摘要: 通过对前刮水系统的电动机、 传动机构、 刮臂、 刮片以及刮水系统所处的周边环境来分析噪声产生的主要原因, 进而提出相应优化方法, 以帮助人们认识刮水系统的噪声问题, 提高用户满意度。
Abstract: The main noise causes are analyzed through the wiper motor, driving mechanism, wiper arm, wiper
blades and other parts, and the optimization methods are advanced to make customers satisfied.
1 前刮水系统组成及工作原理
前刮水系统主要由永磁直流电动机、 减速箱、 传动机构、 刮臂和刮片等部件组成。 其中曲柄、 连杆、摇臂、 输出轴、 轴套、 固定管等部件组成刮水系统的传动机构, 亦即所谓的空间四连杆结构 (图1)。
胶条、 弓形架、 刮杆、 延伸臂、 接头、 挂钩、弹簧等组成了刮臂和刮片组件, 各部件通过铆钉连接在一起 (图2)。
刮水系统的工作原理主要是: 外接电路通电,永磁直流电动机高速转动, 通过减速箱内蜗轮蜗杆的减速增扭作用使曲柄做圆周运动, 传动机构将曲柄的圆周运动转化为刮臂和刮片的往返刮刷运动。
2 刮水系统噪声的来源及抑制方法
作为刮水系统动力来源的永磁直流电动机, 在工作时电动机会发出辐射声波, 如果设计或制造不良, 正常的工作声音就会变为噪声。 另外, 曲柄、连杆、 摇臂、 输出轴、 刮臂、 刮片在运动过程中都会发生摩擦, 一旦整个机构因为某一环节处理不当, 系统即会产生噪声。 噪声主要表现在刮水电动机噪声大、 声音品质不良、 传动机构摩擦或干涉异响、 刮臂摆动异响、 刮片刮刷风挡玻璃异响等几种情况。 此外, 刮水系统所处的空间环境也是噪声产生的原因之一, 如刮水系统与钣金产生共振, 与周边件发生干涉等情况。 在上述所述的噪声中, 刮水电动机本身产生的辐射噪声和刮片刮刷风挡玻璃产生的异响声是刮水系统噪声最主要的两个来源, 也是用户抱怨最多的缺陷, 本文将着重对这两方面进行分析。
2.1 刮水电动机和减速箱产生噪声的主要原因及抑制方法
刮水电动机在工作过程中, 不可避免地会发出声音, 正确区分什么是正常的声音, 什么是噪声就显得尤为重要。 电动机内定子与转子间的电磁声、蜗轮与蜗杆的啮合声、 换向器与电刷之间的摩擦声都是电动机工作时发出的正常声音, 是不可避免的。 但若对转子、 轴承、 蜗轮、 蜗杆等关键部件的尺寸、 装配精度、 表面光洁度、 配合等级等方面处理不当, 就会将正常的声音转变成噪声。
1) 如转子装配后出现轴向蹿动 , 导致其尾部碰撞电动机壳体, 产生干涉异响。 抑制措施: 控制电动机转子的尺寸, 转子与轴承同心度, 压入减速箱内的设备、 工艺, 最终使电动机转子与减速箱中轴承的间隙达到设计要求; 在调整螺钉调整到位后, 用胶固定死调整螺钉, 使其不发生回缩。
2) 转子轴与轴承配合安装精度不高 , 不能保证同心度, 导致轴承磨损、 变形, 从而在电动机转动时产生异响。 抑制措施: 提高加工精度, 至少需要达到0.001mm。
3) 换向器槽的宽度过大 , 表面光洁度差 , 和电刷之间摩擦发出异响。 抑制措施: 换向器精车,表面喷涂, 提高光洁度。