论文部分内容阅读
摘要：本文主要介绍了车门电动玻璃升降器的标准要求、功能、类别、结构强度、原理、布置要求以及受力分析等内容。
关键词：电动玻璃升降器 工作原理 受力分析 运动分析
中图分类号：J527.3 文献标识码：A 文章编号：
概述
车门玻璃升降器是车门上的重要零件之一，目前在车门上应用广泛的升降器类型分为臂式升降器和绳轮式升降器。限于篇幅和实际应用需求，本文以电动叉臂式玻璃升降器和电动单轨绳轮式玻璃升降器为例，重点从标准要求、结构强度、原理、布置要求以及受力情况等几个方面对其进行分析。
电动玻璃升降器行业标准介绍
QC/T 626-1999《汽车玻璃升降器》是QC/T 29026—1991《汽车用玻璃升降器试验方法》和QC/T 29027—1991《汽车用玻璃升降器技术条件》的修订版，主要规定了玻璃升降器的操作强度、静强度和部分环境试验要求。QC/T 636-2000《汽车电动玻璃升降器》除对汽车电动玻璃升降器绝缘介电强度和耐过电压等相关电学性能的要求外，对于环境试验主要有耐温度试验、耐振性试验、耐盐雾腐蚀试验、防水性试验。
电动玻璃升降器简介
功能
電动玻璃升降器是车门的主要功能部件，它应具备以下功能：
升降玻璃：保证车门玻璃升降平稳，能随时顺利的开启和关闭，无冲击和阻滞现象；
自锁功能：具有防止玻璃升降器托架在制动位置反转的制动装置，在工作行程内，玻璃可停靠在任意位置，保证玻璃不随车辆行驶时的颠簸而上下跳动；
防盗功能：车门玻璃关闭并锁止后，能防止外人从车外将车门玻璃降下而进入车内或通过外物偷盗车门物品；
防夹功能：防止驾驶员或乘客的身体某部位在玻璃上升关闭过程中被夹住（仅部分车型具备该功能）。
除具备上述功能外，玻璃升降器还应满足相应标准中的各类性能要求。
分类
车车门玻璃升降器按驱动型式不同，可分为手动和电动两种。
电动玻璃升降器具有操纵便捷省力，控制开关布置位置灵活，可实现四门中控等优点，应用广泛；而手动玻璃升降器虽然结构简单，成本低，但因其存在布置受限和操纵不方便等缺点，几乎已经被电动玻璃升降器取代，目前仅在个别车型上仍在应用。（本文只分析电动玻璃升降器）
电动玻璃升降器按类型不同，可分为臂式、绳轮式和软轴式三种（目前前两种应用较为普遍，软轴式因应用极少，本文不做介绍）。
臂式和绳轮式升降器具有技术成熟、结构稳定以及性能可靠等优点。臂式升降器通用性高，但其受结构限制安装空间大、运行噪音高，绳轮式升降器安装空间小、运行噪音小，但通用性差。
臂式升降器按结构不同分为：单臂式、叉臂式。
单臂式玻璃升降器具有结构简单、安装方便、成本低等优点，但其在运行过程中稳定性差，一般用于后车门；叉臂式玻璃升降器结构稍复杂、成本较高，在运行过程中能确保玻璃重心在两个臂的支撑范围内，稳定性好，一般用于玻璃曲率半径较大的车门上，如前车门。
绳轮式升降器按结构不同分为：单轨式、双轨式。
单轨式玻璃升降器结构简单、安装方便、成本低，但由于只有一根导轨支撑，运行稳定性较差，因此对车门前后玻璃导轨精度要求较高，被目前的中低端轿车普遍应用；双轨式玻璃升降器运行平稳，安装精度要求高、成本高，适用于玻璃较大的车门和级别较高的轿车。
电动玻璃升降器的结构与原理
臂式玻璃升降器的结构与原理
