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1、目录设计要求功能分解三:机构选用机构组合五:功能的实现六:机构的设计七:传动方案设计方案评价及相关计算九：小结十：致谢十一：参考文献一：设计要求设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调节俯仰角。以实现 一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。台式电风扇的摇头机构，使电风扇作摇头动作（在一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。电扇摆动角度甲、仰俯角度与急回系数K的设计要求及任务分 配见表1.1方案号电扇摆动角度JJ（）行程速度变化系数KA801.01B851.015C901.02D951.025E1001.03F
2、1051.05表11二：功能分解显然为完成风扇左右俯仰的吹风过程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，需要设计相应的左 右摆动机构（本方案设计为双摇杆机构）。为完成风扇可摇头，可不摇头的吹风过程。因此必须设计相应的离合器机 构（本方案设计为滑销离合器机构）。扇头的俯仰角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。因此，需要设计扇头 俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件按钮）。三：机构选用驱动方式采用电动机驱动。为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述 功能分解，可以分别选用以下机构。机构选型表3.11,减速机构选用功能执行构件工艺动作执行机构减速减速构件周向运动锥齿轮机构
3、执行摇头滑销上下运动离合机构左右摆动连杆左右往复运动曲柄摇杆机构俯仰撑杆上下运动滑块机构表3.1图一 3.2锥齿轮减速机构图二3.3蜗杆减速机构由于蜗杆蜗轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损大，传动效率较 低，易出现发热现象，常需要用较贵的减磨耐磨材料来制造蜗轮，制造精度 要求高，刀具费用昂贵，成本高。锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相 比蜗杆蜗轮成本较低。所以在此我们选用锥齿轮减速。2离合器选用图3.4方案一图3.5方案二由以上两个机构简图可以看出：方案二采用的比方案一少用了一个齿轮， 它主要采用的滑销和锥齿轮卡和从而实现是否摇头的运动.不管是从结构 简便还是从经济的角度来说方案二都比方
4、案一好.也更容易实现.所以我 们选择方案一.3,摇头机构选用图3.6方案一图3.7方案二要实现扇头的左右摇摆运动有很多种运动方式可以选择，例如我们可以选 用凸轮机构，多杆机构，滑块机构齿轮机构等.但四杆机构更容易制造，制 造精度要求也不是很高，并且四杆机构能实现摆幅也更广更容易实现，最 重要的是它的制造成本比较低.所以首选四杆机构.从以上两个简图中我 们不难看出方案一比方案二多了一个齿轮盘，所以方案二更好.机构组合据上述功能机构的分析我们选用以下机构来实现电风扇的减速、摇头、俯仰运动。图4.1图4.1五：功能的实现摇头风扇由电机、齿轮机构、摇头连杆机构等组成。可具体分为：1、减速机构：采用齿轮
5、机构实现电机轴高速旋转的降速以带动摇头曲柄。2、摇头机构：将电机输出的转动经过连杆传动机构，最终转化为扇头的 摆动。3、控制机构：由一个滑销离合器实现风扇是否摇头控制。曲柄齿轮轴的上下移动，实现了滑销离合器的结合与断开。同时也伴随着伞齿轮的啮合与脱离，实现了摇头动作的控制4、扇叶旋转：扇叶直接安装于电动机主轴之上，实现其旋转运动。六：机构的设计摇头风扇有电机，齿轮机构，摇头连杆机构等组成。具体可分为：1. 减速机构：采用锥齿轮机构实现，电机轴高速旋转的降速以带动摇 头双摇杆机构转动。2. 摇头机构：将电机输出的转动经过连杆传动机构，最终转化为扇头 的摆动。3. 控制机构：由一个滑销离合器实现风
6、扇是否摇头的控制。曲柄齿轮 轴的上下移动实现了滑销离合器的结合与断开。同时也伴随锥齿轮 与脱离，实现了摇头动作的控制。4. 扇叶旋转：扇叶直接安装于电动机主轴之上，可实现其高速旋转运 动。七：传动方案设计1）根据风扇电动机转速n=1450r/min，电风扇摇头周期t=10s，确定系统总传动比i=1450/6=242（2）传动比分配（根据国家标准）GB/T100871988减速箱采用二级转速，第一级采用涡轮蜗杆传动，选取传动比为80.第二 级采用单级齿轮减速，齿轮传动比为3.由齿轮传动强度确定齿轮的标准模数m=0.6。齿轮齿数：z1=20，z2=98。具体见表传动方案的一些参数表7.1齿数模数/
