淺談電動玻璃升降器電機的布置

馮先敬

（華晨汽車工程研究院 遼寧沈陽 110000）

淺談電動玻璃升降器電機的布置

馮先敬

（華晨汽車工程研究院 遼寧沈陽 110000）

本文經過對一款由于電機布置不合理而導致升降器故障的實際案例進行詳細分析，講述設計階段升降器電機的布置要點。

升降器；電機；布置

前言

玻璃升降器作為汽車的重要部件，因此，電動玻璃升降器電機的布置，不僅影響升降器本身的結構，而且，也會影響整車的性能，增加整車的風險。本文就以一款由于電機布置引發的升降器故障為例，進行詳細分析。

1 電動玻璃升降器的結構介紹

電動玻璃升降器是指由電動機驅動絹絲筒轉動，帶動鋼絲繩并拉動玻璃托架在升降器導軌中上下運動。結構如圖1所示。

圖1 升降器結構圖

2 故障描述

升降器通過5個螺栓安裝于車門內板上（每根導軌為上下2個安裝點，升降器電機為1個安裝點）。其中，電機安裝點處的車門內板破裂。

3 故障分析

3.1 原因分析

圖2 力學分析

由圖2的分析可知：

（1）根據實際測量，升降器電機的質量占比為升降器總成質量的50%左右，且電機的質心主要在電機轉子部分；關門時，電機本身具有一定質量，因此，會產生一個力F（F=ma，m：電機質量；a：關門時產生的加速度）。

（2）關門時，電機在-Y方向和+Y方向上顫動，導致電機質心處的受力F相對于3個安裝點的連線（AB、AC、BC）之中的AB連線的力矩最大，因此，導致電機以AB連線為旋轉軸，形成一個力矩M和反向力矩M’。

（3）力矩M和M’對車門內板上電機安裝點（即距離質心最近的點）的局部產生一個+Y方向的壓力和-Y方向的拉力。

（4）經過以上力的反復作用，電機安裝點（C）處的車門鈑金開裂。

3.2 CAE驗證

圖3 CAE模擬開關門的分析

在破壞區域的安裝孔周圍施加2倍Y向的重力加速度，最大應力為43MPa，并伴有應力集中現象，因此，在長期的反復作用過程中，應力集中，易造成局部的疲勞破壞。正好符合實車的故障現象。

4 解決措施

（1）布置電機時，先對升降器進行受力分析，即分析電機質心對3條安裝點連線的力矩大小，做到力矩最小且均衡；

（2）在滿足電機性能的情況下，由F=ma可知，盡量減小電機自身的質量；

（3）合理的選擇電機的安裝方式；合理的選擇電機的安裝點；

（4）改進后的結構如（圖1）所示。

5 結語

本文詳細的解析電動升降器電機布置不合理導致的故障現象，闡述了在設計開發階段布置升降器電機的要素；反映了在我國汽車零部件產業制造能力薄弱，不能適應用戶對質量的要求[1]的現實情況下，提高產品的設計質量[2]的方法，可以有效的降低和消除潛在故障，提高汽車產品的品質。

[1]秦遠建.中國汽車工業整車企業與零部件企業發展模式分析.汽車工業研究，2001（04）：3～9.

[2]姜志公.汽車玻璃升降器的設計與仿真.工程學士學位論文，2008（04）：2.

U463.85+3

A

1004-7344（2016）03-0225-01

2016-1-10