臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計

《臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、機械設(shè)計 臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計 一．設(shè)計要求 設(shè)計臺式電風(fēng)扇的搖頭裝置要求能左右旋轉(zhuǎn)并可調(diào)節(jié)俯仰角。以實現(xiàn)一個動力下扇葉旋轉(zhuǎn)和搖頭動作的聯(lián)合運動效果。 臺式電風(fēng)扇的搖頭機構(gòu)，使電風(fēng)扇作搖頭動作（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ψ、仰俯角度φ與急回系數(shù)K的設(shè)計要求及任務(wù)分配見表。 方案號 電扇搖擺轉(zhuǎn)動 電扇仰俯轉(zhuǎn)動 仰角/(°) 擺角ψ/（°） 急回系數(shù)K H 115 1.06 27 2．設(shè)計任務(wù)： ⑴ 按給定的主要參數(shù)，擬定機械傳動

2、系統(tǒng)總體方案； ⑵ 畫出機構(gòu)運動方案簡圖； ⑶ 分配蝸輪蝸桿、齒輪傳動比，確定他們的基本參數(shù)，設(shè)計計算幾何尺寸； ⑷ 確定電扇搖擺轉(zhuǎn)動的平面連桿機構(gòu)的運動學(xué)尺寸，它應(yīng)滿足擺角Ψ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，驗算曲柄存在的條件； ⑸ 編寫設(shè)計計算說明書； 二．功能分解 顯然為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)過程需要實現(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，需要設(shè)計相應(yīng)的左右擺動機構(gòu)（本方案設(shè)計為雙搖桿機構(gòu)）。 為完成風(fēng)扇可搖頭，可不搖頭的吹風(fēng)過程。因此必須設(shè)計相應(yīng)的離合器機構(gòu)（本方案設(shè)計為滑銷離合

3、器機構(gòu)）。 扇頭的俯仰角調(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)計為外置條件按鈕）。 三. 機構(gòu)選用 驅(qū)動方式采用電動機驅(qū)動。為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)過程，據(jù)上述功能分解，可以分別選用以下機構(gòu)。機構(gòu)選型表： 功能 執(zhí)行構(gòu)件 工藝動作 執(zhí)行機構(gòu) 減速 減速構(gòu)件 周向運動 錐齒輪機構(gòu) 執(zhí)行搖頭 滑銷 上下運動 離合機構(gòu) 左右擺動 連桿 左右往復(fù)運動 曲柄搖桿機構(gòu) 俯仰 撐桿 上下運動 滑塊機構(gòu) 1，減速機構(gòu)選用

4、 圖1：錐齒輪減速機構(gòu) 圖2：蝸桿減速機構(gòu) 由于蝸桿蝸輪嚙合齒輪間的相對滑動速度較大,摩擦磨損大,傳動效率較低,易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,常需要用較貴的減磨耐磨材料來制造蝸輪,制造精度要求高，刀具費用昂貴，成本高。錐齒輪可以用來傳遞兩相交的運動，相比蝸桿蝸輪成本較低。所以在此我們選用錐齒輪減速。 2，離合器選用 方案一 方案二 由以上兩個機構(gòu)簡圖可以看出:方案二采用的比方案一少用了一個齒輪,它主要采用的滑銷和錐齒輪卡和從而實現(xiàn)是否搖頭的運動.不管是從結(jié)構(gòu)簡便還是從經(jīng)濟的角度來說方案二都比方案一好.也更容易實現(xiàn).所

5、以我們選擇方案一. 3，搖頭機構(gòu)選用 方案一 方案二 要實現(xiàn)扇頭的左右搖擺運動有很多種運動方式可以選擇,例如我們可以選用凸輪機構(gòu),多桿機構(gòu),滑塊機構(gòu)齒輪機構(gòu)等.但四桿機構(gòu)更容易制造,制造精度要求也不是很高,并且四桿機構(gòu)能實現(xiàn)擺幅也更廣更容易實現(xiàn),最重要的是它的制造成本比較低.所以首選四桿機構(gòu).從以上兩個簡圖中我們不難看出方案一比方案二多了一個齒輪盤,所以方案二更好. 四，機構(gòu)組合 據(jù)上述功能機構(gòu)的分析我們選用以下機構(gòu)來實現(xiàn)電風(fēng)扇的減速、搖頭、俯仰運動。 圖3 四、功能的實現(xiàn) 搖頭風(fēng)扇由電機、齒輪機構(gòu)、搖頭

