台式电风扇摇头装置的设计

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1、18机械原理设计说明书台式电风扇摇头装置的设计起止日期：2011年6月24日至2011年7月1日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2011年7月1日18目　录0.设计任务书………………………………………………31.工作原理和工艺动作分解………………………………42.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图……………53.执行机构选型……………………………………………64.机械运动方案的选择和评定……………………………105.机械传动系统的速比和变速机构………………………116.摇头机

2、构的尺寸设计……………………………………127.电风扇摇头机构的三维建模……………………………148.电风扇摇头机构速度与加速度分析……………………159.参考资料…………………………………………………1610.设计总结…………………………………………………1718湖南工业大学课程设计任务书2010—2011学年第2学期机械工程学院（系、部）机械大类专业机械0904班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：台式电风扇摇头装置的设计完成期限：自2011年6月24日至2011年7月1日共1周内容及任务设计

3、的任务与主要技术参数设计台式电风扇摇头装置，电风扇的直径为Φ300，电风扇电动机转速为n=1450r∕min，电风扇摇头周期为T=10s，电风扇摆动角度Ψ=80°行程速度变化系数K=1.01设计任务：1.按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案，并画出传动系统图；2.画出机构运动方案简图和运动循环图；3.分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定其基本参数和几何尺寸；4.根据给定的摆角Ψ及行程速度变化系数K，确定平面连杆机构的运动学尺寸，验算曲柄存在条件和最小传动角的结构方案，并进行分析计算；5.提出调解摆角的

4、结构方案，并进行分析计算；6.编写设计计算说明书；7.学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动态演示验证。要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。（有条件的要求用三维动画表述）。进度安排起止日期工作内容6.24-6.26构思该机械运动方案6.27-6.29运动分析及作图6.30-7.1整理说明书与答辩主要参考资料［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2008：15-200［2］戴娟．机械原理课程设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2011.1［3］郭卫东.机械原理教学辅导与习题解答北京

5、：科学出版社，2010.6指导教师：邹培海2011年6月23日系（教研室）主任：王菊槐2011年6月23日181.工作原理和工艺动作分解（1）工作原理及工艺过程图1-1工艺过程图（2）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：1）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。2）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

6、实现下列基本运动：3）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。4）转换运动轴线和改变传动比有一个基本动作：运动轴线变换。此外，还要满足传动性能要求：改变电风扇的送风区域时，在急回系数K＝1.01、摆动角度φ=80°的要求下，尽量保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。图1-2功能分解图181.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图图2-1运动循环图18181.执行机构选型3.1(方案1)通过构件2对构件3做相对圆周转动使构件3摆动，从而实现电风扇的摇头动作，如图3-1图3-1双摇杆

7、机构示意图该机构通过齿轮啮合达到减速的目的，然后由涡轮蜗杆实现转动的方向改变的目的，由四连杆机构组成双摇杆机构实现风扇头的摆动。此方案的优点是涡轮蜗杆机构的传递准确性搞，连杆机构制造简单成本低，齿轮传动平稳；缺点是涡轮蜗杆传递力的能力差，发热量比较大。3.2（方案2）18当圆柱凸轮回转时，凹槽侧面迫使构件2摆动，从而时间电风扇的摇头功能，如图3-2图3-2摆动从动件圆柱凸轮机构示意图该机构通过两个涡轮蜗杆机构实现转动变向的目的，大小齿轮实现减速的目的，圆柱凸轮与电动机连接由凸轮的形状性质实现风扇头的

8、摆动。此方案的优点是风扇头的摆动角度准确，摆头的时候在极限位置没有速度的突变，占用的空间较小；缺点是涡轮蜗杆的发热量较大，凸轮的设计较复杂，制造精度要求较高，加工成本较高。3.3（方案3）当圆盘回转时，凹槽带动槽轮使导杆摆动，从而实现电风扇的摇头动能，如图3-318图3-3摆动从动件凸轮机构示意图该机构用涡轮蜗杆机构达到转动变向的目的，大小齿轮组合实现变速的要求，凸轮的形状实现风扇头的摆动。次方案的优点是风扇摆动准确，噪声小；缺点是机构组合传动比较复杂，制造精度要求高