轿车雨刮器结构设计方案
机械原理课程设计汽车雨刷机构
小组成员：王宇 赵世明 张彬 王金良
2014年6月
工艺原理及 工艺动作过
程
方案设计动画 及机构简图
方案分析与选择
目录 CONTENTS
工艺原理及工艺动作过程（概述）： 刮水器通过在挡风玻璃上不断来回移动 擦除积水，保持车窗洁净
刮雨 刮臂（与摇杆相连）
连杆（带动） 小电机（驱动） 工艺原理及工艺动作过程（细述）
主要参考文献
谢谢！
小组成员：王宇 赵世明 张彬 王金良 2014年6月
刮片（与刮臂相连一起在 摇杆驱动下摆动） 摇杆（往复运动）
曲柄（整周运动）
方案设计动画及机构简图
本低
雨刷机构设计方案一演示动画曲柄摇杆结构可以通过曲柄的转动带动摇杆摆动来完成刮刷 这一基本动作；而且其独特的急回特性能够较好提高雨刷对 雨水的刮刷效率，最终使机构顺利完成了雨刷设计的目的。
设计方案一机构示意图
设计方案三机构示意图
本低
雨刷机构设计方案四演示动画
本方案中通 过电动机带 动曲柄转动 ，从而实现 两个摇杆相 向运动，实 现擦拭动作
设计方案四机构示意图
以曲柄摇杆为基础的多杆机构，在原动曲柄的驱动 下，通过连杆实现从动杆的大摆角摆动
设计方案五机构示意图
1 方案一：体积小，结构简单。双臂同步无碰撞 2 方案二：摆杆摆动角度范围较小。 3 方案三：凸轮带动不稳定，凸轮与挡板有动摩擦；中间固定部位较长影响视线。 4 方案四：两摇杆双曲柄，较复杂，双臂不同步 5 方案五：工作可靠，但占用空间较大，容易出现死点。
本低
雨刷机构设计方案二演示动画
本方案中通过电动机带动曲柄转动，从而实现两个摇杆 同步运动，实现擦拭动。作此机构摆杆摆动角度范围较 小。
轿车雨刮器结构设计方案
轿车雨刮器结构设计方案1.1虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。
这些数字模型即虚拟样机(virtual prototype)，将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。
虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。
虚拟样机技术是在CAx(如CAD、CAM、CAE等)／DFx(如DFA、DFM等)技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。
虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。
一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。
另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。
运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。
1.2虚拟样机技术的应用及发展近年来，虚拟样机技术及其应用已经获得重大进展，已经具备处理日益复杂的工程问题的能力，被广泛地应用在汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业等不同领域中。
汽车雨刷器的设计
目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章绪论 (1)第二章整体结构 (2)2.1 功能说明 (2)2.2 对改装的部分加以研究 (3)2.3 机械部分的设计思想 (4)2.4基本要求 (5)2.5 雨刷器工作系统对机械传动的要求 (6)2.6 雨刷器概述 (7)2.7 雨刷系统执行元件的说明 (8)2.8 雨刷器的工作原理 (10)第三章系统控制 (11)3.1 调速系统控制杆 (11)3.2 可编程序控制器 (12)第四章对整体尺寸的设计和材料参数的计算 (18)4.1 雨刷器的机构简介和工作原理 (18)4.2 原始数据 (19)4.3 雨刷器机构相关数据的计算和分析 (19)4.4 加速度，速度多边形的运动和分析 (20)4.5 刮刷面积的计算 (27)4.5 Matlab／SimMechanics建模与仿真 (28)总体结论 (29)参考文献 (30)Ⅲ摘要本材料介绍捷达轿车可调行程雨刷器的设计过程，机械传动和电机的选配；系统控制由以下几部分硬件构成；电源、直流电动机、电源、PLC、速度控制杆。
对以上几个部分的雨刷器简单设计分析、简要说明了PWM调速系统、伺服系统、PLC系统。
以上的各部分相关关键词：机械传动直流电动机、控制系统、速度控制系统、PLC系统Ⅲ第一章绪论此材料介绍汽车雨刷器的设计过程和应用。