6、連桿機構(gòu)等組成。可具體分為： 1、減速機構(gòu)：采用齒輪機構(gòu)實現(xiàn)電機軸高速旋轉(zhuǎn)的降速以帶動搖頭曲柄。 2、搖頭機構(gòu)：將電機輸出的轉(zhuǎn)動經(jīng)過連桿傳動機構(gòu)，最終轉(zhuǎn)化為扇頭的擺動。 3、控制機構(gòu)：由一個滑銷離合器實現(xiàn)風(fēng)扇是否搖頭控制。曲柄齒輪軸的上下移動，實現(xiàn)了滑銷離合器的結(jié)合與斷開。同時也伴隨著傘 齒輪的嚙合與脫離，實現(xiàn)了搖頭動作的控制 4、扇葉旋轉(zhuǎn)：扇葉直接安裝于電動機主軸之上，實現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)運

7、動。 五．機構(gòu)的設(shè)計 搖頭風(fēng)扇有電機，齒輪機構(gòu)，搖頭連桿機構(gòu)等組成。具體可分為: 1. 減速機構(gòu)：采用錐齒輪機構(gòu)實現(xiàn)，電機軸高速旋轉(zhuǎn)的降速以帶動搖頭雙搖桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動。 2. 搖頭機構(gòu)：將電機輸出的轉(zhuǎn)動經(jīng)過連桿傳動機構(gòu)，最終轉(zhuǎn)化為扇頭的擺動。 3. 控制機構(gòu)：由一個滑銷離合器實現(xiàn)風(fēng)扇是否搖頭的控制。曲柄齒輪軸的上下移動實現(xiàn)了滑銷離合器的結(jié)合與斷開。同時也伴隨錐齒輪與脫離，實現(xiàn)了搖頭動作的控制。 4. 扇葉旋轉(zhuǎn)：扇葉直接安裝于電動機主軸之上，可實現(xiàn)其高速旋轉(zhuǎn)運動。 六．傳動方案設(shè)計： 經(jīng)過電動機的運轉(zhuǎn)，所有動力都來源于電動機，再經(jīng)過一對錐齒輪機構(gòu)的傳動，實現(xiàn)減速將動力傳動給搖

8、頭機構(gòu)，由曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)左右搖頭運動?；N離合器實現(xiàn)風(fēng)扇搖頭的控制，當(dāng)滑銷下滑實現(xiàn)搖頭，上提則停止搖頭，外置手調(diào)俯仰角按鈕置于風(fēng)扇立柱與扇頭相接處，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)為增大仰角，逆時針旋轉(zhuǎn)為增大俯角。方案如下圖所示： 七．方案評價及相關(guān)計算： 本設(shè)計方案最大的特點是它采用一對錐齒輪機構(gòu)實現(xiàn)運動的改變和減速作用。采用追齒輪機構(gòu)傳動可使扇頭結(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)是否搖頭的控制，結(jié)構(gòu)比較簡單，使用方便，經(jīng)濟又實惠。同時，采用曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)扇頭的左右搖擺，可以實現(xiàn)較大范圍的擺動。制作起來經(jīng)濟且精度也要求不是很高便于制造。 (1)由速比系數(shù)

9、K計算極位角θ。由式知 ，其中K=1.06, (2)選擇合適的比例尺，作圖求搖桿的極限位置。取搖桿長度lCD除以比例尺得圖中搖桿長CD，以CD為半徑、任定點D為圓心、任定點C1為起點做弧C，使弧C所對應(yīng)的圓心角等于或大于最大擺角，連接D點和C1點的線段C1D為搖桿的一個極限位置，過D點作與C1D夾角等于最大擺角的射線交圓弧于C2點得搖桿的另一個極限位置C2D。 圖3：按行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu) (3)求曲柄鉸鏈中心。過C1點在D點同側(cè)作C1C2的垂線H，過C2點作與D點同側(cè)與直線段C1C2夾角為（900－θ）的直線J交直線H于點P，連接C2P，在直線段C2P上截取C2P/2得點O，

10、以O(shè)點為圓點、OP為半徑，畫圓K ，在C1C2弧段以外在K上任取一點A為鉸鏈中心。 (4)求曲柄和連桿的鉸鏈中心。連接A、C2點得直線段AC2為曲柄與連桿長度之和，以A點為圓心、AC1為半徑作弧交AC2于點E，可以證明曲柄長度AB = C2E/2，于是以A點為圓心、C2E/2為半徑畫弧交AC2于點B2為曲柄與連桿的鉸接中心。 (5)計算各桿的實際長度。分別量取圖中AB2、AD、B2C2的長度，計算得： 曲柄長 lAB =AB2，連桿長 lBC =B2C2 ，機架長 lAD =AD。 根基要求可以確定： 令連桿長度：b=125mm，最大壓力 擺桿長度為c=88mm，則： 可知：

