1、 台式电风扇摇头装置课程设计 课程设计说明书 专业班级： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 1 1 班班 指导教师：指导教师： 设计时间设计时间: : 物理与电气工程学院 2012 年 12 月 30 日 目 录 一设计要求一设计要求 1.1 功能要求1 1.2 工作原理1 1.3 设计要求1 1.4 设计任务1 1.5 功能分解2 1.6 执行机构2 二二机械系统的选择及比较机械系统的选择及比较 2.1 减速机构的选择2 2.2 离合机构的选择4 2.3 摇头装置的选择5 2.4 机 构 组 合.7 三机构的设计机构的设计 3.1 机构的设计.8 3.2 传动方案设计.8 3.3
2、 方案评价及相关计算.8 四四凸轮机构的补充凸轮机构的补充 4.1 机构选择和原理.10 4.2 相关计算.10 4.3 相关表格.11 五五结束语结束语 六参考文献六参考文献 七致谢七致谢 第 1 页 共 16 页 一、一、设计要求设计要求 1.11.1 功能要求功能要求 具体设计要求如下：电风扇能够实现每分钟最快摇头 6 次，尽可能地做到能 耗低效率低工艺尽可能简单产品性能稳定耐用且符合现实。 1.21.2 工作原理工作原理 电动机通过蜗杆和齿轮二级减速后产生较大动力带动摇头机构实现电风扇 摇头， 根据实际情况调节连杆的长度或凸轮离支点的距离实现调节摇头角度的大 小。 1.31.3 设计要
3、求设计要求 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 扇摆动角度与急回系数 K 的设计要求及任务分配见表。 表表 1 1 1.4 1.4 设计任务设计任务 按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案； 画出机构运动方案简图； 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； 确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸， 它应满足摆角及急回
4、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。 第 2 页 共 16 页 1.51.5 功能分解功能分解 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： 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） 。 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） 。 1.61.6 执行机构执行机构 表表 2 2 功能 执行构件 工艺动作 执行机构 减速 减速机构 周向运动 锥齿机构 执行摇头 滑销 上下运动 离合机构 左右摇摆 连杆
5、 左右往复运动 曲柄摇杆机构 二二机械系统的选择及比较机械系统的选择及比较 2.12.1 减速机构的选择减速机构的选择 涡轮锥齿齿轮 图 1 涡轮减速机构 说明：齿轮减速器和涡轮蜗杆减速器在相同传动比的情况下，齿轮减速器的 第 3 页 共 16 页 体积更大，效率涡轮蜗杆减速器较低，不适用于大功率大载荷的情况，涡轮蜗杆 的传动比一般较大，但成本较高，在安装空间不要求的情况下，一般优先考虑齿 轮减速器。 图 2 锥齿减速机构 说明： 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 成本较低。所以在此我们选用锥齿轮减速。 图 3 齿轮减速机构 第 4 页 共 16 页 说明：齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿 轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、 相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿 轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。 2.22.2 离合机构的选择离合机构的选择 图 4 离合机构 1 图 5 离合机构 2 第 5 页 共 16 页 说明：由以上两个机构简图可以看出:离合机构 2 采用的比离合机构 1 少用
