可旋转360°风扇的设计.doc

可旋转360°风扇的设计与制作

摘要：目前我们日常生活及学习中所使用的风扇只能做小角度摆动。通过对风扇的研究，本制作通过自行设计的结构采用几对齿轮传动，实现了风扇扇叶转动的同时又随风扇头做360°旋转，达到速度的改变及方向的转换目的。在效能相同情况下，360°旋转的电扇与目前我们所使用的小角度摆动电扇相比较节省了能源与空间，有效地实现了资源的充分利用。
关键词：360°旋转；齿轮传动；效能
设计背景：在炎热的夏天，紧张的学习氛围下，同学们需要一个舒适、清凉的学习、生活环境。我们的教室、集体宿舍、饭堂等人群聚集的地方，所使用的都是仅做不到180°小角度摆动的风扇，惠及的只是周边同学，实在满足不了较远处同学对清凉的渴望；尤其每次教室编座位时总会让很多同学闷闷不乐，甚至让他们叫苦连天，原因就在于很多同学没有得到凉风的惠顾。此情此景，促使我们萌生了设计制作一台可旋转360°风扇的想法，充分挖掘与利用风扇资源，让较少的风扇吹向更大的面积，从而使更多的同学在清凉的环境下学习、生活。
工作原理：为了说明可旋转360°风扇的组成及工作原理，绘制的其运动关系如图1示。它是由电动机1、联轴器2、中心轮3、锥齿轮4和5、风扇叶轴6、风扇扇叶7、蜗杆传动8、行星齿轮9、行星架10及固定件11等组成。锥齿轮5、蜗杆及风扇叶轴是同一根轴；蜗轮、行星齿轮9是同一根轴。行星架10支持风扇头做360°旋转。工作时，电动机驱动锥齿轮4转动，通过锥齿轮4和5的啮合，实现风扇叶的旋转；通过蜗杆、蜗轮的啮合，实现减速及运动方向的改变；通过齿轮9、3的啮合，实现减速及风扇头绕中心齿轮3做360°旋转的功效。

图1可旋转360°风扇运动示意图
对于该制作，我们还可以在风扇扇叶轴6的另一端再安装一个扇叶，这样就成为了对称的双头电风扇，从而可以缩短风扇旋转的周期，达到以较快的速度将风送到周围空间的目的，该设计能更好地利用资源，将电风扇的功效发挥到最大。
创新点：该作品自己设计结构，零件数目少，采用几对齿轮传动，实现了风扇扇叶转动的同时又随风扇头做360°旋转，构思新颖，设计巧妙，成本低廉，容易实现。该作品与常见的小角度摆动的电风扇相比较，风扇所送风的空间增大，相应地所占空间也较小。
总结：经调研，目前市场上并未见到类似风扇，我们的作品完全是自己独创的设计。可旋转360度风扇的设计与制作，是我们近一年辛勤劳动和汗水的结晶，它的制作使我们深刻认识到做一件事情的艰难和不易，在这过程中我们学习了有关知识，进行了大量的资料查阅、网上搜索、市场调研等工作，很好的锻炼了我们学习新知识及动手的能力，培养了我们遇到问题不气馁，勇于探索，团结合作的精神。在此要特别感谢我们的学校领导及指导教师，是他们的支持、鼓励、耐心与认真指导，才使我们的设计制作最终能够顺利完成。在下一步的工作中我们打算完善外观设计，增加档位调节功能，主要零件能够不受客观条件的限制，按照设计加工完成。

参考资料：
1、《机械设计》良贵纪纲主编2006年5月第八版
2、《画法几何及机械制图》毛昕等主编2004年七月第三版
3、《机械设计手册》成大统等主编2004年1月第一版
4、《机械原理》孙恒等主编2006年五月第七版
5、《机械设计基础（第五版）》杨可桢程光蕴李仲生主编