汽車雨刷電動機的現狀與展望
郭慶吉 靳風琴（哈爾濱工業大學）
【摘 要】本文扼要介紹汽車雨刷電動機的結構特點、設計方法、加工設備和材料的現狀及發展方向，指出與國外同類產品的差距，闡述雨刷電動機行業的概況，并預測了2 000年雨刷電動機的需求量。
【敘 詞】直流電動機汽車雨刮器現狀展望
1 引 言
汽專雨刷電動機是汽車用小型電動機的一種，主要用來帶動刮水器的刷片刮刷汽車擋風玻璃上的雨、雪和塵土等臟物，保證駕駛員的行車安全。目前國產汽車上多采用氣動刮水器，動力源為壓縮空氣，只有少數汽車上才采用電動刮水器。氣動刮水器需用氣泵，增加了發動機的損耗，且壽命短。當前國外幾乎所有汽車上均采用電動刮水器，它的動力源為直流電動機。
圖1為雨刷電動機結構示意圖。雨刷電動機早期采用并激式或復激式直流電動機，結構復雜、造價高。目前幾乎都采用永磁式直流電動機。雨刷電動機功率一般是4～150w，其中10w以下的電動機大多數帶動一個刷片；15w以上的電動機都帶動兩個相同的刷片。
雨刷電動機一般做成雙速（少數的只有一個速度），分高速和低速兩擋，按jb3256- 83汽車雨刷電動機技術條件規定：
低速 40～50 r／min
高速 60～80 r／min
為了減小電動機的體積，提高電機的輸出功率，電動機本身轉速不能做得太低，一般設計為2000～2500r／min，然后通過機械減速裝置使電動機的轉速達到技術條件規定的轉速。減速裝置的傳動比一般在i= 40～70，采用一級蝸桿蝸輪減速或二級齒輪減速。通常電動機和減速裝置做成一體。
2雨刷電動機的設計
2.1 傳統的手工核算
雨刷電動機采用小功率永磁直流電動機，此種電動機已有比較完整的設計程序。大多數工廠都按這個程序進行設計計算，也就是常用的“試探法”。參照以往相近的電機計算，初步選定一些參數確定方案，進行核算，確定是否滿足性能指標要求。如不滿足，則分析原因，有針對性地對原方案做必要的修正，再做核算，如此反復進行，直至得到一個較好的方案為止。設計方案出來后。還必須進行樣品試制，使樣機的性能完全達到設計方案要求，設計工作才算告一段落。
但是，這樣的設計是否****，成本是否****，材料是否最省，損耗是否最小，……，諸如這些問題，設計者是不好圓滿回答的，計算工作量大，調整修改需要設計者本人判斷正確的方向，這與設計者的理論水平及工作經驗關系很大，即使閱歷豐富的人，也需經過數次調整才能得到較優的方案。
2.2電機的優化設計
隨著電子計算機的高速發展和數學規劃理論的進一步完善，給電機設計提供了新的途經，即利用電子計算機進行優化設計，建立雨刷電動機的計算機輔助設計(cad)系統。
電機優化設計涉及三方面：
a．建立精確的數字模型，確定設計變量、因變量及常量，建立目標函數，列出約束條件。
b．選擇****化方法。
c．選用****算法語言，編成計算機程序，求得具體解答。
圖2給出了雨刷電動機優化程序框圖。雨刷電動機的優化設計在我國剛剛起步，所介紹的電機優化設計cad系統，是哈爾濱工業大學和吉林公主嶺微型電機廠共同開發的，已成功她用于2d-1530型雨刷電動機的優化設計，研制成功的雨刷電動機參數配合****，目前已批量生產。
目前國外基本上都采用電機的優化設計技術，有專門的cad系統軟件，這樣才能設計出高質量、高性能和低成本的雨刷電動機[2]。我國雨刷電動機的設計也必須向這個方向發展。
3加工設備及材料
目前我國尚不能提供雨刷電動機的高效設備，如轉子沖片的高速沖床、高效繞線機、點焊機、槽絕緣機、動平衡機和蝸桿冷擠機等， |