单臂式玻璃升降器由电机（含减速器）、固定板、驱动齿轮、举升臂以及举升臂支架等零件组成，其结构简单、安装方便、成本低。
叉臂式玻璃升降器结构较为复杂，除具备单臂式升降器的基本结构外，增加了平衡臂、平衡臂支架。它运行平稳，可用于具有较大玻璃的车门（如前车门）。
叉臂式升降器的固定板和平衡臂支架用螺栓固定在车门内板上，平衡臂支架中心线必须过举升臂的旋转中心；电机用螺栓固定在固定板上；电机减速器输出轴齿轮（小齿轮）与驱动齿轮啮合；驱动齿轮与举升臂焊接固定，在其旋转中心处与固定板铰接；平衡臂与举升臂铰接固定在一起，二者臂长相同，通过铆接在其上的轴销、滑块分别与平衡臂支架、举升臂支架连接；举升臂支架与车门玻璃固定在一起。
叉臂式电动玻璃升降器的工作原理是：电机通过其自带的减速器输出扭矩，将其传递给驱动齿轮（实现二次减速），驱动举升臂绕其旋转中心转动，在平衡臂支架以及玻璃导槽的限制下，举升臂带动平衡臂在升降平面内转动，带动举升臂支架在升降平面内上下运动，从而实现玻璃升降。电机在升降器任意位置处停止时，其内部的涡轮蜗杆机构均可实现自锁，确保玻璃不会下降；玻璃上升至上止点时，由窗框及玻璃导槽限位；玻璃下降至下止点时，由驱动齿轮的停止齿限位。止动时电机堵转，堵转电流迅速增大，使电机过热升温，当温度升到一定值时，电机内部热敏保护开关膨胀断开，使电机断电，保护电机不致因温度过高而烧损，同时中断扭矩输出；当电机温度下降后，热敏保护装置又接通，电机又可以正常工作。
绳轮式升降器的结构与原理
绳轮式电动玻璃升降器的工作原理是：通过电机的转动驱动卷线轮转动（电机扭矩输出由涡轮蜗杆机构实现（同时实现一次减速），电机转轴（蜗杆）输出的扭矩传递到卷轮座内的减速齿轮（涡轮）上，涡轮再将扭矩传递到卷线轮上并实现二次减速），卷线轮将电机扭矩施加给钢丝绳，钢丝绳拖动玻璃固定架沿升降器导轨上下滑动，通过电机正反转，使玻璃上下运动从而实现玻璃升降、开关等功能。玻璃上升到顶部时，顶到门框上玻璃导槽，实现上升止动；玻璃下降到底部时，玻璃固定件限位块顶到升降器止动块上，实现下降止动。与臂式电动玻璃升降器一样，也是通过热敏保护开关来实现电机扭矩的输出和中断。
布置要求与受力分析
玻璃曲面与升降器布置的关系
车门玻璃曲面可分为单曲面、双曲面两种。
单曲面玻璃，其曲率半径R多在1500mm～2000mm之间。单曲玻璃的运动基准面是柱面，因其半径较大，弦高相对较小，玻璃在上下止点位置与升降器运动基准面偏差小，适与臂式玻璃升降器匹配，在车门内部空间布置紧张的情况下也可以选择绳轮式升降器。
双曲面玻璃，其主曲率半径一般在1200mm～1500mm之间，次曲率半径20000mm～60000mm之间。双曲玻璃的运动基准面为酒桶面，玻璃在上下止点位置与升降器运动基准面偏差大，同时由于车门厚度有限，因此不适合用叉臂式升降器，多采用绳轮式升降器。
臂式升降器受力分析
以叉臂式为例。
受力分析
臂式升降器在运动过程中，由于升降器运动基准面为平面，而玻璃运动为柱面，因此，电机将扭矩传递给举升臂产生举升力的同时还会产生一个将玻璃向外推的力。
升降器的举升力可以与电机扭矩、升降器结构有关；外推力一般只考察玻璃即将到达上止点瞬间升降器产生的外窗台推出力，该力的大小影响外窗台弯曲挠度。
升降器举升力计算：
由力矩平衡关系：
可得到升降器举升力：
