b 'c ''c 'L AB =80mm在左极限位置, 由已知条件可得:W L VAB AB B⨯=60m/s π230(÷⨯=)WAB∴anc =L W AB AB ⨯2=0.789m ²/s选取比例尺μv =0.01(m/s)/mm,μa =0.1(m ²/s)/mm 由理论力学公式得∵0,=+=V V V V C BC B C ∴s m V BC /251.0=∵0,=++=a a a a a n C t BC n BCB C ∴s m L LV a BC BCBC nBC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∵a a a n B n BC tC =+︒⨯60cos ,∴s m a t C /278.22= s m a C /278.2p`c`2au =⨯= 在右极限位置:速度与加速度多边形如下∵0,=+=V V V V C BC B C , ∴s m V BC /251.0=∵0,=++=a a a a a n C t BC n BCB Cs m L L V a BC BC BC n BC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 由加速度分析图可得a a a n B n BC t C =+︒⨯60cos ,s m o a t C /878.2=s m a C /878.0p`c`2a u =⨯= 五.动态静力分析5.1对两方案进行受力分析惯性力F S4=G/g ×a C =15÷9.8×1.573=2.408N惯性力矩MS4=JS4×a C =0.5*1.573=0.787N·m对方案二,同理可得惯性力F S4=G/g ×a C =15÷9.8×2.278=3.487N惯性力矩MS4=JS4×a C =0.5×2.278=1.139N·m由功用要求分析可得,应选取惯性力及惯性力矩较小,对杆件冲击力较小的方案一六.MAD仿真建模分析速度与加速度6.1仿真运动轨迹6.2分析速度与加速度图线方案一方案二加速度比较方案一方案二由图分析可得:方案一的在两极限位置的速度差较方案二的小,且方案一的加速度比方案二的要小。
SAE J903_1999乘用车风窗玻璃刮水器系统(中文)

有适当的修改。 有适当的修改。 1、 适用范围—此SAE标准适用于客车,轻型卡车和总重 标准适用于客车 标准适用于客车,轻型卡车和总重4500kg(10 000lb)及其以下的多功能机动车。 ( )及其以下的多功能机动车。 a. 风窗玻璃刮水器系统最低性能标准。 风窗玻璃刮水器系统最低性能标准。 b.可用于商业实验室相同测试设备的测试流程。 可用于商业实验室相同测试设备的测试流程。 可用于商业实验室相同测试设备的测试流程 c. 为工程设计研究中评估系统性能而做的操作指南对风窗玻璃刮水器系统的特征和现象采用统一术语。 为工程设计研究中评估系统性能而做的操作指南对风窗玻璃刮水器系统的特征和现象采用统一术语。 d. 操作指南包括系统功能、服务等系统组成部分的设计和定位。 操作指南包括系统功能、服务等系统组成部分的设计和定位。 测试流程和最低性能标准是基于当前可参考的工程数据,此部分在此文中略述。 测试流程和最低性能标准是基于当前可参考的工程数据,此部分在此文中略述。目的是本文的所有部分当做 风窗玻璃刮水器系统的额外资料,均能随着风窗玻璃刮水器系统性能的不断发展,定时评审和修订。 风窗玻璃刮水器系统的额外资料,均能随着风窗玻璃刮水器系统性能的不断发展,定时评审和修订。 2. 2.1
