台式电风扇摇动机构的机械原理说明

机械原理课程设计台式电风扇摇头装置1.设计主题设计台式电风扇摇头装置，以便电风扇执行摇头运动（在一定仰角下与摇杆一起摇动）. 风扇直径为300mm，电风扇电动机的速度为n = 1450r / min，电风扇摇头的周期为t = 10s，电风扇的摆动角ψ= 95°，俯仰角φ= 20°，快速返回系数K = 1.025. 风扇可以在一定时间内摆动头以增加空气供应面积. 2.设计要求⑴. 电风扇摇头机构至少包括三个机构: 连杆机构，蜗轮机构和齿轮传动机构. ⑵. 绘制机器运动方案和运动周期图的. 在起草运动周期图时，执行成员的起始和结束位置可以根据特定情况重叠，但是它们必须满足过程中各种动作的协调，并且不会在时间和空间上发生干扰. ⑶. 设计连杆机构，自行确定运动规律，选择连杆机构类型，并检查最大压力角. ⑷. 设计和计算齿轮机构，确定传动比，然后选择适当的接触数. ⑸. 编写设计计算说明. ⑹. 学生可以进一步完成机器的计算机演示验证和凸轮数控处理. 3.功能故障电风扇的工作原理是定期改变电风扇的送风面积，以达到增加送风面积的目的. 显然，为了完成电风扇的摆动运动，需要实现以下运动功能要求: （1）风扇需要根据运动规律左右摆动，因此需要设计相应的摆动机构

⑵. 风扇需要根据路径规则上下俯仰，因此需要设计相应的俯仰机构. ⑶. 风扇需要改变传动轴并改变速度，因此有必要设计相应的齿轮系机构. 对这两种机制的运动功能的进一步分析表明，它们应该实现以下基本运动: 第1页（共11页）机械原理课程设计台式电风扇振动装置⑴. 左右摆动有三种基本运动: 运动轴变换，传动比降低并周期性地振荡. ⑵. 俯仰运动有两种基本运动: 运动方向变化和周期性俯仰. ⑶. 有一个基本动作可以改变运动轴并改变传动比: 运动轴改变. 另往复运动并具有快速返回的特性. 驱动模式为电机驱动. 使用“机械原理课程设计指南”中第16页的设计目录来选择实现这三种机制的功能所需的相应机制，请参见表1. 表1.选择电风扇摆头的机制. 0功能左右摆动执行机构连杆机构技术运动快速往复执行机构齿轮机构连杆机构设计矩阵A1第2页，共11页机械原理课程设计台式电风扇摇头该装置上下连杆机构. 扇形往复连杆机构〜A24.1电风扇左右摆动头机构电风扇左右摆动头机构被认为是由电动机驱动的，且空间比较小，三个基本动作较高. 传输所需的数量.

A32和a24是用于更改运动轴和更改传动比的机构（变速箱由蜗轮和行星齿轮组组成）. 优点是移动轴可以在很小的空间内变化，并且具有自锁功能. 为了在经济上简单的原则上实现左右上下的往复运动，选择了双摇杆机构（a43）来实现运动方向的交替交换. 总之，整个电风扇摆头机构A1 ＝ {a24，a32，a43}. 4.2电风扇的垂直倾斜机构考虑到它可以进行倾斜运动，计划使用（凸轮机构）a11预先设计倾斜机构，但是由于风扇外壳和凸轮的尺寸有限通常在低负载的传动过程中使用，如果用重物压电动风扇的头部时，很容易损坏凸轮. 因此电风扇摆动机构，更改为方案2，并使用A2 = 33 {{a（链接滑块机构）设计. 使用路径导轨约束机柜的引出杆，以完成预期的俯仰运动. 5.运动计划和选择5.1左右摆动计划一（废弃）左右摆动计划一（废弃）: 方案图5.1左右摆动头计划一机构图第3页，共11页机械原理课程设计台式电风扇摇头设备5.2左右摇摆头方案I.机构的立体图该方案有两个活动部件，一个驱动风扇叶片单独旋转，另一个则如图所示用箭头旋转圆盘的头部以上. 机构分解: 机构分解: 整体变速箱-四连杆机构（曲柄和摇杆机构）曲柄: 图5.2圆盘的旋转中心到上表面的连接点摇杆: 机头所在的直摇杆: 连接机头优点: 机构简单，活动部件为连杆. 计算四杆机构的参数很方便. 缺点: 缺点: 需要两个主电源，即需要两个电动机. .1左右摇摆方案的第二种机制的. 第4页（共11页）机械原理课程设计台式电风扇摇头设备图5.2.2左右回转方案的二维视图设计方案使用齿轮箱更改输入和输出速度，涡轮蜗杆用于减速并改变速度方向，四连杆机构进行机头左右摆动，达到快速复位的效果.