：电机扭矩（上限）（N.mm）；
：电机减速器小齿轮齿轮半径（mm）；
：驱动齿齿轮半径（mm）；
：举升臂长度（mm）；
：举升臂与平衡臂支架夹角（°）；
：叉臂式升降器效率（80%）；
应确保≤45°,因为该角度超过45°后，上升力迅速减小，上升力不足会导致玻璃上升困难甚至无法升降。
外窗台推出力：
（N）
：玻璃上止点位置玻璃上边缘与举升臂支架滑块的连线与升降器上升方向的夹角。
外窗台推出力是指玻璃上升至上死点时上升力在外窗台方向的分力，一般该值应≤180N，以确保外窗台挠度满足要求。
外窗台挠度：
①
：杨氏模量（N/mm2）；
：外水切安装截面的主惯性矩（mm4）
（）；
：玻璃位于上止点位置时，外窗台前后最低点在举升臂支架方向的距离；
：玻璃位于上止点位置时，外窗台前最低点与平衡臂支架中点在平衡臂支架方向上的距离；
：玻璃位于上止点位置时，外窗台后最低点与平衡臂支架中点在平衡臂支架方向上的距离；
：外窗台推出力（N）。
注：公式①的求解过程如下：
简化外窗台受力过程，将其视为在升降器平衡臂支架中点处受集中力作用，外窗台可视为在该力作用下弯曲变形，假设该力过外窗台截面形心（即只考虑弯曲作用），可将其简化为简支梁，在L1>L2的条件下，按照弯曲梁的挠度计算公式，可知该简支梁的力的作用点处挠度yc（见公式②）以及该梁的最大挠度ym（见公式③），两式转化后即得公式①。
②
③
应调整升降器布置、外窗台截面以及玻璃形状，使外窗台最大挠度值≤1.5（mm）。
绳轮式升降器布置与受力分析
以单轨式为例。
布置要求
基本布置过程
绳轮式升降器布置的前提条件是玻璃运动基准面以及玻璃前后导轨基准线（螺旋线），在此基础上，依据玻璃固定架与玻璃之间的几何关系、玻璃重心位置等参数布置升降器导轨位置，优化升降器导轨基准线，优化后升降器导轨基准线与玻璃前后导轨基准线是同轴关系，半径相差20mm左右（由玻璃固定架厚度决定），螺距基本一致，确保升降器驱动玻璃运动时玻璃前后边界与玻璃前后导轨基准线偏差在0.2mm以内。
玻璃固定架与玻璃重心的关系
为确保单轨玻璃升降器运行时的稳定性，应将其导轨基准线布置在玻璃重心附近，保证重心在过玻璃固定孔中心与升降器导轨基准线平行的两条线之间。一般可按下述经验要求检查玻璃固定架与玻璃重心之间的关系。
创建一个Y=600的平面，将玻璃重心、玻璃固定架投影至该平面上，检查过玻璃重心投影点与Z向一致的直线与在玻璃固定架钢丝绳接头卡接点与Z向一致的直线之间的距离E，检查过重心点与钢丝绳线平行的直线与钢丝绳所在直线的距离F，其中E值范围为40mm～60mm，F值范围为（20±20）mm，若检查结果不再该范围内，需要重新调整升降器导轨位置，直至满足该要求。
电机位置
由于绳轮式升降器钢丝绳可空间调整，因此电机位置可視车门内部空间情况相对灵活的布置，目前常见的电机位置有：电机位固定在导轨中央、下端以为电机与导轨分别安装在车门内板上等几种。
受力分析
绳轮式玻璃升降器上升力的方向与玻璃运动切线方向一致，因此在玻璃升降过程中几乎不产生外窗台推出力。
绳轮式升降器电机扭矩通过转轴传递给卷线轮，因此绳轮式玻璃升降器的上升力计算公式如下：
：电机扭矩（N.mm）；
：卷线轮半径（mm）；