3.Biblioteka 定义3.1 风窗玻璃刮水器系统—刮水器系统是所有清洁风窗玻璃外表面的部件加上必要启停控制装置组成的系统。 风窗玻璃刮水器系统—刮水器系统是所有清洁风窗玻璃外表面的部件加上必要启停控制装置组成的系统。 系统 清洁风 外表面的部件加上必要启停控制装置组成的系统 3.2 刮片—由支持和控制雨刷部件的合适的支架组成,并能接收摇臂施力达到有效清洁目的的装置。 刮片—由支持和控制雨刷部件的合适的支架组成,并能接收摇臂施力达到有效清洁目的的装置。 部件 摇臂施力达到有效清洁目的 3.3 胶条部分—接触风窗玻璃表面的刮片的有弹性的部分。 胶条部分—接触风窗玻璃表面的刮片的有弹性的部分。 玻璃表面的刮片的有弹性的部分 3.4 刮臂— 一种连接雨刮片和马达连杆的装置。它具有双重功能: 刮臂— 一种连接雨刮片和马达连杆的装置。它具有双重功能: a. 确保刮片在整个刮拭面内保持在理想位置。 确保刮片在整个刮拭面内保持在理想位置 刮片在整个刮拭面内保持在理想位置。 b. 施足够的力于刮片上从而实现其功能。 施足够的力于刮片上从而实现其功能。 功能 3.5 3.6 连杆—与刮臂连接(在适当的地方)传递作用力驱动刮片精确运动的多个部件。 连杆—与刮臂连接(在适当的地方)传递作用力驱动刮片精确运动的多个部件。 驱动刮片精确运动的多个部件 雨刷控制阀 开关 允许通过气动或电动方式发信号给刮水器电机使刮水器系统进入不同操作或非操作状态 开关— 通过气动或电动方式发信号给刮水器电机使刮水器系统进入 雨刷控制阀/开关—允许通过气动或电动方式发信号给刮水器电机使刮水器系统进入不同操作或非操作状态 手动机械装置 机械装置。 的手动机械装置。 刷雨区域—风窗玻璃上将被覆盖的特别区域。且与客车 轻型卡车 多功能机动车视野要求保持一致 轻型卡车,多功能机动车视野要求保持一致。 刷雨区域—风窗玻璃上将被覆盖的特别区域。且与客车,轻型卡车 多功能机动车视野要求保持一致。 的特别区域 眼椭圆—机动车内司机眼睛位置代表性的统计 代表性的统计, 版本) 给出了 眼椭圆—机动车内司机眼睛位置代表性的统计,SAE J941(最新版本)的4.1.5给出了头扭转的定义。鉴于本 (最新版本 给出 头扭转的定义。鉴于本 文出的目的,将不考虑SAE J941的4.1.5中提到的头扭转。对单个客车座椅,使用SAE J941附录 2.2的相关 的目的,将不考虑 的 中提到的头扭转。对单个客车座椅,使用 附录A 的相关 中提到的头扭转 附录 内容。 内容。 有效刷雨模式— 刮片以最高频率进行一个刮刷循环时被清洁的湿风窗玻璃表面的部分。最小清洁区在 有效刷雨模式—当刮片以最高频率进行一个刮刷循环时被清洁的湿风窗玻璃表面的部分。最小清洁区在4.1.1 刷雨模式 最高频率进行一个刮刷循环 中详细说明。 中详细说明。 周期— 一个周期指刮片由一端到另一端再返回初始端的运动过程 由一端到另一端再返回初始端 过程。 周期— 一个周期指刮片由一端到另一端再返回初始端的运动过程。 一前一后模式—指刮片同时同向运动产生的模式。 一前一后模式—指刮片同时同向运动产生的模式。见图1。 模式 。
汽车前挡雨刮系统设计

汽车前挡雨刮系统设计
首先,让我们来了解雨刮器和雨刷的工作原理。
雨刮器是由一个金属
臂和一个橡胶叶片组成的装置。
当马达运转时,金属臂将雨刷移动在玻璃上,并通过橡胶叶片将水滴刮除,以确保玻璃表面的清晰视野。
但是,仅仅有雨刮器和雨刷是不够的。
在挡风玻璃上还需要有一层液
体来帮助雨刷清除水滴。
这就是水箱的作用。
水箱位于引擎舱内,并连接
到挡风玻璃上的喷水嘴。
水箱内装有清洁液体,通常是一种含有清洁剂和
防冻剂的混合物。
在需要清洗玻璃时,控制装置会发出指令,将清洁液喷
洒到挡风玻璃上,帮助雨刷清除水滴和污垢。
水箱内的清洁液一般由马达提供压力,使其通过喷水嘴喷射到玻璃上。
水箱的容量通常足够驾驶者在行驶途中使用。
水箱还配备有一个液位传感器,用于检测清洁液的剩余量,并通过仪表盘上的指示灯提醒驾驶者需要
添加清洁液。
控制装置是整个雨刮系统的大脑,其作用是接收驾驶者的命令并控制
