F方案台式电风扇摇头装置设计.docVIP

机械原理课程设计 说明书 台式电风扇摇头装置 院（系）：工程系 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机制 学 号： 设 计 者： 指导老师： 目 录 一．设计要求 …………………………………………………………2 二．设计任务.............................................2 三．功能分解.............................................3 四．选用机构………………………………………………………3 4-1. 减速机构选用………………………………………………4 4-2. 离合器选用…………………………………………………5 4-3. 摇头机构选用………………………………………………6 五．机构的设计………………………………………………………7 5-1. 铰链四杆机构的设计………………………………………7 5-2. 四杆位置和尺寸的确定……………………………………8 5-3. 传动比的分配………………………………………………9 六．总结···············································13 七．参考文献…………………………………………………………15 台式电风扇摇头装置方案 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。 台式电风扇的摇头机构，使电风扇作摇头动作（在一定的仰角下随摇杆摆动）。风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头周期t=10s。电扇摆动角度ψ、仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配见表。 方案号 电扇摇摆转动 电扇仰俯转动 仰角/(°) 摆角ψ/（°） 急回系数K F 105 1.05 25 二. 设计任务 ⑴ 按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案； ⑵ 画出机构运动方案简图； ⑶ 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； ⑷ 确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角Ψ及急回系数K条件下使最小传动角最大。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在的条件； ⑸ 编写设计计算说明书； 学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动态演示或模型试验验证。 功能分解 常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。可以将电风扇的摇头动作分解为风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。风扇要摇摆转动克采用平面连杆机构实现。以双摇杆机构的连杆作为主动件（即风扇转子通过蜗轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。机架可取80~90 mm。风扇的上下俯仰运动可采取连杆机构、凸轮机构等实现。本方案具体机构选用如下： 电动机传过来的动力，由于功率大，转轴运转速度快，故需一减速装置将电机的速度减慢传给摇头机构（本方案选用锥齿轮机构）。 还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动（本方案选用平面四杆机构实现左右摆动）。 应设计相应的左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销锥齿轮机构）。 扇头的仰俯角调节，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（本方案设计为手动控制旋钮）。 四. 选用机构 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 滑销锥齿轮机构 左右摆动 连杆 左右往复运动 平面四杆机构 俯仰 撑杆 上下运动 手动按钮机构 1．减速机构选用 蜗杆减速机构 蜗杆涡轮传动比大, 结构紧凑，反行程具有自锁性，传动平稳, 无噪声, 因啮合时线接触, 且具有螺旋机构的特点, 故其承载能力强，但考虑后面与离合机构的配合关系，由于蜗杆涡轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损大，传动效率低，易出现发热现象，需要用较贵的减摩材料来制造涡轮，制造精度要求高，成本高。锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相比涡轮蜗杆成本低，所以选择锥形齿轮减速。锥形齿轮减速 离合器选用 方案一主要采用的滑销上下运动，使得涡轮脱离蜗杆从而实现是