：绳轮式单轨升降器效率（单轨60%；双轨50%）。
上升剩余力
上升剩余力指沿玻璃运动轨迹方向上，升降器的上升力减去摩擦阻力、玻璃重力在玻璃运动轨迹上的分力之后的力，即阻止玻璃上升需要的力。
臂式与绳轮式玻璃升降器计算方法基本一致，区别在于臂式升降器的上升力是其举升力在玻璃上升方向的一个的一个分力。上升剩余力的计算公式如下：
：玻璃导槽（N/100mm）；
：外水切摩擦阻力（N/100mm）；
：内水切摩擦阻力（N/100mm）；
：玻璃后边界长度（mm）；
：玻璃前边界长度（mm）；
：内外水切与玻璃接触部分长度（mm）；
G：玻璃重力（N）；
：玻璃边界倾角（°）。
一般升降器电机工作电流为13A，此时电机扭矩基本在3N.m～4N.m左右；堵转时，电机电流不超过28A，此时电机扭矩范围一般11N.m左右。在升降器上升过程中遇到摩擦阻力、玻璃重力之外的上升阻力时，电机电流会逐渐增大，电机扭矩也随之增大，上升剩余力随电机扭矩的增大而增大，在电机堵转时（T=11 N.m±2.5N.m），上升剩余力一般在275N±75N范围内。
总结
通过分析，明确了臂式和绳轮式升降器的基本布置要求和受力分析，对于单臂式和双轨式，其原理与文中介绍的内容是一致的，结构略有不同，布置要求也有细微差别，但仍可以按照该思路进行布置检查和力学分析。
参考文献：
[1]. QC/T 626-1999《汽车玻璃升降器》
[2]. QC/T 636-2000《汽车电动玻璃升降器》
[3]. 黄金陵. 汽车车身设计[M]，北京，机械工业出版社，2007.9，290～309
[4]. K·吉克、R·吉克. 技术公式手册[M]，北京，科学技术出版社，2000.3，P10～P12
关键词：电动玻璃升降器 工作原理 受力分析 运动分析
中图分类号：J527.3 文献标识码：A 文章编号：
概述
车门玻璃升降器是车门上的重要零件之一，目前在车门上应用广泛的升降器类型分为臂式升降器和绳轮式升降器。限于篇幅和实际应用需求，本文以电动叉臂式玻璃升降器和电动单轨绳轮式玻璃升降器为例，重点从标准要求、结构强度、原理、布置要求以及受力情况等几个方面对其进行分析。
电动玻璃升降器行业标准介绍
QC/T 626-1999《汽车玻璃升降器》是QC/T 29026—1991《汽车用玻璃升降器试验方法》和QC/T 29027—1991《汽车用玻璃升降器技术条件》的修订版，主要规定了玻璃升降器的操作强度、静强度和部分环境试验要求。QC/T 636-2000《汽车电动玻璃升降器》除对汽车电动玻璃升降器绝缘介电强度和耐过电压等相关电学性能的要求外，对于环境试验主要有耐温度试验、耐振性试验、耐盐雾腐蚀试验、防水性试验。
电动玻璃升降器简介
功能
電动玻璃升降器是车门的主要功能部件，它应具备以下功能：
升降玻璃：保证车门玻璃升降平稳，能随时顺利的开启和关闭，无冲击和阻滞现象；
自锁功能：具有防止玻璃升降器托架在制动位置反转的制动装置，在工作行程内，玻璃可停靠在任意位置，保证玻璃不随车辆行驶时的颠簸而上下跳动；
防盗功能：车门玻璃关闭并锁止后，能防止外人从车外将车门玻璃降下而进入车内或通过外物偷盗车门物品；
防夹功能：防止驾驶员或乘客的身体某部位在玻璃上升关闭过程中被夹住（仅部分车型具备该功能）。