雨刮器和水箱的操作。
大多数新款汽车都会配备一个自动雨刮系统,该系
统能够根据雨量的变化智能调节雨刮器的频率和速度。
系统可以通过传感
器检测玻璃上的水滴,并根据水滴的密度和速度来调整雨刮器的操作。
这
种自动调节的雨刮系统可以让驾驶者专注于驾驶,而不需频繁地手动控制
雨刮器的开关。
总而言之,汽车前挡雨刮系统的设计是为了确保驾驶者的视线清晰,
提升行车安全。
它由雨刮器、雨刷、水箱、马达和控制装置等组成,并配
备了自动调节功能。
这样的设计可以让驾驶者在恶劣天气条件下获得更好
的驾驶体验。
qc t 43-92汽车风窗玻璃气动刮水器技术条件.doc

qc t 43-92汽车风窗玻璃气动刮水器技术条件代替JB3035—81汽车风窗玻璃气动刮水器技术条件1主题内容与适用范围本标准规定了汽车风窗玻璃气动刮水器〔以下简称刮水器〕技术要求、试验方法、检验规那么、标志、包装、运输及贮存。
本标准适用于汽车用风窗玻璃气动刮水器,其他机动车辆气动刮水器,也可参照使用。
2引用标准GB2828逐批检查计数抽样程序及抽样表〔适用于连续批旳检查〕QC/T45汽车风窗玻璃气动刮水器型式与尺寸QC/T44汽车风窗玻璃电动刮水器技术条件JB2864汽车用电镀层和化学处理层JB4159热带电工产品通用技术要求3术语风窗玻璃气动刮水器风窗玻璃气动刮水器是指由气压驱动旳风窗玻璃刮水器。
4技术要求4、1刮水器应符合本标准旳要求,并按经规定程序批准旳图样和技术文件制造。
4、2结构4、2、1刮片与刮杆、刮杆与刮水器轴旳连接应紧固可靠,拆装方便;在使用过程中不得发生松动和明显变形。
4、2、2刮水器轴与轴套间应密封良好,不得渗水。
4、2、3同型号产品刮片和刮杆、刮杆和刮水器轴旳连接应具有互换性,装配后旳产品仍符合4.4.3和4.4.4旳要求。
4、3外观4、3、1刮水器金属件必须经防腐蚀处理,或使用具有耐腐蚀性旳材料制造。
4、3、2刮水器金属件油漆层、塑料喷涂层应均匀,无气泡、堆积、溢流现象。
4、3、3电镀部分应镀层均匀,不得露出基底,无明显裂纹和其他有害缺陷。
4、3、4铸件表面应无铸造缺陷。
4、3、5刮片胶条表面应光滑、平坦,无伤痕、裂纹,刮刃无缺口。
4、4性能要求4、4、1密封性4、4、1、1在规定最大工作气压下,刮水器固定密封〔连接缝及一切堵口〕不得漏气。
4、4、1、2刮水器活动密封〔密封圈、皮碗及开关〕应能保证刮水器150×l04次刮刷循环耐久性旳要求。
4、4、2耐温性刮水器在-40~65℃温度范围内应能正常工作,并能通过5.6.2和5.6.3所规定旳试验。
金属件旳油漆层和塑料喷涂层应能经受工作环境温度旳变化,并无皱缩和起层现象。
汽车雨刮毕业设计

汽车雨刮毕业设计近年来,随着汽车的普及和交通拥堵问题的日益严重,汽车雨刮系统的作用逐渐凸显出来。
汽车雨刮系统是指安装在汽车前挡风玻璃上的雨刮器和喷水器,用于清除挡风玻璃上的雨水,提供良好的视野,确保驾驶安全。
作为一名汽车工程专业的毕业生,我对汽车雨刮系统的设计和改进充满了兴趣。
首先,我认为在汽车雨刮系统的设计中,最重要的是提高清洁效果和驾驶舒适度。
目前市面上的汽车雨刮器大多采用橡胶刮片,但这种刮片在使用一段时间后容易出现老化、硬化和噪音等问题。
因此,我希望设计一种新型的刮片材料,能够延长使用寿命并提高清洁效果。
同时,还可以考虑引入声波技术,通过高频震动来清洁挡风玻璃,以提高清洁效果和驾驶舒适度。
其次,我认为在汽车雨刮系统的设计中,还应考虑到节能环保的因素。
目前的汽车雨刮系统大多采用电动驱动,这会消耗大量的电能。
因此,我希望设计一种新型的雨刮器驱动方式,能够减少能源消耗,提高能源利用率。
例如,可以考虑采用气动驱动或机械驱动的方式,以减少电能的消耗。
同时,还可以考虑利用太阳能或风能等可再生能源来供电,以实现节能环保的目标。