11、傳動角最小等于 可以確定擺桿d=110mm 連桿a=90mm 八，附加方案 方案一： 現(xiàn)周轉(zhuǎn)運動可以選 九，小結(jié) 這次設(shè)計經(jīng)歷了一個多星期，在這段時間里是我各個方面都得到了訓(xùn)練，對機械原理了解的跟深入了，使我們的閱歷增加了很多。擺脫了我們以往只能在書本上學(xué)習(xí)的范疇而是自己親手設(shè)計實驗出來的。 這次設(shè)計使我們明白想要做好課程設(shè)計必須要有深厚的基礎(chǔ)，不然做起倆真是很麻煩，設(shè)計剛開始時因為基礎(chǔ)不牢固我們走了很多的彎路，這次設(shè)計過成功

12、后，我仿佛經(jīng)過一次長途旅程到達終點，感覺眼前一亮，特別的舒服啊。這次設(shè)計讓我明白干任何事都要有耐心，要仔細(xì)，課程設(shè)計有很多次讓我感到心煩，但我們還是堅持下來了。 短短一周課程設(shè)計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識能力是如此的不足，以后我會更加努力的學(xué)習(xí)的。機械原理課程設(shè)計是使我們較全面系統(tǒng)的掌握和深化機械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)我們學(xué)生機械運動方案設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計和應(yīng)用計算機對工程實際中各種機構(gòu)進行分析和設(shè)計能力的一門課程。 經(jīng)過這幾天設(shè)計的學(xué)習(xí)，讓我們初步了解了機械設(shè)計的全過程，可以初步的進行機構(gòu)選型組合和確定運動方案；使我們將機械原理

13、課程各章的理論和方法融會貫通起來，進一步鞏固和加深了所學(xué)的理論知識 ；并對動力分析與設(shè)計有了一個較完整的概念；提高了運算繪圖遺跡運用計算機和技術(shù)資料的能力；培養(yǎng)了我們學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考羽分析問題的能力和創(chuàng)新能力。 在這幾天的機械設(shè)計中，我們深感自己的不足，認(rèn)識到了理論與實際之間的差別，只有理論與實際相結(jié)合，充分發(fā)展多動手，多加進行鍛煉，才能終有所得。 機械原理課程設(shè)計結(jié)合一種簡單機器進行機器功能分析、工藝動作確定、執(zhí)行機構(gòu)選擇、機械運動方案評定、機構(gòu)尺寸綜合、機械運動方案設(shè)計等，使我們學(xué)生通過一臺機器的完整的運動方案設(shè)計過程，進一步鞏固、掌握并初步運用機械原理的知

14、識和理論，對分析、運算、繪圖、文字表達及技術(shù)資料查詢等諸方面的獨立工作能力進行初步的訓(xùn)練，培養(yǎng)理論與實際相結(jié)合、應(yīng)用計算機完成機構(gòu)分析和設(shè)計的能力，更為重要的是培養(yǎng)開發(fā)和創(chuàng)新能力。機械原理課程設(shè)計在機械類學(xué)生的知識體系訓(xùn)練中，具有不可替代的重要作用。 十：致謝 本課題在選題及進行過程中得到老師的悉心指導(dǎo)。論文行文過程中，老師多次幫助我分析思路，開拓視角，在我遇到困難想放棄的時候給予我最大的支持和鼓勵。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我終生受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在此，謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。

15、 十一,參考文獻 [1] 孫恒，陳作模。機械原理（第六版）。北京：高等教育出版社，2001.5 [2] 李 笑 劉福利 陳 明。機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書（試用稿）。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004.7 [3] 牛鳴歧 王保民 王振甫。 機械原理課程設(shè)計手冊. 重慶：重慶大學(xué)出版社，2001 [4]王知行 李瑰賢. 機械原理電算程序設(shè)計. 哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2003 [5] 孟憲源 姜琪. 機構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用. 北京：機械工業(yè)出版社，2003 [6] 申永勝. 機械原理教程. 北京：清華大學(xué)出版社，1999 [7 ] 陳明等. 機械系統(tǒng)方案設(shè)計參考圖冊 11