除具备上述功能外，玻璃升降器还应满足相应标准中的各类性能要求。
分类
车车门玻璃升降器按驱动型式不同，可分为手动和电动两种。
电动玻璃升降器具有操纵便捷省力，控制开关布置位置灵活，可实现四门中控等优点，应用广泛；而手动玻璃升降器虽然结构简单，成本低，但因其存在布置受限和操纵不方便等缺点，几乎已经被电动玻璃升降器取代，目前仅在个别车型上仍在应用。（本文只分析电动玻璃升降器）
电动玻璃升降器按类型不同，可分为臂式、绳轮式和软轴式三种（目前前两种应用较为普遍，软轴式因应用极少，本文不做介绍）。
臂式和绳轮式升降器具有技术成熟、结构稳定以及性能可靠等优点。臂式升降器通用性高，但其受结构限制安装空间大、运行噪音高，绳轮式升降器安装空间小、运行噪音小，但通用性差。
臂式升降器按结构不同分为：单臂式、叉臂式。
单臂式玻璃升降器具有结构简单、安装方便、成本低等优点，但其在运行过程中稳定性差，一般用于后车门；叉臂式玻璃升降器结构稍复杂、成本较高，在运行过程中能确保玻璃重心在两个臂的支撑范围内，稳定性好，一般用于玻璃曲率半径较大的车门上，如前车门。
绳轮式升降器按结构不同分为：单轨式、双轨式。
单轨式玻璃升降器结构简单、安装方便、成本低，但由于只有一根导轨支撑，运行稳定性较差，因此对车门前后玻璃导轨精度要求较高，被目前的中低端轿车普遍应用；双轨式玻璃升降器运行平稳，安装精度要求高、成本高，适用于玻璃较大的车门和级别较高的轿车。
电动玻璃升降器的结构与原理
臂式玻璃升降器的结构与原理
单臂式玻璃升降器由电机（含减速器）、固定板、驱动齿轮、举升臂以及举升臂支架等零件组成，其结构简单、安装方便、成本低。
叉臂式玻璃升降器结构较为复杂，除具备单臂式升降器的基本结构外，增加了平衡臂、平衡臂支架。它运行平稳，可用于具有较大玻璃的车门（如前车门）。
叉臂式升降器的固定板和平衡臂支架用螺栓固定在车门内板上，平衡臂支架中心线必须过举升臂的旋转中心；电机用螺栓固定在固定板上；电机减速器输出轴齿轮（小齿轮）与驱动齿轮啮合；驱动齿轮与举升臂焊接固定，在其旋转中心处与固定板铰接；平衡臂与举升臂铰接固定在一起，二者臂长相同，通过铆接在其上的轴销、滑块分别与平衡臂支架、举升臂支架连接；举升臂支架与车门玻璃固定在一起。
叉臂式电动玻璃升降器的工作原理是：电机通过其自带的减速器输出扭矩，将其传递给驱动齿轮（实现二次减速），驱动举升臂绕其旋转中心转动，在平衡臂支架以及玻璃导槽的限制下，举升臂带动平衡臂在升降平面内转动，带动举升臂支架在升降平面内上下运动，从而实现玻璃升降。电机在升降器任意位置处停止时，其内部的涡轮蜗杆机构均可实现自锁，确保玻璃不会下降；玻璃上升至上止点时，由窗框及玻璃导槽限位；玻璃下降至下止点时，由驱动齿轮的停止齿限位。止动时电机堵转，堵转电流迅速增大，使电机过热升温，当温度升到一定值时，电机内部热敏保护开关膨胀断开，使电机断电，保护电机不致因温度过高而烧损，同时中断扭矩输出；当电机温度下降后，热敏保护装置又接通，电机又可以正常工作。
绳轮式升降器的结构与原理
