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1、臺式電風扇搖頭裝置設計 題目題目 臺式電風扇搖頭裝置設計臺式電風扇搖頭裝置設計 目目 錄錄引引 言言 .1 11 1、設計要求 .2 22 2、設計任務 .2 23 3、功能分解 .4 44 4、機構選用 .4 45 5、離合器選用 .4 46 6、搖頭機構選用 .4 47 7、機構組合 .4 48 8、功能的實現(xiàn) .4 49 9、機構的設計 .4 41010、傳動方案設計 .4 41111、方案評價及相關計算 .4 41212、附加方案 .4 4結束語結束語 .8 8參考文獻參考文獻 .9 9致致 謝謝 .1818+ 摘摘 要要設計臺式電風扇的搖頭裝置要求能左右旋轉并可調節(jié)俯仰角。以實現(xiàn)一個

2、動力下扇葉旋轉和搖頭動作的聯(lián)合運動效果。本文分析了臺式電風扇的搖頭裝置設計任務及結構工藝特點,介紹了工作過程,工作原理, 闡述了功能分解，機構選用，離合器的選用，機構設計，傳動方案設計及相關計算等。關鍵字：搖頭風扇； 工藝分析；機構 引引 言言飛梭彈指度，四年的大學生活接近尾聲時，我們進行了為期近四個月的畢業(yè)設計。畢業(yè)設計是對大學四年來我們所學到的基礎知識和專業(yè)知識的一次系統(tǒng)性的總結與綜合運用，同時也是培養(yǎng)我們分析問題和解決問題能力的良好的機會，而且畢業(yè)設計也是大學教學的最后一個重要環(huán)節(jié)。因此，認真踏實地做好這次畢業(yè)設計不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自

3、己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設計還可以培養(yǎng)我們獨立思考，開發(fā)思維和協(xié)調工作的能力，這對今后踏入社會以后能否盡快地適應社會也有很大的幫助。機械工業(yè)的生產水平是一個國家現(xiàn)代化建設水平的主要標志之一。這是因為工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術的現(xiàn)代化程度，都會通過機械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。人們之所以要廣泛使用機器，是由于機器既能承擔人力所不能或不便進行的工作，又能較人工生產改進產品的質量，特別是能夠大大提高勞動生產率和改善勞動條件。機械工業(yè)肩負著為國民經濟各個部門提供技術裝備和促進技術改造的重要任務，在現(xiàn)代化建設的進程中起著主導和決定性的作用。所以通過大量設計制造和廣泛使用各種各樣先進的機器，就能

4、大大加強和促進國民經濟發(fā)展的力度，加速我國的社會主義現(xiàn)代化建設。機械加工工藝是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)。因此，好的設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對設計及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學畢業(yè)

5、的機械工程及自動化專業(yè)的學生，要進行對本專業(yè)所學習的知識進行綜合的運用和掌握，為此我們要進行畢業(yè)設計，要自己動手進行思考問題，為社會主義現(xiàn)代化建設的發(fā)展貢獻力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價值的第一步。 通過實際學習，大量資料的查閱，并在老師的指導下完成這次設計任務，根據(jù)生產的要求，設計臺式電風扇的搖頭裝置,以及節(jié)約勞動力，節(jié)約生產成本，提高生產的效 率。但由于本人的水平有限，結合生產實際應用設備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細的設計，而且還有許多地方有待改進，請老師給以指導和批評。專業(yè)定做機械設計,包括機械畢業(yè)設計和課程設計,同時有大量的現(xiàn)成的設計出售。QQ：1296369724 ，手機：1551

6、5619641。其他機械畢業(yè)設計：http:/ 淘寶店鋪：http:/ 1 1、設計要求設計要求設計臺式電風扇的搖頭裝置要求能左右旋轉并可調節(jié)俯仰角。以實現(xiàn)一個動力下扇葉旋轉和搖頭動作的聯(lián)合運動效果。臺式電風扇的搖頭機構，使電風扇作搖頭動作（在一定的仰角下隨搖桿擺動） 。風扇的直徑為 300mm，電扇電動機轉速 n=1450r/min，電扇搖頭周期 t=10s。電扇擺動角度 、仰俯角度 與急回系數(shù) K 的設計要求及任務分配見表。電扇搖擺轉動方案號擺角 /（）急回系數(shù) K電扇仰俯轉動仰角/()H1151.0627 2 2、設計任務：設計任務： 按給定的主要參數(shù)，擬定機械傳動系統(tǒng)總體方案； 畫出機

