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1、目录第一章 绪论11.1电风扇的发展现状11.2电风扇摇头装置的组成、分类与应用11.3电风扇摇头装置和电风扇的发展前景2第二章 电风扇的总体设计32.1传动方案拟定32.1.1.主要的运动要求32.1.2.功能分解42.2总体传动方案设计42.3原动件的选择62.3.1电动机的额定参数62.3.2电动机的能效值要求72.3.3符合噪音要求72.4传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配72.5传动装置运动和动力参数的计算8第三章 转动零件的设计103.1四杆构设计103.2蜗轮蜗杆设计113.2.1蜗杆的设计113.2.2校核蜗轮蜗轮的设计133.3直齿圆柱齿轮的设计153.4轴的设计和校核
2、计算203.4.1I轴的设计203.4.2轴的设计253.4.3轴3设计：263.5轴承寿命的验算283.5.1轴上轴承的寿命验算283.5.2II轴上轴承的寿命验算293.5.3轴上轴承的寿命验算293.5键强度的校核计算293.61轴上键的选择303.6.2轴上键的选择303.63轴上键的选择30第四章 减速器箱体及附件的设计314.1箱体设计314.1.1箱体的主要尺寸如下314.1.2润滑324.2附件的设计32总结33参考文献34致谢35本设计所需图纸请联系QQ380752645加Q时请说明是一柱香推荐2第一章 绪论1.1电风扇的发展现状近年来，风扇行业发生了诸多变化。从早些年空调迅
3、速普及，风扇被称为“夕阳产业”，将逐步被淘汰，到现在随着人们节能环保意识的增强，对于自然采风的健康方式也日渐认同，风扇又重新拥有了忠实的使用人群。2009年，中华环保联合会号召人们在世界环境日“多用一天风扇”，也标志着风扇回归主流。中国市场的机会与空间，越来越多地受到来自众多国内小家电企业的关注和青睐。同时，中国市场也为小家电企业的发展提供了充足的空间与动力。多年来，国内众多小家电企业仍停留于产品组装、拼装的发展阶段，普遍看重短期利益，缺乏自主创新的胆略。所以，国内小家电市场上产品种类少、更新速度慢、新功能产品少、高技术含量与高附加值产品少。这一现状直接阻碍了小家电产业的技术升级换代，特别是在
4、产品技术创新和中高端产品的竞争上，国内企业的实力整体较弱，最终沦落为全球小家电产业的生产大车间。为更好地刺激市场需求，拉动金融风暴下国内市场的增长，2009年以来，众多国内小家电企业便陆续实施了积极的价格扩张策略。通过价格风暴，把高档产品价格降到了同行中低档产品的价格水平，以更先进的技术和功能、更实惠的价格体系，有力地刺激市场需求。特别是在当前市场环境下，通过以“时间换空间”的操作策略，直接推动产业升级、产品换代，巩固其行业领先地位，对整个小家电市场同样具有极大的提振作用。 1.2电风扇摇头装置的组成、分类与应用电风扇摇头装置主要为了避免为顶扇扁叶旋转所产生的强制气流不停地集中吹向一个方向给人
5、造成不适,同时也为了增大气流的吸拂面秘,使室内空气循环更好。顶扇装置360度回转摇头机构.摇头装置由减速机构和连秆机构两部分组成. 它主要由横轴斜齿轮蜗杆,双联斜齿轮,右旋抖齿轮组件,蜗杆轴承,斜齿轮盖,双联齿轮轴,齿轮箱体,齿轮箱盖等组成.右旋斜齿轮上的轴套伸出电机后罩壳外部,并装有连秆,连杆另一端则安装在顶扇底座中心.顶扇之所以能摇头,是因为风扇机头上附加有连杆机构,使电机在旋转的同时,完成一个以底座中心为圆心的360度摇摆角度送风动作,这种动作的力学原理即是匀速圆周运动的向心加速度.送风范围选择如需要改变扇风范围,可将扇头尾部摇摆式的连杆片,按需手动其长短来选择摇摆角度的扇风面,当顶扇作
6、360度回转摇摆运动受阻时,就不能继续摇摆,受阻时间长了就会使斜齿轮损坏.目前,顶扇的斜齿轮均采用塑料压注成型,不能经受过大的外力摩擦,因此,在右旋斜齿轮顶部安装了4粒直径为4毫米的钢珠和小弹簧,并与齿轮轴套组成一个保护装置,当顶扇摇摆受阻时,扇头虽不摇摆了,但转子轴仍然带动齿轮转动,这时附加在右旋斜齿轮上的钢珠马上会打滑,并发出声响,并由齿轮轴套起到离合作用,从而保护了顶扇摇头机构,使顶扇摇摆受阻时也不至于损坏齿轮.摇头机构常见的摇头机构有摇头机构有杠杆式、滑板式和和揿拔式等。电机通过齿轮和蜗轮、蜗杆的减速后以双摇杆机构的连杆作为主动件，则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动，机架可取8
7、090mm。仰俯机构可采用连杆机构、凸轮机构等实现。也可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摇摆和上下仰俯的符合运动。摇头装置还可以应用于其他用途，例如安装在摄像头中监视四周的动静；应用于灯光效果；还可以在机械手中等等。1.3电风扇摇头装置和电风扇的发展前景电风扇广泛应用于机械和生活，。建国以来我国的工业生产水平突飞猛进，生活水平日益提高直接带动了给电风扇的生产发展，可以说给电风扇是一个朝阳行业，就目前为止还有很大的发展空间。当然，随着工业自动化水平的提高，企业生产同时对电风扇各方面的性能、自动化程度和生产能力等提高了要求。目前电风扇发展总趋势是发展重点趋向于能耗低、自重轻、结构紧凑、占地空间
