机械原理课程设计(台式风扇的摇头机构)

1、真诚为您提供优质参考资料，若有不当之处，请指正。目录1. 台式风扇摇头装置的功能与设计要求 1.1. 工作原理及工艺过程 1.2. 功能分析 1.3. 原始数据及设计要求 1.3.1 原始数据 1.3.2 设计要求 1.4 设计任务2. 执行机构的设计3. 减速机构的设计4. 方案的确定 4.1 原动机的选择 4.2 传动方案确定 4.3 有关参数及相关计算 4.3.1 相关计算 4.3.2 传动构建的尺寸确定5.尺寸与运动综合 5.1 执行机构的尺寸设计 5.2 验算曲柄存在条件即最小传动角 5.2.1 曲柄存在的条件 5.2.2 最小传动角的验算6. 系统总图1. 台式风扇摇头装置的功能与

2、设计要求 1.1工作原理及工艺过程系统执行机构传动减速机构原动机 1.2 功能分解电风扇的工作原理是将风扇的送风区域进行周期性的变换达到送分区域的目的。显然，为了完成电风扇的摇头工作，需要实现下列运动功能：（1） 风扇需要按照运动规律做左右摆动，因此需要设计相应的摆动机构；（2） 风扇需要转换传动轴线和改变转速，因此需要设计相应的齿轮系机构。此外，还要满足传动性能要求：改变风扇的送风区域时，在急回系数K=1.025，摆动角=95的要求下，尽量保持运动的平稳转稳和减小机构间的摩擦。 1.3原始数据及设计要求 1.3.1原始数据 风扇直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头

3、周期T=10s。电扇的摆动角=95，急回系数K=1.025。 1.3.2 设计要求 设计台式电风扇的摇头装置要求能按给定的急回系数和摆动角左右摆动，以实现一个动作下叶片和摆头的动作同时完成。1.4 设计任务 1.按给定主要参数，拟定机械传动系统的总体方案。 2.画机构运动简图。 3.分配蜗轮蜗杆,齿轮传动比，确定他们的基本参数，设计计算几何尺寸。 4.解析法确定平面连杆机构的运动学尺寸。 5.提出调节摆角的结构方案，并计算分析。 6.学生科=可进一步完成台式风扇摇头机构的计算机动态演示验证。2. 执行机构的设计相当于一个四杆连杆机构，ABCD，机架CD，连杆架AB为原动件，机构ABCD变成双摇

4、杆机构，AD的相对于机架的摆动即是摇头动作。3. 减速机构的设计通过蜗轮蜗杆先实现1级减速，再通过齿轮机构实现2级减速。4. 方案的确定 4.1 原动机的选择笼式三相异步电动机，使用三相交流电，可以进行几档换挡变速，而且电动机具有简单，体积小，易维修，低价格等优点，所谓选择笼式三相异步电动机作为原动机。 4.2 传动方案的确定综合考虑得出以下传动方案：在电动机主轴尾部连接蜗轮蜗杆机构以实现减速，蜗轮蜗杆与小齿轮连为一体，小齿轮带动大齿轮，大齿轮与铰链四杆机构的连杆做为一体，并以四杆机构的连杆做为原动件，则机架，两连杆架都做摆动，期中一个连杆架相对于机架的运动即是摆头动作。 4.3 有关参数及相

5、关计算 4.3.1 相关计算 电动机转速n=1450r/min，摇头周期T=10s,总的传动比为n=（2r/60）/（2/T）=725/3，蜗杆头数Z1=1，蜗杆的齿数Z2=62，小齿轮Z3与大齿轮Z4的确定由n12=Z2/Z1=62;n=n12n34；则n34=725/186。则取Z3=18，Z4=70。 4.3.2 传动构件尺寸的确定 查阅相关资料后取： 渐开线圆柱齿轮的基本参数 取齿轮的齿数分别为Z3=18，Z4=70。 模数m=1.25，ha*=1，c*=0.25，压力角=20。 分度圆直径d3=m Z3=22.5（mm） d4=m Z4=87.5（mm） 齿顶高ha=ha*m=1.2

6、5（mm） 齿根高hf=（ha*+c*）m=2.8125（mm） 齿全高h=ha+hf=4.0625（mm） 齿顶圆直径 da3=d3+2ha=25（mm） da4=d4+2ha=90（mm） 齿根圆直径 df3=d3-2hf=16.875（mm） df4=d4-2hf=81.875（mm） 基圆直径 db3=d3cos=21.14（mm） db4=d4cos=82.22（mm） 齿距 p=m=3.93（mm） 齿厚 s=m/2=1.96（mm） 齿槽宽 e=m/2=1.96（mm） 中心距 a=（d3+d4）/2=55（mm） 顶隙 c=c*m=0.3125（mm）。 普通圆柱蜗杆传动机构和

7、尺寸计算 查表取得：中心距a取40mm，i=62，m=1，d1=18，Z2=62，x2=0，=3.1，ha*=1,c=0.25 齿形角=20 蜗杆变为系数x2=0 蜗杆轴向齿距 px=m=3.14（mm） 蜗杆齿顶高 ha1=ha*m=1（mm） 顶隙 c=c*m=0.25（mm） 蜗杆齿根高hf1=（ha*+c*）m=1.25（mm） 蜗杆齿高h1=ha1+hf1=2.25（mm） 蜗杆齿宽b1取19.5（mm） 蜗杆分度圆直径d2=mZ2=62（mm） 蜗轮齿顶高 df2=m（na*-x2+c*）=1.25（mm） 蜗杆齿高h2=ha2+hf2=2.25（mm） 蜗杆轴向齿厚sx1=Px/

8、2=1.57（mm） 蜗杆法向齿厚sn1=sx1cos=1.568（mm）5.1 执行机构尺寸设计 设计与计算 （1）由急回系数K计算极位夹角。由式=180（K-1）/(k+1),其中K=1.025，=2.22四杆机构若取AD为机架，则为曲柄摇杆机构，以BC为机架，则为双摇杆机构，满足要求。计算各干的实际长度。分别量取AC1，AC2，AD,C1D的长度AC1=197.41mm，AC2=75.88mm，AD=150.00mm，C1D=90.00mma+b=AC1,b-a=AC2,所以AB=60.77mm，BC=136.65mm，CD=90.00mm，AD=150.00mm （2）最小传动角的验算