直流12v电压引入雨刷器，也是当今的自动化要求越来越高，对于它的速度也有着不一样的选择。
对它的连续工作也越来越高。
对于汽车雨刷器来说，对于人们在雨中开车解决了很多麻烦和问题。
如果汽车没有雨刷器在下雨行车中，就会给司机造成非常大的危险和麻烦。
雨刷器这项技术是自动化科学中与产业部门最紧密、服务最为广泛的一个。
自从世界的第一辆汽车的制造出来，雨刷器就被聪明的人们用在了这辆汽车上。
到了现在的这个时代，雨刷器也不断的在创新往更好的方面在发展。
如今的雨刷器不仅仅用于在汽车上面了，有些人家把这项技术用与在自己家里的门窗。
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。
汽车雨刷器设计
一．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。
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 L L V a BC BC BC n BC /195.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∴a a a n BC n B t 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 a n B=L W AB AB ⨯2=/s 0.592m 2,0=a n C ∴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 n BCt C =+︒⨯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 nC t BC n BCB C ∴s m L L V a BC BC BC n BC /350.022=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= ∵a a a n B n BC t C =+︒⨯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 nC 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 nBC tC =+︒⨯60cos，s m o a t C /878.2= s m a C /878.0p`c`2au =⨯= 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。
汽车雨刮设计规范
汽车雨刮设计规范一、概述汽车雨刮是车辆上用来清洁挡风玻璃上雨水、灰尘等杂物的装置。
其设计规范的制定对于确保驾驶员安全视线、提升行车安全起到至关重要的作用。
本文将从结构设计、材料选择、安装位置等多个方面介绍汽车雨刮设计规范。
二、结构设计规范1.软性刮片：刮片应选用高弹性、耐候性能良好的材料，如天然橡胶或硅胶。
刮片的表面应设计为弧形，以确保整个刮片与挡风玻璃能够充分接触，减少残留水迹。
刮片的细颗粒应当均匀、紧密，不能有毛刺或杂质，以免刮伤挡风玻璃。
2.手动操作机构：手动操作机构的设计应便于驾驶员的操作，需要方便稳固的开关按钮或拉杆，并且在手动操作过程中具有良好的传递力与稳定性。
3.自动清洗机构：自动清洗机构应基于传感器或计时器的信号来启动，能够根据雨水大小和频率进行智能清洗，以降低驾驶员的操作频率。
三、材料选择规范1.刮片材料：刮片应采用高弹性、耐候性良好、耐高温变形的材料。
天然橡胶和硅胶是常见的刮片材料，具有良好的抗磨损和耐候性能。
2.雨刮机构材料：雨刮机构的主要材料应选用高强度、抗腐蚀的材料，如不锈钢、铝合金等，以保证雨刮机构的稳定性和耐久性。
四、安装位置规范1.刮片安装位置：刮片应与挡风玻璃成一定角度，以确保刮片能够将雨水顺利刮除，不产生漏刮现象。
刮片安装时需要考虑驾驶员的视野范围，尽量减少遮挡。
2.刮片长度：刮片的长度应覆盖整个驾驶员的视野范围，同时需要适应不同车型的挡风玻璃倾角。
五、其他规范1.刮片噪音：汽车雨刮在工作时产生的噪音应尽量降低，不影响驾驶员的正常听力。
2.刮片寿命：刮片的使用寿命应达到一定标准，例如可正常工作一定时间后才需要更换，以确保雨刮性能的持久及驾驶安全。
3.雨刮机构防冻：对于寒冷地区，雨刮机构应具备防冻功能，以确保在极寒天气条件下正常工作。
4.雨刮倾斜角度：雨刮的倾斜角度应变化适切，不宜过大或过小，以保证刮片刮除雨水的效果。
六、结语汽车雨刮设计规范的制定是为了确保驾驶员的行车安全，提升行车体验。
