机械原理课程设计台式电风扇摇头装置.doc

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1、理工大学机械基础训练I设计说明书设计题目：台式电风扇摆头机构设计学生：朋专业：14级机械工程学号：24指导教师：念聪日期：2016年12月28日目录第一章：要求和任务3一．设计原始数据3二．设计方案提示3三．设计任务4四：注意事项4第二章：机构的选用5一、摆头机构：5二、传动机构7第三章：机构的设计8一、四杆机构的设计8二、凸轮机构的设计：11三、传动机构的设计14第四章：机构的运动分析18一、四杆机构的运动分析：18二、圆柱凸轮机构运动分析：20第五章：方案的确定22一、比较两种方案并选取方案：22二、机构简图22总结23参考文献24第一章：要求和任务一．

2、设计原始数据设计台式电风扇的摇头装置，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，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见下表.表:台式电风扇摆头机构设计数据方案号电扇摇摆转动摆角ψ/(°)急回系数KA801.01B851.015C901.02D951.025E1001.03F1051.05我选择方案B：摆角为ψ=85°，急回系数K=1.015。二．设计方案提示：常见的摇头机构有杠杆式、滑块式、揿拔式等。本设计可采用平面连杆机构实现。由装在电动机主轴尾部的蜗杆带动蜗轮旋转，涡轮和小齿轮做成一体，

3、并以四杆机构的连杆作为原动件，则机架、两个连架杆都做摆动，其中一个连架杆相对于机架的摆动即是摆头动作。机架可取80—90mm。三．设计任务：1．至少提出两种方案，然后进行方案分析评比，选一种方案进行设计；2．设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制机构运动简图。3．编写课程设计说明书。（用A4纸，封面用标准格式）4．机械传动系统和执行机构的尺寸计算。四：注意事项每位同学按照课程设计后最好准备一个专用笔记本，把课程设计中查阅、摘录的资料。初步的计算以及构思的草图都记录在案，这些资料是整理设计说明书的基本素材。课程设计中所需知识可能超出«机械原理»课程课堂讲述的基本

4、容，同学应通过自学补充有关知识。推荐参考资料«机械原理课程设计手册»邹慧君主编高等教育。需要上交的资料包括：(1)设计说明书1份；（打印）(2)设计方案草图1份；（手写）(3机械运动方案图样（A3大小）1份，及主要机构的运动简图、机构运动线图、机构的受力分析等。（按照标准格式打印）第二章：机构的选用为完成风扇左右摆动的吹风需要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，应设计左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构。一、摆头机构：1.杠杆式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机。(a)曲柄摇杆机构(b)

5、双曲柄机构(c)双摇杆机构在本次课程设计中由于电动机既要做风扇的动力输出件，又要做摇头机构的动力输出件，即摇头机构的原动件要随着风扇摆动，所以选用四杆机构中的双摇杆机构作为摇头机构。1.凸轮机构：盘行凸轮、圆柱凸轮。(a)盘行凸轮机构(b)圆柱凸轮机构本次课程设计采用圆柱凸轮机构。二、传动机构根据给定的条件电动机的转速n=1450r/min，而摆头机构的周期T=10s。n0==0.1r/s=6r/min由此可得传动机构要实现的传动比。i=n/n0=1450/6=241.67可得出传动比较大。在本期«机械原理»中，主要学习的传动机构是齿轮传动，不管是直齿圆柱齿

6、轮、斜齿圆柱齿轮还是直齿圆锥齿轮，其传动比都比较小，圆柱齿轮的传动比围i=3-6，圆锥齿轮的传动比围i=2-3。而能实现较大传动比的有蜗杆蜗轮机构(图2.5)，它做减速器的传动比围i=5-70。由蜗杆蜗轮与圆柱齿轮结合便可实现上述较大传动比的传动。图2.5、蜗杆蜗轮机构第三章：机构的设计一、四杆机构的设计本次设计的四杆机构是带有整转副的双摇杆机构。四杆机构具有整转副的条件：①最长杆与最短杆之和≤另外两杆之和；②形成周转副的杆中必有一杆为最短杆。满足具有整转副的双摇杆机构的条件是：①最长杆与最短杆之和≤另外两杆之和；②机架为最短杆的对边。如图所示的机构的以构件

7、2作为原动件的机构为具有整转副的双摇杆机构。根据给定的数据电扇摆角Ф=850，急回系数k=1.015，根据急回特性急回系数k=（1800+θ）/（1800-θ）可得出θ=1800=1800=1.340根据极位夹角θ和摆角Ф，机架尺寸取90mm。做出两极位时的机构运动简图：∠B’AB’’=850，∠C’DC’’=1.340由于∠C’DC’’的值极小，近视取0.C为B’B’’的中点AB’=AB’’，构件AB的长为LAB,构件BC的长为LBC，构件CD的长为LCD，则有:LBC=B’C=CB’’=LABsin=AB’sin42.50AC=AB’cos42.50LC

8、D=CD=取不同的LAB的值：LAB(mm)LBC(