馮先敬

（華晨汽車工程研究院 遼寧沈陽 110000）

淺談電動(dòng)玻璃升降器電機(jī)的布置

馮先敬

（華晨汽車工程研究院 遼寧沈陽 110000）

本文經(jīng)過對(duì)一款由于電機(jī)布置不合理而導(dǎo)致升降器故障的實(shí)際案例進(jìn)行詳細(xì)分析，講述設(shè)計(jì)階段升降器電機(jī)的布置要點(diǎn)。

升降器；電機(jī)；布置

前言

玻璃升降器作為汽車的重要部件，因此，電動(dòng)玻璃升降器電機(jī)的布置，不僅影響升降器本身的結(jié)構(gòu)，而且，也會(huì)影響整車的性能，增加整車的風(fēng)險(xiǎn)。本文就以一款由于電機(jī)布置引發(fā)的升降器故障為例，進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 電動(dòng)玻璃升降器的結(jié)構(gòu)介紹

電動(dòng)玻璃升降器是指由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)絹絲筒轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鋼絲繩并拉動(dòng)玻璃托架在升降器導(dǎo)軌中上下運(yùn)動(dòng)。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 升降器結(jié)構(gòu)圖

2 故障描述

升降器通過5個(gè)螺栓安裝于車門內(nèi)板上（每根導(dǎo)軌為上下2個(gè)安裝點(diǎn)，升降器電機(jī)為1個(gè)安裝點(diǎn)）。其中，電機(jī)安裝點(diǎn)處的車門內(nèi)板破裂。

3 故障分析

3.1 原因分析

圖2 力學(xué)分析

由圖2的分析可知：

（1）根據(jù)實(shí)際測(cè)量，升降器電機(jī)的質(zhì)量占比為升降器總成質(zhì)量的50%左右，且電機(jī)的質(zhì)心主要在電機(jī)轉(zhuǎn)子部分；關(guān)門時(shí)，電機(jī)本身具有一定質(zhì)量，因此，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力F（F=ma，m：電機(jī)質(zhì)量；a：關(guān)門時(shí)產(chǎn)生的加速度）。

（2）關(guān)門時(shí)，電機(jī)在-Y方向和+Y方向上顫動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)質(zhì)心處的受力F相對(duì)于3個(gè)安裝點(diǎn)的連線（AB、AC、BC）之中的AB連線的力矩最大，因此，導(dǎo)致電機(jī)以AB連線為旋轉(zhuǎn)軸，形成一個(gè)力矩M和反向力矩M’。

（3）力矩M和M’對(duì)車門內(nèi)板上電機(jī)安裝點(diǎn)（即距離質(zhì)心最近的點(diǎn)）的局部產(chǎn)生一個(gè)+Y方向的壓力和-Y方向的拉力。

（4）經(jīng)過以上力的反復(fù)作用，電機(jī)安裝點(diǎn)（C）處的車門鈑金開裂。

3.2 CAE驗(yàn)證

圖3 CAE模擬開關(guān)門的分析

在破壞區(qū)域的安裝孔周圍施加2倍Y向的重力加速度，最大應(yīng)力為43MPa，并伴有應(yīng)力集中現(xiàn)象，因此，在長(zhǎng)期的反復(fù)作用過程中，應(yīng)力集中，易造成局部的疲勞破壞。正好符合實(shí)車的故障現(xiàn)象。

4 解決措施

（1）布置電機(jī)時(shí)，先對(duì)升降器進(jìn)行受力分析，即分析電機(jī)質(zhì)心對(duì)3條安裝點(diǎn)連線的力矩大小，做到力矩最小且均衡；

（2）在滿足電機(jī)性能的情況下，由F=ma可知，盡量減小電機(jī)自身的質(zhì)量；

（3）合理的選擇電機(jī)的安裝方式；合理的選擇電機(jī)的安裝點(diǎn)；

（4）改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)如（圖1）所示。

5 結(jié)語

本文詳細(xì)的解析電動(dòng)升降器電機(jī)布置不合理導(dǎo)致的故障現(xiàn)象，闡述了在設(shè)計(jì)開發(fā)階段布置升降器電機(jī)的要素；反映了在我國(guó)汽車零部件產(chǎn)業(yè)制造能力薄弱，不能適應(yīng)用戶對(duì)質(zhì)量的要求[1]的現(xiàn)實(shí)情況下，提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量[2]的方法，可以有效的降低和消除潛在故障，提高汽車產(chǎn)品的品質(zhì)。

[1]秦遠(yuǎn)建.中國(guó)汽車工業(yè)整車企業(yè)與零部件企業(yè)發(fā)展模式分析.汽車工業(yè)研究，2001（04）：3～9.

[2]姜志公.汽車玻璃升降器的設(shè)計(jì)與仿真.工程學(xué)士學(xué)位論文，2008（04）：2.

U463.85+3

A

1004-7344（2016）03-0225-01

2016-1-10