绳轮式电动玻璃升降器的工作原理是：通过电机的转动驱动卷线轮转动（电机扭矩输出由涡轮蜗杆机构实现（同时实现一次减速），电机转轴（蜗杆）输出的扭矩传递到卷轮座内的减速齿轮（涡轮）上，涡轮再将扭矩传递到卷线轮上并实现二次减速），卷线轮将电机扭矩施加给钢丝绳，钢丝绳拖动玻璃固定架沿升降器导轨上下滑动，通过电机正反转，使玻璃上下运动从而实现玻璃升降、开关等功能。玻璃上升到顶部时，顶到门框上玻璃导槽，实现上升止动；玻璃下降到底部时，玻璃固定件限位块顶到升降器止动块上，实现下降止动。与臂式电动玻璃升降器一样，也是通过热敏保护开关来实现电机扭矩的输出和中断。
布置要求与受力分析
玻璃曲面与升降器布置的关系
车门玻璃曲面可分为单曲面、双曲面两种。
单曲面玻璃，其曲率半径R多在1500mm～2000mm之间。单曲玻璃的运动基准面是柱面，因其半径较大，弦高相对较小，玻璃在上下止点位置与升降器运动基准面偏差小，适与臂式玻璃升降器匹配，在车门内部空间布置紧张的情况下也可以选择绳轮式升降器。
双曲面玻璃，其主曲率半径一般在1200mm～1500mm之间，次曲率半径20000mm～60000mm之间。双曲玻璃的运动基准面为酒桶面，玻璃在上下止点位置与升降器运动基准面偏差大，同时由于车门厚度有限，因此不适合用叉臂式升降器，多采用绳轮式升降器。
臂式升降器受力分析
以叉臂式为例。
受力分析
臂式升降器在运动过程中，由于升降器运动基准面为平面，而玻璃运动为柱面，因此，电机将扭矩传递给举升臂产生举升力的同时还会产生一个将玻璃向外推的力。
升降器的举升力可以与电机扭矩、升降器结构有关；外推力一般只考察玻璃即将到达上止点瞬间升降器产生的外窗台推出力，该力的大小影响外窗台弯曲挠度。
升降器举升力计算：
由力矩平衡关系：
可得到升降器举升力：
：电机扭矩（上限）（N.mm）；
：电机减速器小齿轮齿轮半径（mm）；
：驱动齿齿轮半径（mm）；
：举升臂长度（mm）；
：举升臂与平衡臂支架夹角（°）；
：叉臂式升降器效率（80%）；
应确保≤45°,因为该角度超过45°后，上升力迅速减小，上升力不足会导致玻璃上升困难甚至无法升降。
外窗台推出力：
（N）
：玻璃上止点位置玻璃上边缘与举升臂支架滑块的连线与升降器上升方向的夹角。
外窗台推出力是指玻璃上升至上死点时上升力在外窗台方向的分力，一般该值应≤180N，以确保外窗台挠度满足要求。
外窗台挠度：
①
：杨氏模量（N/mm2）；
：外水切安装截面的主惯性矩（mm4）
（）；
：玻璃位于上止点位置时，外窗台前后最低点在举升臂支架方向的距离；
：玻璃位于上止点位置时，外窗台前最低点与平衡臂支架中点在平衡臂支架方向上的距离；
：玻璃位于上止点位置时，外窗台后最低点与平衡臂支架中点在平衡臂支架方向上的距离；
：外窗台推出力（N）。
注：公式①的求解过程如下：
简化外窗台受力过程，将其视为在升降器平衡臂支架中点处受集中力作用，外窗台可视为在该力作用下弯曲变形，假设该力过外窗台截面形心（即只考虑弯曲作用），可将其简化为简支梁，在L1>L2的条件下，按照弯曲梁的挠度计算公式，可知该简支梁的力的作用点处挠度yc（见公式②）以及该梁的最大挠度ym（见公式③），两式转化后即得公式①。
②
③
应调整升降器布置、外窗台截面以及玻璃形状，使外窗台最大挠度值≤1.5（mm）。
绳轮式升降器布置与受力分析
以单轨式为例。
布置要求
基本布置过程
