电风扇摇摆机构.pdf

前言

为了扩大电风扇的送风面积，避免扇叶旋转所形成的气流集中吹响一个方向而造成人体的
不适，电风扇中安装了摇头机构。
常见的摇头机构有杠杆式，滑板式和揿拔式等。可以将风扇的摇头动作分解为风扇左右摆
动和风扇上下仰俯运动，其中左右摇摆机构由减速机构和连杆机构组成，减速机构可由蜗轮蜗
杆和一对直齿轮组成的二级减速机构来实现，目前市场上摇头电风扇的减速机构大都由蜗轮、
蜗杆、牙杆、摇头齿轮组成，连杆机构可设计成双摇杆机构、曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构等。
电扇左右摆头一般有两种结构，第一种是通过转子轴上面的蜗杆与配套的涡轮形成咬合，
涡轮上有一个偏心轴，偏心轴带动连杆做前后运动，带动扇头做左右摆动；第二种是靠同步电
机（自带减速器）使电扇摆头，同步电机的旋转方向是随机的，当受到阻力后会自动改变旋转
方向，当摆头摆到设定位置后就会受阻使同步电机往回转，这样就形成了往返摆头现象。

目录

1设计题目……………………………………………………………………3
2设计要求……………………………………………………………………3
3功能分解……………………………………………………………………3
4机构选用……………………………………………………………………4
4.1电风扇左右摆头机构………………………………………………………………4
4.2电风扇上下仰俯机构………………………………………………………………4
5运动方案及选择…………………………………………………………5
5.1左右摆动方案一……………………………………………………………………5
5.2左右摆动方案二……………………………………………………………………7
5.3左右摆动方案三……………………………………………………………………8
5.4左右摆动方案四………………………………………………………………………9
5.5左右摆动方案五………………………………………………………………………10
5.6左右摆动方案六………………………………………………………………………10
5.7左右摇摆方案七………………………………………………………………………11
5.8左右摇摆方案选择……………………………………………………………………12
6上下摇摆方案………………………………………………………………13
6.1上下摇摆方案一…………………………………………………………13
6.2上下摇摆方案二…………………………………………………………13
7最终方案：左右摇摆方案六与上下摇摆方案的结合……………………14
8四连杆长度的确定…………………………………………………………14
9传动比设计…………………………………………………………………16
9.1齿轮方案设计……………………………………………………………………16
9.2方案比较……………………………………………………………………………17
小结…………………………………………………………………………18
致谢…………………………………………………………………………19
参考文献……………………………………………………………………20

1.设计题目

设计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＝95°、
俯仰角度φ＝20°与急回系数K＝1.025。风扇可以在一定周期下进行摆头运动，使送风面积增大。
2.设计要求

⑴电风扇摇头机构至少包括连杆机构、蜗轮蜗杆机构和齿轮传动机构三种机构。
⑵画出机器的运动方案简图与运动循环图。拟订运动循环图时，执行构件的动作起止位置
可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。
⑶设计连杆机构，自行确定运动规律，选择连杆机构类型，校核最大压力角。
⑷设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。
⑸编写设计计算说明书。
⑹学生可进一步完成机器的计算机演示验证和凸轮的数控加工等。
3功能分解

电风扇的工作原理是将电风扇的送风区域进行周期性变换，达到增大送风区域的目的。显
然，为了完成电风扇的摆头动作，需实现下列运动功能要求：
⑴风扇需要按运动规律做左右摆动，因此需要设计相应的摆动机构。
⑵风扇需要按路径规律做上下俯仰，因此需要设计相应的俯仰机构。
⑶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。
对这两个机构的运动功能作进一步分析，可知它们分别应该实现下列基本运动：
⑴左右摆动有三个基本运动：运动轴线变换、传动比降低和周期性摆动。
⑵俯仰运动有两个基本运动：运动方向变换和周期性俯仰