浅谈电动玻璃升降器电机的布置

冯先敬

（华晨汽车工程研究院 辽宁沈阳 110000）

浅谈电动玻璃升降器电机的布置

冯先敬

（华晨汽车工程研究院 辽宁沈阳 110000）

本文经过对一款由于电机布置不合理而导致升降器故障的实际案例进行详细分析，讲述设计阶段升降器电机的布置要点。

升降器；电机；布置

前言

玻璃升降器作为汽车的重要部件，因此，电动玻璃升降器电机的布置，不仅影响升降器本身的结构，而且，也会影响整车的性能，增加整车的风险。本文就以一款由于电机布置引发的升降器故障为例，进行详细分析。

1 电动玻璃升降器的结构介绍

电动玻璃升降器是指由电动机驱动绢丝筒转动，带动钢丝绳并拉动玻璃托架在升降器导轨中上下运动。结构如图1所示。

图1 升降器结构图

2 故障描述

升降器通过5个螺栓安装于车门内板上（每根导轨为上下2个安装点，升降器电机为1个安装点）。其中，电机安装点处的车门内板破裂。

3 故障分析

3.1 原因分析

图2 力学分析

由图2的分析可知：

（1）根据实际测量，升降器电机的质量占比为升降器总成质量的50%左右，且电机的质心主要在电机转子部分；关门时，电机本身具有一定质量，因此，会产生一个力F（F=ma，m：电机质量；a：关门时产生的加速度）。

（2）关门时，电机在-Y方向和+Y方向上颤动，导致电机质心处的受力F相对于3个安装点的连线（AB、AC、BC）之中的AB连线的力矩最大，因此，导致电机以AB连线为旋转轴，形成一个力矩M和反向力矩M’。

（3）力矩M和M’对车门内板上电机安装点（即距离质心最近的点）的局部产生一个+Y方向的压力和-Y方向的拉力。

（4）经过以上力的反复作用，电机安装点（C）处的车门钣金开裂。

3.2 CAE验证

图3 CAE模拟开关门的分析

在破坏区域的安装孔周围施加2倍Y向的重力加速度，最大应力为43MPa，并伴有应力集中现象，因此，在长期的反复作用过程中，应力集中，易造成局部的疲劳破坏。正好符合实车的故障现象。

4 解决措施

（1）布置电机时，先对升降器进行受力分析，即分析电机质心对3条安装点连线的力矩大小，做到力矩最小且均衡；

（2）在满足电机性能的情况下，由F=ma可知，尽量减小电机自身的质量；

（3）合理的选择电机的安装方式；合理的选择电机的安装点；

（4）改进后的结构如（图1）所示。

5 结语

本文详细的解析电动升降器电机布置不合理导致的故障现象，阐述了在设计开发阶段布置升降器电机的要素；反映了在我国汽车零部件产业制造能力薄弱，不能适应用户对质量的要求[1]的现实情况下，提高产品的设计质量[2]的方法，可以有效的降低和消除潜在故障，提高汽车产品的品质。

[1]秦远建.中国汽车工业整车企业与零部件企业发展模式分析.汽车工业研究，2001（04）：3～9.

[2]姜志公.汽车玻璃升降器的设计与仿真.工程学士学位论文，2008（04）：2.

U463.85+3

A

1004-7344（2016）03-0225-01

2016-1-10