Введение 5
Раздел 1 Аналитический обзор 7
1.1 Типы механизмов подъема - опускания стекла 8
1.1.1 Механизм подъема - опускания стекла тросового типа 8
1.1.2 Механизм подъема - опускания стекла реечного типа 9
1.1.3 Механизм подъема - опускания стекла колёсного типа 12
1.1.4 Механизм подъема - опускания стекла рычажного типа 15
1.1.5 Механизм подъема - опускания стекла универсального типа.16
1.1.6 Механизм подъема - опускания стекла колёсного типа с
гипоидной передачей 18
1.2 Типы моторедукторов стеклоподъёмников 18
1.3 Выбор рабочего варианта 21
Выводы по главе 1 28
Раздел 2 Конструкторская часть 29
2.1 Расчет моторедуктора 30
2.1.1 Расчет направляющего механизма стекол 30
2.1.2 Геометрический расчет червячного редуктора 32
2.1.3 Расчет пружины компенсации веса стекла 35
2.1.4 Электромагнитный расчет электродвигателя 35
2.1.5 Расчет магнитной цепи электродвигателя и характеристики
холостого хода 43
2.1.6 Расчет обмоточных данных 45
2.1.7 Расчет потерь и КПД электродвигателя 46
2.2 Разработка схемы управления стеклоподъемником 49
2.2.1 Разработка алгоритма работы схемы управления 49
2.2.2 Разработка структурной схемы 51
2.2.3 Разработка принципиальной схемы 57
2.2.4 Расчет элементов принципиальной схемы 60
Выводы по разделу 2 65
Раздел 3 Технологическая часть 66
3.1 Разработка технологического процесса сборки электродвигателя и
проектирования производственного участка сборки 67
3.1.1 Разработка технологического процесса сборки якоря
электродвигателя 67
3.1.2 Обоснование типа производства и его характеристика 69
3.1.3 Расчет рабочего состава и проектирование участка сборки....71
3.2 Технология изготовления печатных плат 72
3.2.1 Комбинированный метод изготовления 72
3.2.2 Расчет диаметра контактных площадок 76
3.3 Испытание надежности стеклоподъемников 81
Выводы по главе 3 85
Заключение 86
Список литературы 87
Для обеспечения конкурентоспособности отечественного автомобиля необходимо, кроме обеспечения высокого уровня качества его сборки, также и обеспечение достаточного комфорта, что невозможно без применения электронных и микропроцессорных систем.
Применение на автомобиле электронных и микропроцессорных систем позволяет добиться значительного улучшения эксплуатационных свойств автомобиля: снижения токсичности отработавших газов, бесшумности, повышения топливной экономичности, безопасности движения, комфортабельности, улучшения тягово-скоростных и тормозных свойств, управляемости и устойчивости, удобства посадки и высадки, легкости управления автомобилем, маневренности, защищенности от неправильных действий водителя и пассажиров. Улучшение эксплуатационных свойств автомобиля достигается реализацией электронными и микропроцессорными системами следующих функций: управление работой узлов, агрегатов автомобиля; отображение информации водителю, пассажирам, пешеходам, водителям других автомобилей; хранение информации; приема информации в автомобиль; передача информации из автомобиля.
Система автоматического управления закрытием стекол автомобиля является частным случаем систем управления электроприводами автомобиля. В общем случае система управления электроприводом осуществляет его включение и выключение, выбор частоты и направления вращения вала электродвигателя, устанавливает заданное время включения и очередность включения отдельных элементов электропривода, а также защиту их от аварийных режимов и перегрузок. У большинства агрегатов автомобиля схема управления электроприводом предельно проста - включение электродвигателя осуществляется непосредственно выключателем или через контакты промежуточного реле. В более сложных системах могут использоваться датчики, таймеры и т.п.
Система автоматического управления закрытием стекол автомобиля содержит в себе контроллер управления и моторедукторы стеклоподъемников, и способствует повышению уровня комфортабельности автомобиля, поскольку водителю автомобиля, оснащенного такой системой, согласно данным автомобильных журналов и газет, не тратит дополнительное время на самостоятельное закрывание стекол при постановке автомобиля на охрану или закрытие с помощью центрального замка от 15 до 100 часов в год, а после выхода из автомобиля не вынужден вспоминать, закрыты ли все стекла.
Первые попытки автоматизировать процесс управления стеклопакетом, а именно закрывание стекол автомобиля, относятся к середине прошлого века, а серийные системы появились к началу девяностых годов, на автомобилях, выпускаемых ведущими автомобилестроительными фирмами США.
Данный дипломный проект посвящен разработке моторедуктора стеклоподъемника и системы автоматического управления закрытием стекол автомобиля на основе микропроцессора.
Разработанная конструкция предназначена для автоматического подъёма - опускания боковых стёкол дверей автомобилей Lada Vesta.
В ходе работы над дипломным проектом был проведен подробный анализ существующих систем управления закрытием стекол автомобиля и перспектив развития таких систем
При разработке электростеклоподъёмника, в его конструкцию была добавлена вторая направляющая, посредством чего была увеличена жёсткость всей конструкции, что избавило данный электростеклоподъёмник от основного недостатка его тросовых аналогов - перекоса стёкол.
Использование в конструкции моторедуктора электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов, позволило упростить его устройство, уменьшить габариты за счёт отсутствия катушек возбуждения при увеличении мощность до 20 Вт, повысить КПД машины до 70% благодаря отсутствию потерь энергии на возбуждение.
В проекте разработаны функциональная и электрическая принципиальная схемы системы автоматического управления закрытием стекол автомобиля на микроконтроллере AtMega с полупроводниковыми ключами на MOSFET транзисторах IRF104 и алгоритм ее работы, произведен выбор и расчет элементов электрической принципиальной схемы, разработаны печатная плата и технология ее изготовления.
Применение разработанной системы автоматического управления закрытием стекол позволит повысить комфортабельность автомобиля, а, следовательно, его конкурентоспособность. Разработанная система автоматического управления закрытием стекол предназначена как для серийно выпускаемым автомобилей, так и для вновь разрабатываемых.