绳轮式升降器布置的前提条件是玻璃运动基准面以及玻璃前后导轨基准线（螺旋线），在此基础上，依据玻璃固定架与玻璃之间的几何关系、玻璃重心位置等参数布置升降器导轨位置，优化升降器导轨基准线，优化后升降器导轨基准线与玻璃前后导轨基准线是同轴关系，半径相差20mm左右（由玻璃固定架厚度决定），螺距基本一致，确保升降器驱动玻璃运动时玻璃前后边界与玻璃前后导轨基准线偏差在0.2mm以内。
玻璃固定架与玻璃重心的关系
为确保单轨玻璃升降器运行时的稳定性，应将其导轨基准线布置在玻璃重心附近，保证重心在过玻璃固定孔中心与升降器导轨基准线平行的两条线之间。一般可按下述经验要求检查玻璃固定架与玻璃重心之间的关系。
创建一个Y=600的平面，将玻璃重心、玻璃固定架投影至该平面上，检查过玻璃重心投影点与Z向一致的直线与在玻璃固定架钢丝绳接头卡接点与Z向一致的直线之间的距离E，检查过重心点与钢丝绳线平行的直线与钢丝绳所在直线的距离F，其中E值范围为40mm～60mm，F值范围为（20±20）mm，若检查结果不再该范围内，需要重新调整升降器导轨位置，直至满足该要求。
电机位置
由于绳轮式升降器钢丝绳可空间调整，因此电机位置可視车门内部空间情况相对灵活的布置，目前常见的电机位置有：电机位固定在导轨中央、下端以为电机与导轨分别安装在车门内板上等几种。
受力分析
绳轮式玻璃升降器上升力的方向与玻璃运动切线方向一致，因此在玻璃升降过程中几乎不产生外窗台推出力。
绳轮式升降器电机扭矩通过转轴传递给卷线轮，因此绳轮式玻璃升降器的上升力计算公式如下：
：电机扭矩（N.mm）；
：卷线轮半径（mm）；
：绳轮式单轨升降器效率（单轨60%；双轨50%）。
上升剩余力
上升剩余力指沿玻璃运动轨迹方向上，升降器的上升力减去摩擦阻力、玻璃重力在玻璃运动轨迹上的分力之后的力，即阻止玻璃上升需要的力。
臂式与绳轮式玻璃升降器计算方法基本一致，区别在于臂式升降器的上升力是其举升力在玻璃上升方向的一个的一个分力。上升剩余力的计算公式如下：
：玻璃导槽（N/100mm）；
：外水切摩擦阻力（N/100mm）；
：内水切摩擦阻力（N/100mm）；
：玻璃后边界长度（mm）；
：玻璃前边界长度（mm）；
：内外水切与玻璃接触部分长度（mm）；
G：玻璃重力（N）；
：玻璃边界倾角（°）。
一般升降器电机工作电流为13A，此时电机扭矩基本在3N.m～4N.m左右；堵转时，电机电流不超过28A，此时电机扭矩范围一般11N.m左右。在升降器上升过程中遇到摩擦阻力、玻璃重力之外的上升阻力时，电机电流会逐渐增大，电机扭矩也随之增大，上升剩余力随电机扭矩的增大而增大，在电机堵转时（T=11 N.m±2.5N.m），上升剩余力一般在275N±75N范围内。
总结
通过分析，明确了臂式和绳轮式升降器的基本布置要求和受力分析，对于单臂式和双轨式，其原理与文中介绍的内容是一致的，结构略有不同，布置要求也有细微差别，但仍可以按照该思路进行布置检查和力学分析。
参考文献：
[1]. QC/T 626-1999《汽车玻璃升降器》
[2]. QC/T 636-2000《汽车电动玻璃升降器》
[3]. 黄金陵. 汽车车身设计[M]，北京，机械工业出版社，2007.9，290～309
[4]. K·吉克、R·吉克. 技术公式手册[M]，北京，科学技术出版社，2000.3，P10～P12