台式电风扇的摇头机构机械原理说明书.pdf

之杨若古兰创作设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇作摇头动作（在必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.风扇可以在必定周期下进行摆头活动，使送风面积增大.⑴.电风扇摇头机构至多包含连杆机构、蜗轮蜗杆机构和齿轮传动机构三种机构.⑵.画出机器的活动方案简图与活动轮回图.拟订活动轮回图时，履行构件的动作起止地位可根据具体情况堆叠安插，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不克不及出现干涉.⑶.设计连杆机构，自行确定活动规律，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.先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.电风扇的工作道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.明显，为了完成电风扇的摆头动作，需实现以下活动功能请求：⑴.风扇须要按活动规律做摆布摆动，是以须要设计响应的摆动机构.⑵.风扇须要按路径规律做上下俯仰，是以须要设计响应的俯仰机构.⑶.风扇须要转换传动轴线和改变转速，是以须要设计响应的齿轮系机构.对这两个机构的活动功能作进一步分析，可知它们分别应当实现以下基本活动：⑴.摆布摆动有三个基本活动：活动轴线变换、传动比降低和周期性摆动.⑵.俯仰活动有两个基本活动：活动方向变换和周期性俯仰.⑶.转换活动轴线和改变传动比有一个基本动作：活动轴线变换.此外，还要满足传动功能请求：改变电风扇的送风区域时，在急回系数K＝1.025、摆动角度Ψ=95°的请求下，尽量坚持活动的平稳转换和减小机构间的摩擦.图3.1活动功能图图3.2活动轮回图根据前述请求，电风扇的应作绕一点的来去摆动，且在工作周期中有急回特性.驱动方式为电机驱动，利用《机械道理课程设计指点书》中中的设计目录，分别选择响应的机构，以实现这三个机构的各项功能，见表一.表一电风扇摆头的机构选形0功能履行机构工艺动作履行机构设计矩阵摆布摆动连杆机构急进急回来去活动齿轮机构连杆机构A1上下摆动连杆机构扇形来去活动连杆机构～A24.1电风扇摆布摆头机构考虑到用电动机驱动、而且空间比较狭窄，又须要的三个基本动作和高传动比请求.转换活动轴线与改变传动比机构(蜗轮蜗杆与行星轮系组合而成的齿轮箱)a32和a24.长处是在较小空间内可以活动轴线变换，且有自锁功能.为了能实现上下、摆布来去活动，在经济简单的准绳下选择双摇杆机构（a43），实现活动方向交替交换.综上，全部电风扇摆布摆头机构A1＝｛a24，a32，a43｝.4.2电风扇上下仰俯机构考虑到能实行仰俯活动，事先计划使用（凸轮机构）a11设计仰俯机构，但因为电扇的机壳大小无限，而且凸轮只常使用在低负载的传动过程，假如当电风扇的机头被某重物压住，则很容易损坏凸轮.所以，改酿成方案二使用A2=｛a33｝（连杆滑块机构）设计.将机壳引出杆使用一条路径导轨进行束缚，来完成设想的仰俯活动.5．活动方案及选择5.1摆布摆动方案一（放弃）：图5.1摆布摆头方案一机构简图图5.2摆布摆头方案一机构立体视图该方案自动件有两个，一个单独带动风扇扇片动弹，另几个则为上图带箭头的圆盘做整周回转带动机头摆布摆动.机构分解：整体传动——四杆机构（曲柄摇杆机构）摇杆：机头所在直线摇杆：连接机头和转盘长处：机构简单，自动件为连架杆便于计算四杆机构参数缺点：须要两个自动力即须要两个电机驱动5.2摆布摆动方案二（放弃）：图摆布摆动方案二机构简图图摆布摆动方案二立体图该设计方案采取了齿轮箱改变输入输出速度、涡轮蜗杆用于减速并转换速度方向、四杆机构来进行机头的摆布摆动并达到急回后果.机构分解：减速——齿轮箱及其蜗轮蜗杆机构摆布摆头——四杆机构长处：只须要一个自动件即一个电机即可得到风扇动弹和机头摆动两种活动.缺点：在达到机头摆布摆动后果的同时，马达齿轮箱也会自转，达不到预期的后果.5.3摆布摆动方案三（采取）：图摆布摆动方案三机构简图图摆布摆动方案三立体图该方案在方案2的基础上，改变了四杆机构的机架及各杆的地位，清除了其自转，达到扇叶随摇杆摆布摆动的后果.长处：蜗轮与上面的转盘同轴但可以拉伸，在须要电扇回头时放下蜗轮使其与蜗杆啮合，使蜗杆带动蜗轮动弹，带动回头；当不须要回头时，拔起蜗轮即可离开啮合.图上下摆动方案立体图该方案中，导轨来控制风扇机头的上下扭捏，导轨的外形可以根据请求更改来达到分歧的上下扭捏后果，并为了美观将导轨藏于机壳内部.导轨套在主轴上，不随着机头摆布动弹，而机头在摆布动弹时其内部的凸起物受导轨轨迹的束缚，带动机头在摆布动弹的同时随导轨轨迹上下扭捏.长处：不涉及复杂机构，提高了可靠性；上下扭捏轨迹可以随请求改变.5.5