机构分解: 机构分解: 减速齿轮箱及其蜗杆左右摇头四连杆机构优点: 只有一个活动部件，即电动机，可以实现风扇旋转和头部摆动两种运动. 优点缺点: 在实现机头左右摆动的效果的同时，电机齿轮箱也会旋转，无法达到预期的效果. 5.3左右摇摆方案三（采用）左右摇摆方案三（采用）: 方案图5.3.1左右摇摆方案三的机构图第5页，共11页机械原理课程设计台式电风扇摇头装置图5.3.2左右回转计划三该方案的三维图根据第二个程序改变了四连杆机构的框架和每根连杆的位置，消除了它的旋转并达到了风扇叶片向左回转的效果然后与摇杆一起优点: 优点: 蜗轮与以下转盘同轴，但可以拉伸. 当需要风扇头时，将蜗轮放下并与蜗杆啮合，使蜗杆带动蜗轮旋转，使转子转动. 当不需要转子时，拉起蜗轮即可将其松开. 5.4上下回转平面图5.4.1上下回转方案的透视图第6页，共11页机械原理课程设计台式电动风扇摇头装置在此方案中，导轨控制风扇头的上下摆动，可以根据需要改变导轨的形状. 上下摆动效果不同. 为了美观，导轨隐藏在壳体内. 导轨套在主轴上，不随机头左右旋转. 当机头左右旋转时，其内部突起会受到导轨轨迹的约束. 从动头随着导轨的轨迹上下左右摆动.

优点: 优点: 不涉及复杂的机制，提高了可靠性；上下摆动的轨迹可以根据需要改变. 5.5优缺点比较是选择左右摆动方案1: 优点: 机构简单，活动部件是连杆，方便计算四连杆机构的参数. 缺点: 需要两个主电源，即需要两个电动机来驱动左右摆动方案. 二: 优点: 只需要一个活动部件，即一台电动机，即可获得风扇旋转和头部摆动的两个动作. 缺点: 在实现机头左右摆动的效果的同时，电机齿轮箱也会旋转，达不到预期的效果. 左右摆动方案三: 优点: 蜗轮与以下转盘同轴，但可以拉伸. 当需要风扇风扇头时，将蜗轮放下并与蜗杆啮合，使蜗杆带动蜗轮旋转，使转子转动. 当不需要转子时，拉出蜗轮以使其脱离啮合. 上下摆动方案: 该方案机构简单，外力不是运动机构，可靠性较高，不易引起质量问题. 5.6最终计划: 左，右挥杆计划三个以及上，下挥杆的组合. 最终计划: 第7页（共11页）机械原理课程设计台式电风扇翘板装置图5.6.1最终计划三个视图，四个杆长度定义: 首先定义翘板的长度，然后根据摆角和冲程比系数K曲柄的长度可以估算. 同时，l max + l min≤l1 + l 2，最短的杆是帮助估计的连杆. 然后，可以从图5.6.2中获得连杆和框架的长度以及最小的传动角度.