8、小、效率高、外观造型适应环境和操作人员心理需求。根据不同的应用要求，发展了许多新颖独特的电风扇：声控电风扇、冷气电风扇、无噪声电风扇、灯头电风扇、四季电风扇、火柴盒电风扇、模糊微控电风扇、防伤手指电风扇。所以对摇头装置来说是个很大的挑战和机遇。摇头装置向尖端发展，根据不同的要求设计摇头装置的性能：1过保险机构与主动轮配合，当出现过载时，主动轮与过载保险记过分离，由从动轮不在转动，减少了磨损，故它不仅过载时，能防止从动轮转动，而且减少从动轮磨损，延长了使用寿命；2人们早已期望使用摇头角度可调的电风扇，但是不同程度存在结构复杂、调节不便等缺点，至今未能广泛应用，即可摇头角度调节，又可无极调节或分档
9、调节，调节范围在0120，是人们现在生活的需求。第二章 电风扇的总体设计2.1传动方案拟定2.1.1.主要的运动要求1)风扇左右摆动和上下仰俯运动要协调一致，风扇左右摆动到两端时，风扇要快速回转，即要有急回作用，行程速比系数要在1.025左右。2)为了提高风扇的使用效率，在工作行程时，摆动速度要平稳，运动到中间阶段扇头应近似匀速运动。3)曲柄转速为，电风扇摆角在95左右，仰角在20左右，机构选型表2.1 台式电风扇摆头机构设计数据方案号电风扇摇摆转动电风扇仰俯转动摆角/( )急回系数K仰角/( )A801.0110B851.01512C901.0215D951.02520E1001.0322F
10、1051.0525选择方案F2.1.2.功能分解按工艺动作可分为摇头机构:控制电风扇的左右摆动，摇头机构常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。电机通过齿轮和蜗轮、蜗杆的减速后以双摇杆机构的连杆作为主动件，则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动，机架可取8090mm。2.2总体传动方案设计方案一 摇头电风扇的左右摆动：由电机经带转动后带动蜗轮蜗杆，再通过一级齿轮带动摇杆机构实现左右摆动。方案二 摇头电风扇的左右摆动：由电机经带转动后带动蜗轮蜗杆，直接通过蜗轮带动摇杆机构实现左右摆动。方案三 摇头电风扇的左右摆动：由电动机经齿轮传动后带动锥齿轮的高速旋转，再通过一级齿轮带动摇杆机构实现左右
11、摆动。方案四 摇头电风扇的左右摆动：由电动机经齿轮传动后带动锥齿轮的高速旋转，直接带动摇杆机构实现左右摆动。1）第一级减速机构选用 图2.1：锥齿轮减速机构图.2.2：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,但其传动比大一班i=580,传动平稳，噪音低。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。所以在此我们选蜗轮蜗杆，重要一点是他的传动比大，可以少用减速机构，费用也会相对降低。2）摇头机构选用 图1.3 方案一 图1.4方案二要实现扇头的左右摇摆运动有
12、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,由于连续本题目，加一级蜗轮蜗杆传动比还是过大，且摇杆的原动点在齿轮的轴上运动比较平稳点，所以选用方案一比较好.所以选总体方案一，如图1.5：图1表示电风扇左右摇头装置的机构简图，其传动部分由电动机经蜗杆和蜗轮传动，由此带动小齿轮，大齿轮运动，通过大齿轮带动连杆AB做周转运动，连杆AB连接摇杆AD和BC，由四杆机构ABBCCDD
13、A带动电风扇左右摆动；图1.52.3原动件的选择已知电风扇叶片直径为300mm，电动机转速为1450r/min.2.3.1电动机的额定参数a)额定单相电压为220v,额定频率为50Hz；b)优先额定输入功率（W）：30、35、40、50、60、70、90；c)优先电动机配套的扇叶直径（mm）：200、230、250、300、400、450d)电动机在所配扇叶散热条件下为连续工作制、2.3.2电动机的能效值要求电动机在额定运行时的输出功率应符合表2的输出风量与表3的能效值要求。 表2.2功率因数的保证值电动机配套的扇叶直径/mm电动机转速/(r/min) 功率因数cos电容运转异步电动机罩极异步
14、电动机 230 3000 0.85 0.57 3000 0.85 0.59 250 1500 0.85 - 300 1500 0.85 - 350 1500 0.85 -所以选定电风扇电动机的转速为1500r/min 表2.3 电气性能保证值的容差序号 名 称 容 差 1 功率因素 -（1-cos）/6 2.3.3符合噪音要求电动机在空载时的噪声声功率应不大于表3定的值，表2.4 电动机噪音限值 扇片规格/min 噪声声功率/dB(A) 300 53所以选电风扇空载时的功率小于53W，但空载时的功率一般为额定功率的50%左右，所以选定电风扇的额定功率为60W。转矩为0.382(Nm)2.4传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配 具体分配传动比时，应注意以下几点：a. 各