此外,我认为在汽车雨刮系统的设计中,还应考虑到智能化的需求。
随着科技的发展,智能化已经成为了汽车行业的一个重要趋势。
因此,我希望设计一种智能化的汽车雨刮系统,能够根据雨量的大小和驾驶速度的变化来自动调节刮水的频率和力度。
同时,还可以考虑引入人工智能技术,通过学习和分析驾驶员的驾驶习惯和路况信息,来实现更加智能化的雨刮操作。
最后,我认为在汽车雨刮系统的设计中,还应注重安全性和可靠性。
汽车雨刮系统是保证驾驶安全的重要装置,因此其安全性和可靠性至关重要。
在设计过程中,应该考虑到各种极端天气条件下的使用情况,确保雨刮器在恶劣环境下仍能正常工作。
同时,还应该注重雨刮器的结构强度和稳定性,以防止在高速行驶中出现雨刮器脱落或损坏的情况。
综上所述,汽车雨刮系统的设计是一个复杂而有挑战性的课题。
在毕业设计中,我希望能够通过创新和改进,设计出一种更加高效、节能、智能、安全和可靠的汽车雨刮系统,为驾驶员提供更好的驾驶体验和安全保障。
汽车自动雨刷控制系统的设计

汽车自动雨刷控制系统的设计1.系统组成汽车自动雨刷控制系统的主要组成部分包括传感器、控制单元、雨刷电机和雨刷臂。
传感器用于感知降雨量和雨刷工作状态,控制单元根据传感器的反馈信号来控制雨刷电机的启停和调速,雨刷电机通过雨刷臂将雨刷刷片移动到所需位置。
2.传感器选择传感器是汽车自动雨刷控制系统中最关键的部件之一,可以选择光电传感器和雨滴传感器。
前者利用光电原理感知雨滴的存在,后者通过感应特定频率的电流信号来检测雨滴落在车窗上的情况。
选择合适的传感器可确保系统的准确性和可靠性。
3.控制单元设计控制单元是汽车自动雨刷控制系统的核心,它负责接收传感器的信号并进行处理,根据降雨量的大小和雨刷的工作状态来控制雨刷电机的运行。
控制单元应具备高性能的处理器和合适的算法,以快速、准确地响应外部环境变化,并确保雨刷的工作效果。
4.雨刷电机选择雨刷电机是实现雨刷刷片移动的关键部件,可以选择直流电机或步进电机。
直流电机可以通过改变电压和电流来控制速度和运行方向,而步进电机可以通过控制脉冲信号来精确控制移动距离。
根据系统的要求和成本预算,选择合适的电机类型。
5.雨刷臂设计雨刷臂是连接雨刷电机和雨刷刷片的机构,其设计应具备稳定性和可靠性。
雨刷臂的长度和强度应适当,以保证雨刷刷片能够覆盖整个前窗,并在高速行驶时不会产生抖动和噪音。
6.系统控制算法汽车自动雨刷控制系统的控制算法应能够根据降雨量的变化调节雨刷的运行速度和频率。
一种常用的算法是根据传感器的反馈信号判断降雨量的大小,然后根据预设的工作模式来调整雨刷的运行状态。
例如,在小雨情况下,雨刷启动时间间隔可以较长,运行速度可以较慢,而在大雨情况下,启动时间间隔可以较短,运行速度可以较快。
7.系统测试和调试设计完成后,需要对汽车自动雨刷控制系统进行测试和调试,以确保系统的可靠性和稳定性。
测试过程中需要关注系统的动作是否准确、响应速度是否满足要求以及系统的耐久性如何等方面。
总结:汽车自动雨刷控制系统对于驾驶员的行车安全具有重要意义。
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三、各部分传到机构的选型
四、机械传动方案
经过小组成员讨论分析,对于汽车风窗刮水器的方案设计,我们提供了三种可以选择的方案。
传动方案一:采用连续回转、涡轮蜗杆、齿轮齿条、凸轮滑块等机构来实现雨刮臂刮水的目的。
传动方案二:采用连续回转、涡轮摇臂、凸轮滑块等机构来实现雨刮臂刮水的目的。
传动方案三:采用连续回转、涡轮摇臂、凸轮滑块等机构来实现雨刮臂刮水的
目的。
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摆杆复位装置(凸轮滑块)
/酬开夫
摆杆复位装置的作用是当汽车风窗刮水器电动机出现故障而无法提供电能时使刮水片恢复到初始位置。