7、構運動方案簡圖； 分配蝸輪蝸桿、齒輪傳動比，確定他們的基本參數(shù)，設計計算幾何尺寸； 確定電扇搖擺轉動的平面連桿機構的運動學尺寸，它應滿足擺角 及急回系數(shù) K條件下使最小傳動角最大。并對平面連桿機構進行運動分析，繪制運動線圖，驗算曲柄存在的條件； 編寫設計計算說明書；3 3、功能分解功能分解 顯然為完成風扇左右俯仰的吹風過程需要實現(xiàn)下列運動功能要求：1. 在扇葉旋轉的同時扇頭能左右擺動一定的角度，因此，需要設計相應的左右擺動機構（本方案設計為雙搖桿機構） 。2. 為完成風扇可搖頭，可不搖頭的吹風過程。因此必須設計相應的離合器機構（本方案設計為滑銷離合器機構） 。3. 扇頭的俯仰角調節(jié)，這樣可以增

8、大風扇的吹風范圍。因此，需要設計扇頭俯仰角調節(jié)機構（本方案設計為外置條件按鈕） 。4 4、 機構選用機構選用 驅動方式采用電動機驅動。為完成風扇左右俯仰的吹風過程，據(jù)上述功能分解，可以分別選用以下機構。機構選型表： 1，減速機構選用 圖 1：錐齒輪減速機構功能執(zhí)行構件工藝動作執(zhí)行機構減速減速構件周向運動錐齒輪機構執(zhí)行搖頭滑銷上下運動離合機構左右擺動連桿左右往復運動曲柄搖桿機構俯仰撐桿上下運動滑塊機構 圖 2：蝸桿減速機構由于蝸桿蝸輪嚙合齒輪間的相對滑動速度較大,摩擦磨損大,傳動效率較低,易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,常需要用較貴的減磨耐磨材料來制造蝸輪,制造精度要求高，刀具費用昂貴，成本高。錐齒輪可以用來傳

9、遞兩相交的運動，相比蝸桿蝸輪成本較低。所以在此我們選用錐齒輪減速。專業(yè)定做機械設計,包括機械畢業(yè)設計和課程設計,同時有大量的現(xiàn)成的設計出售。QQ：1296369724 ，手機：15515619641。其他機械畢業(yè)設計：http:/ 淘寶店鋪：http:/ 5、離合器選用離合器選用方案一 方案二由以上兩個機構簡圖可以看出:方案二采用的比方案一少用了一個齒輪,它主要采用的滑銷和錐齒輪卡和從而實現(xiàn)是否搖頭的運動.不管是從結構簡便還是從經濟的角度來說方案二都比方案一好.也更容易實現(xiàn).所以我們選擇方案一.6 6、搖頭機構選用搖頭機構選用 方案一 方案二要實現(xiàn)扇頭的左右搖擺運動有很多種運動方式可以選擇,例

10、如我們可以選用凸輪機構,多桿機構,滑塊機構齒輪機構等.但四桿機構更容易制造,制造精度要求也不是很高,并且四桿機構能實現(xiàn)擺幅也更廣更容易實現(xiàn),最重要的是它的制造成本比較低.所以首選四桿機構.從以上兩個簡圖中我們不難看出方案一比方案二多了一個齒輪盤,所以方案二更好.7 7、機構組合機構組合 據(jù)上述功能機構的分析我們選用以下機構來實現(xiàn)電風扇的減速、搖頭、俯仰運動。圖 38 8、功能的實現(xiàn)功能的實現(xiàn)搖頭風扇由電機、齒輪機構、搖頭連桿機構等組成?？删唧w分為：1、減速機構：采用齒輪機構實現(xiàn)電機軸高速旋轉的降速以帶動搖頭曲柄。 2、搖頭機構：將電機輸出的轉動經過連桿傳動機構，最終轉化為扇頭的擺動。3、控制機

11、構：由一個滑銷離合器實現(xiàn)風扇是否搖頭控制。曲柄齒輪軸的上下移動，實現(xiàn)了滑銷離合器的結合與斷開。同時也伴隨著傘齒輪的嚙合與脫離，實現(xiàn)了搖頭動作的控制 4、扇葉旋轉：扇葉直接安裝于電動機主軸之上，實現(xiàn)其旋轉運動。9 9、機構的設計機構的設計搖頭風扇有電機，齒輪機構，搖頭連桿機構等組成。具體可分為:1. 減速機構：采用錐齒輪機構實現(xiàn)，電機軸高速旋轉的降速以帶動搖頭雙搖桿機構轉動。2. 搖頭機構：將電機輸出的轉動經過連桿傳動機構，最終轉化為扇頭的擺動。3. 控制機構：由一個滑銷離合器實現(xiàn)風扇是否搖頭的控制。曲柄齒輪軸的上下移動實現(xiàn)了滑銷離合器的結合與斷開。同時也伴隨錐齒輪與脫離，實現(xiàn)了搖頭動作的控制。