几种可擦车窗雨刷器的结构方案设计
几种可擦车窗雨刷器的结构方案设计
一种常见的可擦车窗雨刷器结构方案设计是传统型的雨刷器，它由一
个金属臂和一个橡胶刷头组成。
金属臂一端连接到汽车的雨刷器驱动系统，另一端连接到橡胶刷头。
橡胶刷头贴合在车窗表面，当金属臂受到驱动系
统的作用时，橡胶刷头会在车窗表面移动，清除雨水和杂物。
这种结构简单、成本低廉，但容易出现刮伤车窗的情况。
另一种可擦车窗雨刷器结构方案设计是多关节伸缩式雨刷器。
这种雨
刷器由多个关节连接在一起组成，每个关节都可以伸缩自如，在清洗车窗
时可以更好地贴合车窗曲面。
这种设计可以提高雨刷器的清洁效果，但是
结构复杂，成本较高。
还有一种可擦车窗雨刷器结构方案设计是电动雨刷器。
这种雨刷器内
置电机驱动系统，可以根据雨刷器传感器检测到的车窗湿度自动启动和停止，清除车窗上的水滴和杂物。
电动雨刷器的清洁效果更好，但是需要额
外的电源供应，成本也更高。
另外，还有一种创新型可擦车窗雨刷器结构方案设计是喷水式雨刷器。
这种雨刷器内置水箱和喷水装置，可以在清洗车窗的同时向车窗表面喷洒
清洁液，提高清洁效果。
喷水式雨刷器可以避免刮伤车窗的情况，但是需
要定期补充清洁液。
在设计可擦车窗雨刷器时，需要考虑清洁效果、结构稳定性、使用寿
命和成本等因素，选择合适的设计方案。
每种结构方案都有其优缺点，可
以根据实际需求选择适合的雨刷器设计。
随着科技的不断发展，可擦车窗
雨刷器的设计也将不断创新，为车辆驾驶者提供更好的视野和行驶安全保障。
轿车雨刮器结构设计方案
轿车雨刮器结构设计方案1.1虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。
这些数字模型即虚拟样机(virtual prototype)，将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。
虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。
虚拟样机技术是在CAx(如CAD、CAM、CAE等)／DFx(如DFA、DFM等)技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。
虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。
一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。
另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。
运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。
1.2虚拟样机技术的应用及发展近年来，虚拟样机技术及其应用已经获得重大进展，已经具备处理日益复杂的工程问题的能力，被广泛地应用在汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业等不同领域中。
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轿车雨刮器结构设计方案1.1 虚拟样机技术虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法，它足一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法。
这些数字模型即虚拟样机（virtual prototype），将不同工程领域的开发模型结台在一起，它从外观、功能和行为上模拟真实产品．支持并行工程方法学。
虚拟样机技术涉及多体系统运动学与动力学建模理论及其技术实现，是基于先进的建模技术、多领域仿真技术、信息管理技术、交互式用户界面技术和虚拟现实技术的综合应用技术[21]。
虚拟样机技术是在CAx（如CAD、CAM、CAE等）／DFx（如DFA、DFM等）技术基础卜的发展，它进一步融合信息技术、先进制造技术和先进仿真技术，将这些技术应用于复杂系统全生命周期、全系统、并对它们进行综合管理，从系统的层面来分析复杂系统，支持“由上至下”的复杂系统开发模式。
虚拟样机技术不仅是计算机技术在工程领域的成功应用，更是一种全新的机械产品设计理念。
一方面与传统的仿真分析相比，传统的仿真一般是针对单个子系统的仿真，而虚拟样机技术则是强调整体的优化，它通过虚拟整机与虚拟环境的耦合，对产品多种设计方案进行测试、评估，并不断改进设计方案，直到获得最优的整机性能。
