摇头风扇课程设计

目 录 一 设计要求 . .1 二 功能分解 . .1 三 机构选用 . .1 1，减速机构选用 . .2 2，离合器选用 . 3 3，摇头机构选用 .4 四，机构组合 .5 五机构的设计 .5 减速机构 、扇 叶旋转 、 控制机构 、 摇头机构 .6 六传动方案设计 .6 七方案评价 . 6 八，附加方案 . .7 九 ,参考文献 . 7 台式电风扇摇头装置设计 一 设计 要求 设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调节俯仰角。以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。 二功能分解 显然为完成风扇左右俯仰的 吹风过程需要实现下列运动功能要求： 1. 在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，需要设计相应的左右摆动机构 （本方案设计为双摇杆机构）。 2. 为完成风扇可摇头，可不摇头的吹风过程。因此必须设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销离合器机构）。 3. 扇头的俯仰角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。因此，需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件按钮）。 三 . 机构选用 驱动方式采用电动机驱动。为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述功能分解，可以分别选用以下机构。 机构选型表： 功能 执行构件 工艺动作 执行 机构 减速 减速构件 周向运动 锥齿轮机构 执行 摇头 滑销 上下运动 离合机构 左右摆动 连杆 左右往复运动 曲柄摇杆机构 俯仰 撑杆 上下运动 滑块机构 1 1，减速机构选用 锥齿轮减速机构 蜗杆减速机构 由于蜗杆蜗轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大 ,摩擦磨损大 ,传动效率较低 ,易出现发热现象 ,常需要 用较贵的减磨耐磨材料来制造蜗轮 ,制造精度要求高，刀具费用昂贵，成本高。锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相比蜗杆蜗轮成本较低。所以在此我们 选用锥齿轮减速。 2 2，离合器选用 方案一 方案二 由以上两个机构简图可以看出 :方案二采用的比方案一少用了一个齿轮 ,它主要采用的滑销和锥齿轮卡和从而实现是否摇头的运动 .不管是3 从结构简便还是从经济的角度来说方案二都比方案一好 .也更容易 实现 .所以我们选择方案一 . 3，摇头机构选用 方案一 方案二 要实现扇头的左右摇摆运动有很多种运动方式可以选择 ,例如我们可以选用凸轮机构 ,多杆机构 ,滑块机构 齿轮机构等 .但四杆机构更容易 4 制造 ,制造精度要求也不是很高 ,并且四杆机构能实现摆幅也更广更容易实现 ,最重要的是它的制造成本比较低 .所以首选四杆机构 .从以上两个简图中我们不难看出方案一比方案二多了一个齿轮盘 ,所以方案二更好 . 四，机构组合 据上述功能机构的分析我们选用以下机构来实现电风扇的减速、摇头、俯仰运动。 五 机构的设计 摇头风扇有电机，齿轮机构，摇头连杆机构等组成。具体 可分 为 : 5 1. 减速机构：采用 锥齿轮 机构实现，电机轴高速旋转的降速以带动摇头双摇杆机构转动。 2. 摇头机构：将电机输出的转动经过连杆传动机构，最终转化为扇头的摆 动。 3. 控制机构：由一个滑销离合器实现风扇是否摇头的控制。曲柄齿轮轴的上下移动实现了滑销离合器的结合与断开。同时也伴随锥齿轮与脱离，实现了摇头动作 的控制。 4. 扇叶旋转：扇叶直接安装于电动机主轴之上，可实现其高速旋转运动。 六 传动方案设计： 经过电动机的运转，所有动力都来源于电动机，再经过一对锥齿轮机构的传动，实现减速将动力传动给摇头机构，由曲柄摇杆机构实现左右摇头运动。滑销离合器实现风扇摇头的控制 ，当滑销下滑实现摇头，上提则停止摇头，外置手调俯仰角按钮置于风扇立柱与扇头相接处，顺时针转动调节为增大仰角 ，逆时针旋转为增大俯角。 七 方案评价： 本设计方案最大的特点是它采用一对锥齿轮机构实现运动的改变和减速作用。采用追齿轮机构传动可使扇头结构紧凑，有确定的 传动比等 优点。其次，采用滑销离合器实现是否摇头的控制，结构比较简单，使用方便，经济又实惠。同时，采用曲柄摇杆机构实现扇头的左右摇摆，可以实现较大范围的摆动。制作起来经济且精度也要求不 6 是很高便于制造。 八， 附加方案 现 360 周转运动可以选用以下方案 : 九 ,参考文献 1 孙恒，陈作模。机械原理（第六 版）。北京：高等教育出版社， 2001.5 2 李 笑 刘福利 陈 明。机械原理课程设计指导书（试用稿）。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2004.7 3 牛鸣歧 王保民 王振甫。 机械原理课程设计手册 . 重庆：重庆大学出版社，2001 4王知行 李瑰贤 . 机械原理电算程序设计 . 哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社 .