12、4. 扇葉旋轉：扇葉直接安裝于電動機主軸之上，可實現(xiàn)其高速旋轉運動。1010、傳動方案設計：傳動方案設計：經過電動機的運轉，所有動力都來源于電動機，再經過一對錐齒輪機構的傳動，實現(xiàn)減速將動力傳動給搖頭機構，由曲柄搖桿機構實現(xiàn)左右搖頭運動?；N離合器實現(xiàn)風扇搖頭的控制，當滑銷下滑實現(xiàn)搖頭，上提則停止搖頭，外置手調俯仰角按鈕置于風扇立柱與扇頭相接處，順時針轉動調節(jié)為增大仰角，逆時針旋轉為增大俯角。方案如下圖所示： 1111、方案評價及相關計算：方案評價及相關計算：本設計方案最大的特點是它采用一對錐齒輪機構實現(xiàn)運動的改變和減速作用。采用追齒輪機構傳動可使扇頭結構緊湊，有確定的 傳動比等優(yōu)點。其次，采

13、用滑銷離合器實現(xiàn)是否搖頭的控制，結構比較簡單，使用方便，經濟又實惠。同時，采用曲柄搖桿機構實現(xiàn)扇頭的左右搖擺，可以實現(xiàn)較大范圍的擺動。制作起來經濟且精度也要求不是很高便于制造。 (1)由速比系數(shù)K計算極位角。由式知，其中K=1.06,11180KK(2)選擇合適的比例尺，作圖求搖桿的極限位置。取搖桿長度lCD除以比例尺得圖l中搖桿長CD，以CD為半徑、任定點D為圓心、任定點C1為起點做弧C，使弧C所對應的圓心角等于或大于最大擺角，連接D點和C1點的線段C1D為搖桿的一個極限位置，過D點作與C1D夾角等于最大擺角的射線交圓弧于C2點得搖桿的另一個極限位置C2D。(3)求曲柄鉸鏈中心。過C1點在D

14、點同側作C1C2的垂線H，過C2點作與D點同側與直線段C1C2夾角為（900）的直線J交直線H于點P，連接C2P，在直線段C2P上截取C2P/2得點O，以O點為圓點、OP為半徑，畫圓K ，在C1C2弧段以外在K上任取一點A為鉸鏈中心。(4)求曲柄和連桿的鉸鏈中心。連接A、C2點得直線段AC2為曲柄與連桿長度之和，以A點為圓心、AC1為半徑作弧交AC2于點E，可以證明曲柄長度AB = 圖 3：按行程速比系數(shù)設計四桿機構 C2E/2，于是以A點為圓心、C2E/2為半徑畫弧交AC2于點B2為曲柄與連桿的鉸接中心。(5)計算各桿的實際長度。分別量取圖中AB2、AD、B2C2的長度，計算得：曲柄長 lA

15、B =AB2，連桿長lBC =B2C2 ，機架長 lAD =AD。lll根基要求可以確定： 0令連桿長度：b=125mm，最大壓力45擺桿長度為c=88mm，則：可知：傳動角最小等于 45bcadbc2)(arccos2221bcadbc2)(arccos2222可以確定擺桿d=110mm 連桿a=90mm 1212、附加方案附加方案方案一：現(xiàn)周轉運動可以選360 參參 考考 文文 獻獻 1 孫恒，陳作模。機械原理（第六版） 。北京：高等教育出版社，2001.52 李 笑 劉福利 陳 明。機械原理課程設計指導書（試用稿） 。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004.73 牛鳴歧 王保民 王振甫。 機械原理課程設計手冊. 重慶：重慶大學出版社，20014王知行 李瑰賢. 機械原理電算程序設計. 哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學出版社.20035 孟憲源 姜琪. 機構構型與應用. 北京：機械工業(yè)出版社，20036 申永勝. 機械原理教程. 北京：清華大學出版社，19997 陳明等. 機械系統(tǒng)方案設計參考圖冊