另一方面，传统的产品设计方法是一个串行的过程，各子系统（如：整机结构、液压系统、控制系统等）的设计都是独立的，忽略了各子系统之间的动态交互与协同求解，因此设计的不足往往到产品开发的后期才被发现，造成严重浪费。
运用虚拟样机技术可以快速地建立包括控制系统、液压系统、气动系统在内的多体动力学虚拟样机，实现产品的并行设计，可在产品设计初期及时发现问题、解决问题，把系统的测试分析作为整个产品设计过程的驱动。
1.2 虚拟样机技术的应用及发展近年来，虚拟样机技术及其应用已经获得重大进展，已经具备处理日益复杂的工程问题的能力，被广泛地应用在汽车制造业、工程机械、航天航空业、国防工业及通用机械制造业等不同领域中。
世界著名的制造公司在生产开发过程中广泛地应用虚拟样机技术，波音飞机公司777飞机的设计就是采用虚拟开发技术的典型实例，开发周期从通常的8 午减少到5 年，设计、装机、测试均是在计算机中模拟完成．初步做到无纸设计，保证了一次试制成功。
其它如在克莱斯勒公司，已常采用虚拟产品建模。
在福特汽车公司，虚拟分析样机已很普遍。
Motorola 也正在研究和利用虚拟样机技术进行2l 世纪商业和DoD的军用移动分布式无线全球通讯系统和网络技术的研制，以减低开发设计的风险和成本。
虚拟样机技术改变了传统的设计思想，对制造业产生了深远的影响。
虚拟样机技术的发展，使产品设计可摆脱对物理样机的依赖，体现了一种全新的研发模式，它在工程领域的迅速发展，必将给企业带来重大的影响。
虚拟产品的销售。
虚拟样机技术和柔性制造技术已经使虚拟产品销售成为可能，即企业先通过虚拟样机找到客户，再组织生产。
因此企业在产品制造和市场竞争方面更具灵活性。
企业间的动态联盟。
产品的数字化使企业能够通过Internet 进行产品信息的快速交流，克服单个企业资源的局限性，将具有开发某种新产品所需的知识和技术的不同组织或企业组成一个临时的企业联盟，即企业间的动态联盟，以适应瞬息万变的市场需求和激烈竞争。
1.3 设计的目的意义本设计的目的，是根据当前的先进设计理论，通过所学知识，并利用Pro/E 软件平台，对雨刮器做进一步的设计，力求使刮刷面积进一步增大，使得司机在任何时候都有一个清晰的视野，提高汽车行驶安全性。
1.4 设计的基本内容与解决的主要问题1.4.1 研究的基本内容雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。
本设计要求进行捷达轿车雨刮器部件尺寸的设计，求解刮扫面积等；要选择电机的型号，分析雨刮器的控制电路及间歇电路，分析电机的自动回位装置，确定雨刮器的硬件的尺寸等，求解雨刮器的刮扫面积，利用ADAMS软件进行运动分析，获得运动的轨迹和速度，并运用Pro/E 绘出三维模型。
1.4.2 拟解决的主要问题解决问题：（1）分析雨刮器电子间歇控制电路；（2）分析雨刮器的自动回位装置；（3）确定雨刮器的控制方式；（4）优化雨刮器传动机构；（5）确定刮刷区域，并计算最大刮刷面积；（6）实现雨刮器的运动仿真；（7）最终实现三维模型建立（Pro/E）。
解决方法：（1）分析比较不同车型的控制电路及间歇控制电路，选择其中一种；（2）分析其他车型的自动回位装置，选择合适的；（3）比较分析不同雨刮器的控制方式，选择一种；（4）分析比较其他车型的传动机构，选择合适的优化传动机构；5）查阅参考资料中求解雨刮器的算法；6）学习ADAMS软件，实现雨刮器的运动仿真；7）学习Pro/E 软件，建立雨刮器的三维模型。
第2章轿车雨刮器2.1 引言汽车风窗玻璃上时常会附着雨雪和尘土，如果不及时擦拭干净，将会影响驾驶员的视线，对行车安全带来很大不利。
为了确保挡风玻璃清洁明亮，汽车上都装有风窗雨刮器。
其功能是将玻璃上的雨水、尘埃、污垢刮净，以获得清晰的视野，保证行车安全。
汽车雨刮器，是一个很小却又不容忽视的汽车部件，它能擦亮汽车的“双眼”，使司机的视线更加清晰。
汽车雨刮器是用来清扫汽车风窗玻璃上的雨雪和尘埃的装置，一旦它失去作用，将直接影响到司机雨天驾驶视野的清晰度。
雨刮器看似结构简单，但是从驱动电机到最终的刮刀的结构尺寸和运动方式都决定雨刮器的性能。
雨刮器虽然是汽车的附件，但很多汽车制造企业将雨刮器列为汽车的安全部件, 并将雨刮器的一些功能特性（如刮刷频率）列为安全特性,由此可见，雨刮器与汽车的安全性能有着紧密的关系，是我们不容忽视的汽车部件。
目前国内外的雨刮器都不能消除刮扫死角，本次设计也不能完全消除刮扫死角，但力求刮扫面积增大，使司机可以尽量有最宽阔的视野。
2.2 汽车雨刮器的研究现状雨刮器总成含有电动机、减速机、四连杆机构、刮水臂心轴、挂水片总成等。
