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1、装订线台式电风扇摇头装置及传动系统设计毕 业 设 计 说 明 书课 题 名 称台式电风扇摇头装置及传动系统设计分 院/专 业 机械工程学院/机械制造与自动化班 级机自1011学 号1001433130学 生 姓 名周航指导教师：龚晓群 2013年6月1日 V摘 要电风扇摇头装置设计是从电风扇设计开始的，也是电风扇设计中最重要的部分，对于电风扇的研究，国内外已有不少的研究成果，但在创新这一块做的还不够, 还有待进一步完善。本文首先对摇头电风扇的历史和发展现状以及其类型和特点进行了介绍，然后介绍了设计准则, 提出方案拟定, 并选择最优方案,主要是现有的电风扇摇头装置中平面摇杆机构，包括平面摇杆机构
2、的结构、工作原理、设计原理、设计原则；其次根据已知原动机的转速, 分配传动比，选择合适的机构, 如蜗轮蜗杆机构以及齿轮机构, 根据传动比确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸,再次采用图解法, 根据已知条件(极位夹角, 摇杆速度等)设计平面四杆机构, 然后在实验室组建仿真机构模型, 观察所设计的尺寸是否满足所需的运动轨迹，再就制作台式电风扇摇头平面机构的计算机动态演示, 通过图解法研究各杆件的运动, 进行运动分析, 最后总结并讲述了电风扇的未来展望。关键词：平面摇杆机构，传动比, 蜗轮蜗杆, 齿轮传动, 运动分析Abstract Fanner shake head device design s
3、tarts from the fan design, as well as the most important part of electric fan design for electric fan, has quite a few research results both at home and abroad, but in innovation that is not enough, it remains to be further improved. This article first to shake head to fanners history and developmen
4、t status and its types and characteristics are introduced, and then introduces the design principles, scheme is proposed, and select the optimal scheme, mainly existing fanner shake head device planar rocker mechanism, including planar rocker mechanism of structure, working principle, design princip
5、le, principle of design; Secondly, according to the known prime mover speed distribution of transmission ratio, select the appropriate institutions, such as worm and worm wheel mechanism, and gear mechanism, according to transmission ratio to determine the basic parameters, design and calculation ge
6、ometry, again USES graphic method, according to the known conditions (extreme position Angle, rocker speed, etc.) design of planar four-bar linkage, in the laboratory and then set up simulation model of institutions, characterize the design size whether to meet the required trajectory, from creating
7、 desktop fan shook his head again computer dynamic demonstration of planar mechanism, by graphical method research of each bar movement, movement analysis, finally summarizes and tells the story of fanners future prospects.Keywords: Planar remote sensing mechanism, Transmission ratio, Worm gear and
8、worm, Gear transmission, Motion analysis窗体顶端 窗体底端目 录第1章 绪论11.1 摇头风扇的背景和意义11.2 电风扇的技术情况11.2.1 电风扇的发展11.2.2 电风扇的前景11.3 本课题的目的和关键问题1第2章 台式电风扇的功能和设计要求32.1工作原理32.2 功能分解32.2.1 设计摆动机构32.2.2 设计齿轮系机构32.2.3 满足传动性能要求3第3章 摇头风扇的内部机构选用43.1 减速机构的选用43.1.1 内啮合齿轮的优缺点43.1.2 外啮合齿轮的优缺点43.2 传动轴线变换的选用53.2.1 蜗轮蜗杆机构的优缺点53.2
9、.2 圆锥齿轮传动机构的优缺点53.3 摇头机构的选用63.3.1四杆机构的优缺点63.3.2 凸轮机构的优缺点6第4章 机构组合方案的比较及确定74.1三种方案的比较74.1.1 方案一及其优缺点74.1.2 方案二及其优缺点74.2 方案的初步确定94.2.1 原动机的选择94.2.2 传动方案的确定94.3 传动比设计94.3.1 相关计算94.3.2蜗轮蜗杆轮系设计104.3.3齿轮机构设计104.4 执行机构尺寸设计124.4.1选择合适的比例12作图求摇杆的极限位置。如图4.4.1所示：12第5章 系统总图14第6章 三维制图156.1. 制图软件简介156.2 三维图展示156.
10、2.1整体三维图156.2.2 风扇叶片166.2.3 涡轮蜗杆166.2.4齿轮176.2.5四杆18第7章 总结19谢 辞20参考文献21装订线台式电风扇摇头装置及传动系统设计第1章 绪论1.1 摇头风扇的背景和意义电风扇的灵感来自于机械钟表，而且还需要主人自己去上发条。1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，那一瞬间，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。如今，在炎热而又烦闷的夏夜，它舞动自己的四肢为我们在黑暗中送来徐徐的凉风。正是因为它，在没有空调的日子里，我们可以依然享受到凉爽的惬意。也许有人会说，现在还有多少人会用电风扇？但实际上恐怕很多人
11、依然会在家里留一台，毕竟，它既环保又节能。所以，电风扇不会消失在历史舞台，所以仍有研究和发展电风扇的意义。1.2 电风扇的技术情况1.2.1 电风扇的发展近10年来，电风扇才有了飞速的发展。不仅设计构思更加巧妙，而且在使用方面，现代人也总结出了很多方法和心得。总的来说，目前市场上的电风扇分家用电风扇和工业用电风扇两种。家用电风扇有吊扇、台扇、落地扇、鸿运扇、顶扇、壁扇等。台扇中又有摇头的和不摇头之分，也有的是转页扇。落地扇也有摇头、转页之分。1.2.2 电风扇的前景如今，虽然有了空调之后，有人认为电风扇将退出历史舞台，但事实上，如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性
12、化，空调扇、负离子扇、塔扇等产品也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。最新功能的风扇有：声控电风扇、冷气风电风扇、无噪声电风扇、灯头电风扇、防伤手指电风扇、模糊微控电风扇、火柴盒电风扇、四季电风扇等。在未来，电风扇或许能凭借某一项独特功能吸引消费者的目光。目前国际能源短缺，节能将是一个不可忽视的发展方向，因此电扇不会那么轻易地从历史舞台上退出。1.3 本课题的目的和关键问题台式电风扇摇头装置及传动系统的设计，是要设计一个摇头风扇的主要及最难的问题之一。接下来，本人将简介如何设计一个台式电风扇的摇头装置，使电风扇做摇头动作。已知风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n14
13、50r/min，电扇摇头周期t=10s，电扇摆动角度80、急回系数K1.01。其大体设计任务如下（1） 按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案；（2） 画出机构运动简图；（3） 分配蜗杆涡轮、齿轮传动比，确定他们的基本参数，设计计算几何参数；（4） 解析法确定平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角及形成速比系数k。并对平 面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。并验算曲柄存在条件，验算最小传动角（最 大压力角）；（5） 提出调节摆角的结构方案，并进行分析计算；（6） 编写设计说明书。第2章 台式电风扇的功能和设计要求2.1工作原理图2.12.2 功能分解当打开电源开关时，电动机开始工作，转动，
14、连接在上面的叶片也会随着电动机转动而旋转。当电动机越转越快时，叶片也会越转越快，会超过其范围，所以需要减速机构进行减速，保证叶片不会被损坏。电扇需要左右摆动摇头，增大送风区域的目的。为了达到这个目的，则需要一个执行机构使得电扇左右摆动。2.2.1 设计摆动机构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。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。2.2.2 设计齿轮系机构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。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。2.2.3 满足传动性能要求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K1.01、摆动角度=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。第3章 摇头风扇的内部机构
