機械原理課程設(shè)計臺式電風(fēng)扇搖頭裝置

1、成員： 輔導(dǎo)教師： 時 間：目錄設(shè)目,R j j j j j j j j j j j計 劃 任務(wù),J J J J J J J J J J J三設(shè)計提示,J J J四功能分解,/O-r 5 5 j j j j j j j j j五機 構(gòu) 的 選 用,)IJ J J J J J J J J J J六機 構(gòu) 組 合 設(shè) 計 與 說 明,八 J J J J J J J J J J七方 案 評 價 及 相 關(guān) 計 算,丿 I J J J J J J J J J J八小組中三個方案的評價與擇 優(yōu),九設(shè) 計 體 會,J J J J J J J J J J J一.設(shè)計題目設(shè)計臺式電風(fēng)扇的搖頭機構(gòu)，使電風(fēng)扇做搖

2、頭動作（在一定的仰 角下隨搖桿擺動）。風(fēng)扇的直徑為300mm,電扇電動機轉(zhuǎn)速n=1450r/min，電扇搖頭 周期t=10s。電扇擺動角度®，仰俯角度©與急回系數(shù)K的設(shè)計要求 及任務(wù)分配表見表2.11.表2.11臺式電風(fēng)扇擺頭機構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)方案號電扇搖擺轉(zhuǎn)動電扇仰俯轉(zhuǎn)動擺角®/（° )急回系數(shù)K仰角© /( ° )A801.0110B851.01512C901.0215D951.02520E1001.0322F1051.0525我選擇方案D:擺角為® =95°，急回系數(shù)K=1.025二.計劃任務(wù)1）按給定的主要參數(shù)，

3、擬定機械傳動系統(tǒng)總體方案（2）畫出機構(gòu)運動方案簡圖。（3）分配蝸輪蝸桿、齒輪傳動比，確定它們的基本參數(shù)，設(shè)計 計算幾何尺寸。（ 4）確定電風(fēng)扇搖擺轉(zhuǎn)動的屏幕、 平面連桿機構(gòu)的運動學(xué)尺寸， 它應(yīng)滿足擺角及急回系數(shù) K 條件下使最小傳動角最大。并對平面連 桿機構(gòu)進行運動分析，繪制運動線圖，驗算曲柄存在條件。（5）編寫設(shè)計計算說明書。（6）學(xué)生可進一步完成臺式電風(fēng)扇搖頭機構(gòu)的計算機動態(tài)演示 或模型試驗驗證。三設(shè)計提示（ 1）常見的搖頭機構(gòu)有杠桿式、 滑板式和撳拔式等。 可以將電 風(fēng)扇的搖頭動作分解為風(fēng)扇左右擺動和風(fēng)扇上下俯仰運動。 風(fēng)扇要搖 擺轉(zhuǎn)動克采用平面連桿機構(gòu)實現(xiàn)。以雙搖桿機構(gòu)的連桿作為主動件

4、 （即風(fēng)扇轉(zhuǎn)子通過蝸輪蝸桿帶動連桿傳動） ，則其中一個連架桿的擺 動即實現(xiàn)風(fēng)扇的左右擺動（風(fēng)扇安裝在連架桿上） 。機架可取 8090 mm。風(fēng)扇的上下俯仰運動可采取連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等實現(xiàn)。（2）還可以采用空間連桿機構(gòu)直接實現(xiàn)風(fēng)扇的左右擺動和上下仰 俯的復(fù)合運動。四功能分解 為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)需要實現(xiàn)下列運動功能要求：在扇葉 旋轉(zhuǎn)的同時扇頭能左右擺動一定的角度， 因此，應(yīng)設(shè)計設(shè)計相應(yīng)的左右擺動機構(gòu)完成風(fēng)扇搖頭或不搖頭的吹風(fēng)過程， 所以必須設(shè)計相應(yīng)的離合器機構(gòu)。扇頭的仰俯角調(diào)節(jié)，這樣可以增大風(fēng)扇的吹風(fēng)范圍。因此需要 設(shè)計扇頭俯仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)（本方案設(shè)計為外置條件旋鈕）。五、機構(gòu)的選用1、驅(qū)動

5、方式采用電動機驅(qū)動。為完成風(fēng)扇的左右擺動的吹風(fēng)過程, 采用弧形的軌道裝置，軌道中間用一個半圓的滾輪，它結(jié)構(gòu)簡 單，制造容易，工作可靠，實現(xiàn)風(fēng)扇平穩(wěn)的搖頭，并且可以根 據(jù)軌道的弧長控制風(fēng)扇搖頭的角度。風(fēng)扇的上下俯仰運動用外 置手動按鈕。2、減速機構(gòu)與離合器的選用Y/IN 陽電動機傳過來的動力，由于功率大，轉(zhuǎn)軸運轉(zhuǎn)速度快，在兩對齒輪的 減速下傳給搖頭機構(gòu)。離合器的選用是為了在不想風(fēng)扇搖頭時， 扇頭 的擺動能夠停止，所以當(dāng)拉桿被提起時，兩個齒輪被提起，與軸上 的輪齒分開，電動機的動力就傳不到搖頭機構(gòu)處。3、搖頭機構(gòu)的選用V經(jīng)減速齒輪傳的動力，傳遞給軸上的半圓滾輪，半圓滾輪在弧形軌道 內(nèi)周期性的運動，