当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构、四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。
雨刮器的种类很多, 按安装位置分, 有顶置、底置、侧置、前后置和内外置等; 按雨刮范围分, 有局部雨刮、整体雨刮、单面雨刮和双面雨刮; 按运动方式分, 有四杆机构左右摆动式、导轨式直线和弧线运动式; 按制作材料分, 有普通黑胶体雨刮器、透明塑料体雨刮器和磁性体雨刮器。
目前, 车辆上广泛使用的是曲柄连杆机构黑胶体雨刮器。
国外对汽车电动雨刮器的性能要求：1、耐久性能美国标准1975 年SAEJ903b推荐（1）总成耐久试验（2）刮片耐久试验（3）橡胶片耐久试验日本标准1976 年JISD5710 推荐（1）橡胶片耐久试验（2）总成耐久试验试验后摇臂的压力变化和试验前相比应在15%以内, 摇臂和刮片的各部分不应有明显的松弛、松动（配合、间隙等）或其他有害缺陷的产生。
2、强度性能美国标准1975 年SAEJ903b推荐在刮动过程中阻挡摇臂15 秒，试验后应仍能正常工作。
3、刮刷性能美国标准1975 年SAEJ903b推荐耐久试验试验后刷净性能仍应达到75%。
4、刮动频率（1）美国文献介绍刮动周期1--20秒（2）法国文献介绍刮动频率12--40次/分3）美国文献介绍间隔3 秒较普遍（4）英国文献介绍适应极细雨时用, 频率和间歇均能独立控制。
（5）美国文献介绍倾盆大雨时的刮刷频率可高达80 次/ 分, 高于上述频率则雨刮将在风窗玻璃水而上浮掠而过, 破坏刮水性能。
6）根据JB3033-81 规定，高频刮拭频率为 65 714次/分，低频为 45 1102 次/ 分频率之差>10次/ 分5、接触面压力1）日本文献介绍刮片对风窗玻璃的压力10--15 克/ 公分。
2）日本文献介绍接触面压力低速10 克/ 公分高速车15 克/公分3）美国文献介绍汽车速度大于60 哩/ 时, 则刮片将受到空气的浮力而降低刮刷性能4）日本文献介绍在汽车速度为100 公里/ 时, 400毫米长的刮片受到200 克的空气浮力, 使刮刷效果恶化, 此时为了改善其刮刷性能, 最低需要400 克的压力6、橡胶片与摩擦系数美国标准1975 年SAEJ903b推荐（1）耐久试验（2）化学试验日本标准1976 年JISD5710 推荐耐久试验7、工作温度范围美国标准1975 年SAEJ903b推荐（1）工作温度范围55 士3℃一（2）高温试验温度55 士3℃最高速连续工作1/2 小时（3）低温试验温度-30 士5℃最高速连续工作1/2 小时法国文献介绍工作温度范围-30 ℃-- 80 ℃8、联动机构效率与摆角日本文献介绍联动机构效率80--85%刮刷角度≯110o如超过此限度, 则尺寸误差变得敏感、且易越过死点, 致使效率下降。
9、刮动扭矩日本文献的介绍刮动扭矩大于50 公斤· 厘米随着风窗玻璃的大型化, 刮片长度大于280毫米的越来越多, 刮动扭矩也随着增大, 超过了50 公斤· 厘来。
10、刮动电流法国文献介绍刮动电流0.1 安培国外对雨刮器的设计要求都有了明确并且高标准的规定[4]。
而我国现阶段的雨刮器发展现状是新产品喜忧参半, 老产品一统天下。
（1）新产品喜忧参半。
由于冬季车辆内外温差大, 常常在车内挡风玻璃上结有很厚的一层冰霜, 必须使用热水布反复擦除才能保证正常的视觉效果, 于是发明了双面雨刮器。
双面雨刮器的不足是, 外雨刮片是车外物体, 内雨刮片与其一起联动, 容易分散驾驶员注意力而引起视觉疲劳, 危害行车安全。
通过改进, 把内雨刮片改成磁条式的, 无机械联动, 需要时贴上, 用完后取下, 很方便。
但是实际使用中发现磁性大小很难控制, 更麻烦的是加大磁场作用效果时, 干扰车内电子设备, 用手机做测试, 通话质量差, 甚至车内收放音设备无法正常工作。
局部雨刮一直是现用雨刮器的缺陷, 小范围雨刮后视觉效果差, 影响驾驶员对前方全景的正确判断。
经过不断改进, 把雨刮片的曲线（圆周）往复运动改成直线往复运动, 雨刮面积加大。
但是设计者把被雨刮的玻璃假想成直面矩形平板式, 而目前挡风玻璃更多的是流线圆弧形等形状, 直线整体雨刮在弧形玻璃上无法安装。
传统雨刮片的材料是黑胶体, 技术人员把它改成透明状, 增强了视觉感光效果。
在具体测试时, 遇到雨天夜晚行车, 打开雨刮设备, 各类光源被透明雨刮片折射后与透明棒形成新的“ 发光棒” , 司机原本可远距离观察, 这时却被发光棒来回运动构成的发光“ 墙面”遮掩而眩目。
（2）老产品一统天下。
我国车辆工业近年来快速发展, 但是雨刮器作为一种附件, 其开发一直得不到应有的重视。