机电一体化机械原理课程设计--台式电风扇摇头装置的设计

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1、 机电工程学院 机械原理机械原理课程设计课程设计 说说 明明 书书 课题名称： 台式电风扇摇头装置的设计 学生姓名： 学号： 专 业： 机械电子工程 班级： 成 绩： 指导教师签字： 2014 年 01 月 02 日 目 录 目 录. 2 1 台式电风扇摇头装置的功能与设计要求. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.1 设计题目及要求 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1,2 工作原理及工艺过程. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 设计任务 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1,4 功能分解 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2 机构选用. 2 2.1 减速机构的选用.2

2、2.2 离合器的选用 3 2.3 摇头机构选用 4 2.4 机构组合 .5 3 机构设计及参数计算. 6 3.1 铰链四杆机构的设计 6 3.2 四杆的位置和尺寸的确定 6 3.3 斜齿轮参数设计及传动比的分配. 7 4 方案设计及方案评价. 9 4.1 功能的实现. 9 4.2 方案设计. 9 4.3 方案评价. 9 结论. 10 1 一一 台式电风扇摇头装置的功能与设计要求台式电风扇摇头装置的功能与设计要求 1 设计题目及其要求 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

3、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 、仰俯角度 与急回系数 K 的设计要求及任务分配见表 1.1。 方案号 电扇摇摆转动 电扇仰俯转 动 仰角/() 摆角 /（） 急回系数 K E 100 1.03 22 表 1.1 2 工作原理及工艺过程 3 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系 数 K 条件下使最小传动角最大。并对平面连杆机构

4、进行运动分析，绘制运动线 图，验算曲柄存在的条件； 编写设计计算说明书； 4 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。 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。 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。 原动机 执行机构 1 传动减速机执行机构 2 系统 2 二二 机构选用机构选用 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。 1 减速机构选用 方案一锥齿轮减速机构

5、 方案二蜗杆减速机构 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。 功能功能 执行构件执行构件 工艺动作工艺动作 执行机构执行机构 减速减速 减速构件减速构件 周向运动周向运动 锥齿轮机构锥齿轮机构 执行摇头执行摇头 滑销滑销 上下运动上下运动 离合机构离合机构 左右摆动左右摆动 连杆连杆 左右往复运动左右往复运动 铰链四杆铰链四杆机构机构 俯仰俯仰 撑杆撑杆 上下运动上下运动 滑块机构滑块

6、机构 3 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.所以我们选择方案二. 4 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. 5 4 机构组合 6 三三 机构设计及参数计算机构设计及参数计算 1.铰链四杆机构的设计 按组成它的各杆长度关系可分成