6、實現(xiàn)了扇頭的左右擺動。4、外置的手動旋鈕控制扇頭的上下俯仰在如圖所示的圓孔中，安裝一個外置手動 的螺釘旋鈕，當(dāng)扇頭控制好在什么角度后，旋緊螺釘，達到了風(fēng)扇各 機構(gòu)的組合來實現(xiàn)電風(fēng)扇的減速、搖頭、俯仰。以下是風(fēng)扇從兩個角 度看的立體圖和一張簡單的平面圖經(jīng)過電動機的運轉(zhuǎn)，所有動力都來源于電動機，在經(jīng)過電動機軸上的 齒和減速齒輪嚙合，減速齒輪又將動力傳給下一級齒輪， 帶動半圓形 滾輪開始做圓周轉(zhuǎn)動，半圓形滾輪在上下兩軌道之間周期性接觸， 從 而帶動電風(fēng)扇機頭左右搖擺。為了保證半在軌道內(nèi)運動并帶動扇頭左 右搖擺。當(dāng)要停止風(fēng)扇搖頭時，減速齒輪被拉桿提起時，電動機軸的 動力就無法傳動到其它地方，從而電風(fēng)扇

7、停止搖頭動作。外置手調(diào)俯 仰角按鈕置于風(fēng)扇立柱與扇頭相接處，手動增大扇頭的俯角與仰角。八、方案評價及相關(guān)計算此方案的特點是它采用兩對普通的直齒圓柱齒輪機構(gòu)就實現(xiàn)了減速 作用，圓柱直齒輪易于制造，有確定的傳動比等優(yōu)點。其次，采用滑 銷離合器實現(xiàn)是否搖頭控制，結(jié)構(gòu)比較簡單，使用方便，經(jīng)濟又實惠,圖-1-1如上圖1-1所示的方案中它最大的特點是它只采用一對錐齒輪 機構(gòu)就實現(xiàn)了改變和減速作用。采用錐齒輪機構(gòu)可以使扇頭結(jié)構(gòu)緊 湊，有確定的傳動比等優(yōu)點。其次，采用滑銷離合器實現(xiàn)是否搖頭控 制，結(jié)構(gòu)比較簡單，使用方便，經(jīng)濟又實惠，還有制作起來也比較的 簡單。同時，采用雙搖桿機構(gòu)實現(xiàn)扇頭的左右擺動，可以實現(xiàn)較

8、大范 圍的轉(zhuǎn)動。制作起來經(jīng)濟且精度要求不是很高便于制造。缺點：不能實現(xiàn)自動上下俯仰運動。圖-1-2如圖 1-2 ：仰俯運動機構(gòu)：同步電動機帶動曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄拉動風(fēng)扇 電機座所在的搖桿做上下 15°的仰俯運動。為了使同步電機能夠輕 松地帶動風(fēng)扇的機頭做上下仰俯運動，減小電機磨損和能量的消耗， 在設(shè)計時應(yīng)使風(fēng)扇機頭的重心落在搖桿與機架相連的鉸鏈處。 同時使 用膠狀固體潤滑劑，減小噪音，減小零件磨損，延長零件使用壽命。 在使用過程中，通過開關(guān)控制同步電機的運動即可實現(xiàn)打開或關(guān)閉仰 俯運動。左右搖頭機構(gòu)： 風(fēng)扇主電動機的軸后部是蝸桿， 通過蝸桿帶動偏心輪 常生活中所見電風(fēng)扇一樣。綜上: 選用

9、如圖 1-2 的方案為我們小組的方案。十、設(shè)計體會機械原理課程設(shè)計結(jié)束了， 回望這短暫的幾天時間學(xué)習(xí)， 自己學(xué) 到了不少。 在真正開始設(shè)計這個電風(fēng)扇搖頭裝置之前， 自己也曾經(jīng)有 過很多想法和方案，有的很簡單，有的很復(fù)雜。在這么多方案中選擇 一種較好的， 確實要考慮很多東西。 平時學(xué)到的機械原理知識還是有 限，在抉擇中有點頭大。但是通過上網(wǎng)、去圖書館查資料以及小組成 員的討論， 確定了本次設(shè)計的方案。 當(dāng)然此次設(shè)計還有很多不足和需 待改進的地方。這次課程設(shè)計， 是第一次將本學(xué)期機械原理這門課程中所學(xué) 的知識綜合運用到實際中某一具體實例中， 另外對于機械設(shè)計也有了 初步的認識和實踐經(jīng)驗。 這次課程

10、設(shè)計， 從最初的毫無頭緒到逐漸做 出雛形，然后進一步改進。 雖然總共僅用了幾天的時間，但在這整個 設(shè)計過程中，自己在實踐中摸索成長，在理論中分析探討，更加清晰 地認識到只有靈活地掌握好理論知識，在實際應(yīng)用中才能夠得心應(yīng) 手，才能真正將理論用于實踐，從中學(xué)到更多的知識和技能。一個巴掌拍不響，一個人的力量是有限的，想像力、創(chuàng)新力也如此。小組成員通過分析思考、查找資料、再分析思考、小組討論、確 定初步方案、分工協(xié)作、組織成型、改進和確定最終方案?！皶系脕斫K覺淺，需知事事要躬行”。書本的知識不可能面面具到，而又由 于在學(xué)習(xí)過程中的不慎不斷遺失，使我們的知識結(jié)構(gòu)十分不完整。于 是系統(tǒng)地進行實踐操作對我們完善知識體系有莫大的幫助。與此同時，在具體實踐時，往往會遇到很多事先沒預(yù)測到的困惑， 這成為我們完成設(shè)計的一大障礙，但最終還是通過求教和自己摸索中 解決了。從這些過程中我們又鍛煉了自己遇到問題，分析問題，解決 問題的能力。同時也感受到了群眾的智慧是不