表5.6.2编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10翘板长度c 12.8 12.5 12.5 12.5 12.55 12.6 12.61 12.61 12.62 12.65摆角Ψ95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95 95曲柄长度a 9.2 9.2 9.1 9.21 9.21 9.1 9.2 9.25 9.2 9.2冲程比K 1.025 1.025 1.025 1.025 1.025 1.025 1.025 1.025 1.025 1.025机架长度d 107.1981 30.1644 74.8333 20.9299 46.7356 95.3904 68.9975 48.9527 71.5010 78.8448链节长度b 108.806 29.4390 75.7069 19.4228 46.7744 96.7 52.4375 55.8823 54.6688 52.9633 58.2291 55.1512 53.1278 55.4241 56.2042ͼ5.6.3第8页，共11页机械原理课程设计台式电风扇摇头装置观察表5.6.2，根据实际情况（直径30CM的风扇叶片），挑出第二套的数据具有最协调的比率和相对较大的最小传输角度，并将其缩放为c = 2.72cm，a = 3cm，d = 6.56cm，b = 6.4cm6. 传动比的设计是因为蜗轮带动连杆在左右摆动头机构中以均匀的圆周运动全速旋转.

当蜗轮旋转一次时，风扇壳体也恰好摆动一次，并且蜗轮的旋转速度为w = 2×л/ 10 =л/5. 由于已知条件，电动机速度之差蜗轮转速大，需要改变轴向传动. 因此，在设计中使用了能够产生大的传动比的蜗轮蜗杆传动机构和行星齿轮传动机构. 最终，获得理想的传动比. 6.1行星齿轮系设计在一定的齿轮比下，行星齿轮系可产生较大的传动比. 在设计中，使用一对外齿轮和一对内齿轮. 其中，Z3为内齿轮，Z1 = 18，m1 = 1； Z2 = 33，m2 = 1电风扇摆动机构，Z 2'= 17，m2'= 1； Z3 = 68，m3 =1. 计算出的传动比为25. 3图6.1行星齿轮系统第9页，共11页机械原理课程设计台式电风扇摇头装置6.2行星齿轮系统的蜗轮系统设计，并考虑了齿轮箱的尺寸在风扇罩中，蜗轮的尺寸不应太大. 设计中的蠕虫直径为18，m = 1，α= 20°，γ= 59°02′10.48”； Z = 29蜗轮蜗杆，m = 1，α= 20°，β= 59°02′10.48''因此，蜗轮系的传动比i = 29，并且都是左撇子. ，将两种类型的齿轮系组合成一个复合齿轮系可以平滑地满足设计要求，不仅可以改变变速器的轴向，而且可以完成更大传动比的减速过程. 725.

37. 机构参数计算机构参数计算7.1双摇杆机构的设计由于使用了以连杆为主动部件的双摇杆机构，因此与日常设计方法有所不同，因此本次我们采用了一种新的设计思路，即机架转换法. 图中显示了机架转换方法的理论基础. 图1中的V1是绝对速度，V2是机械运动. 在设计台式电风扇摇头装置之后，此时机架相对于摇杆的速度为相对值，此时V1 = V2. 然后切换机架，将机架切换到图1中的跷板位置，现在在同一位置，在图2中设置V1 = V2. 这样，就根据图2设计了机构的尺寸，并得出了尺寸是实际问题所需的长度. 该设计思想克服了连杆机构以连杆为主动件，连杆为从动件的困难. 通过改变思维和等效运动定律，可以设计出理想的尺寸长度. 7.2摇杆循环角速度图: 8.设计图（1）方案设计图（2）四杆运动规则表9.参考文献（1）邱建新. 机械原理课程设计指南. 北京高等教育出版社，2005（2），沉永生. 机械原理课程（第二版）. 北京清华大学出版社2005年第11页，共11页

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-175307-1.html