7、mm压力角广螺的涡轮10.62014.04蜗杆800.62014.04齿轮1250.62014.04齿轮2750.62014.04表7.1曲柄盘带动其上的同步皮带将动力传递到外套在铰轴上的驱动凸轮主体 时，曲柄盘的转速和凸轮机构中的从动齿轮的转速是相等的，即带有槽的 圆柱凸轮的转速和曲柄盘的转速是相等的。八：方案评价及相关计算本设计方案最大的特点是它采用一对锥齿轮机构实现运动的改变和减速作用。采用追 齿轮机构传动可使扇头结构紧凑，有确定的传动比等优点。其次，采用滑销离合器实 现是否摇头的控制，结构比较简单，使用方便，经济又实惠。同时，采用曲柄摇杆机 构实现扇头的左右摇摆，可以实现较大范围的摆动
8、。制作起来经济且精度也要求不是 很高便于制造。(1)由速比系数k计算极位角e=180(2)选择合适的比例尺，作图求摇杆的极限位置。取摇杆长度1CD除以比例尺H i得图中 摇杆长CD，以CD为半径、任定点D为圆心、任定点C1为起点做弓瓜C，使孤。所对应的 圆心角等于或大于最大摆角中，连接D点和C1点的线段C1D为摇杆的一个极限位置，过 D点作与C1D夹角等于最大摆角中的射线交圆弧于。2点得摇杆的另一个极限位置C2D。求曲柄铰链中心。过C1点在D点同侧作C1C2的垂线H,过C2点作与D点同侧与直线 段C1C2夹角为(900- 0 )的直线J交直线H于点P,连接C2P,在直线段C2P上截取C2P/2
9、 得点O,以O点为圆点、OP为半径，画圆K , 在C1C2弓瓜段以外在K上任取一点A为铰链 中心。(4)求曲柄和连杆的铰链中心。连接AC点得直线段AC2为曲柄与连杆长度之和，以A点 为圆心、AC1为半径作孤交AC2于点E,可以证明曲柄长度AB = C2E/2，于是以A点为 圆心、C2E/2为半径画孤交AC2于点B2为曲柄与连杆的铰接中心。(5)计算各杆的实际长度。分别量取图中AB2、AD、B2C2的长度，计算得: 曲柄长1AB =巴AB2，连杆长1BC =鸟B2C2，机架长lAD = R i AD。 根基要求可以确定：。=0。令连杆长度：b=125mm，最大压力。=45摆杆长度为c=88mm，
10、则：可知：传动角最小等于=45c2 + b2 一 (d 一 a)2Y = arccos2c2 + b2 - (d + a)22bc=arccos可以确定摆杆d=110mm连杆a=90mm如图8.1图8.1九：小结这次设计使我们明白想要做好课程设计必须要有深厚的基础，不然 做起俩真是很麻烦，设计刚开始时因为基础不牢固我们走了很多的弯路， 这次设计过成功后，我仿佛经过一次长途旅程到达终点，感觉眼前一亮， 特别的舒服啊。这次设计让我明白干任何事都要有耐心，要仔细，课程设 计有很多次让我感到心烦，但我们还是坚持下来了。短短一周课程设计， 使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专
11、 业知识能力是如此的不足，以后我会更加努力的学习的。机械原理课程设 计是使我们较全面系统的掌握和深化机械原理课程的基本原理和方法的 重要环节，是培养我们学生机械运动方案设计创新设计和应用计算机对工 程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。经过这几天设计的学习，让我们初步了解了机械设计的全过程，可以 初步的进行机构选型组合和确定运动方案；使我们将机械原理课程各章的 理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深了所学的理论知识；并对 动力分析与设计有了一个较完整的概念；提高了运算绘图遗迹运用计算机 和技术资料的能力；培养了我们学生综合运用所学知识，理论联系实际， 独立思考羽分析问题的能力和创新能
12、力。机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作确 定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺寸综合、机械运动方案设 计等，使我们学生通过一台机器的完整的运动方案设计过程，进一步巩固、 掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达 及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练，培养理论与实 际相结合、应用计算机完成机构分析和设计的能力，更为重要的是培养开 发和创新能力。机械原理课程设计在机械类学生的知识体系训练中，具有 不可替代的重要作用。十：致谢本课题在选题及进行过程中得到老师的悉心指导。论文行文过程中，老师 多次帮助我分析思路，开拓视角，在我遇到困难想放弃的时候给予我最大 的支持和鼓励。老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我 终生受益。再多华丽的言语也显苍白。在此，谨向老师致以诚挚的谢意和 崇高的敬意。卜一：参考文献1 朱理 机械原理高等教育出版社2 银金光机械设计北京交通大学出版社3 申永胜机械原理教程.清华大学出版社4 陈明等机械系统方案设计参考图册 高等教育出版社5 戴娟机械原理课程设计指导书
