電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的分析報(bào)告

1、電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的分析報(bào)告 炎炎夏日中，電風(fēng)扇可謂是隨處可見了，在陣陣吹風(fēng)中，帶給了人們涼爽。電風(fēng)扇是日常生活中非常常見的一種電器產(chǎn)品，也是一種典型的機(jī)電產(chǎn)品。雖然它形狀各異，大小不一，但是它的結(jié)構(gòu)原理卻相差無幾。它的結(jié)構(gòu)中有齒輪機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)等，也有檔位選擇，定時(shí)裝置等控制裝置。下面就借一種簡單的電風(fēng)扇來說明他的組成結(jié)構(gòu)及工作原理。一、背景介紹我選用的是一臺(tái)10寸的臺(tái)扇，從其規(guī)格說明書上可知其部分?jǐn)?shù)據(jù)：型號(hào)FT-25 額定電壓220V-50Hz 規(guī)格250mm 額定功率35W二、電風(fēng)扇的組成部分及其功能電風(fēng)扇主要由扇葉、網(wǎng)罩、扇頭和底座四部分構(gòu)成，各部分如下：葉片罩扇葉葉片葉片架網(wǎng)罩產(chǎn)品剖析電動(dòng)機(jī)

2、 蝸輪減速器扇頭搖頭機(jī)構(gòu)四連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)前后端蓋控制機(jī)構(gòu)及保護(hù)裝置 底座：控制電路及開關(guān)1、扇葉扇葉是生成風(fēng)的部分，它在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，引起空氣流動(dòng)形成風(fēng)。2、網(wǎng)罩網(wǎng)罩主要起到保護(hù)作用，既對(duì)內(nèi)部的扇葉等起到保護(hù)，又保證了一定的人身安全，同時(shí)也對(duì)風(fēng)向起到了導(dǎo)向作用。3、扇頭扇頭是搖頭風(fēng)扇最重要的一部分，通過減速裝置和四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)將電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成扇頭的搖擺。1) 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)是風(fēng)扇中非常重要的部分，它將電能轉(zhuǎn)化為風(fēng)扇的機(jī)械能，為風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)提供持續(xù)的動(dòng)力。該電風(fēng)扇采用的是廠家生產(chǎn)的非標(biāo)準(zhǔn)單向異步電動(dòng)機(jī)。2) 搖頭機(jī)構(gòu)搖頭機(jī)構(gòu)主要包括減速裝置和四連桿機(jī)構(gòu)。該減速裝置為一級(jí)減速，四連桿與減速裝置

3、相連接。電機(jī)軸通過蝸輪蝸桿到達(dá)減速裝置，降速后再通過四連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為風(fēng)扇擺動(dòng)。3) 前后端蓋用來固定電動(dòng)機(jī)定子，并保證電動(dòng)機(jī)相對(duì)位置的準(zhǔn)確性。前端蓋和后端蓋由螺釘結(jié)合在一起，并且可以減小振動(dòng)和噪聲。4、底座內(nèi)部是風(fēng)扇的控制電路，用來實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的開關(guān)及定時(shí)等功能，也是風(fēng)扇的支撐部分。三、功能分析1、減速裝置經(jīng)查資料了解到臺(tái)扇的轉(zhuǎn)速一般為1400轉(zhuǎn)/分，扇頭每分鐘搖擺4-8次。對(duì)風(fēng)扇拆解后的減速裝置觀察記錄后得到：（1） 蝸桿為單頭蝸桿（電機(jī)軸為蝸桿），蝸輪齒數(shù)為46（2） 齒輪3齒數(shù)為11，齒輪4齒數(shù)為50 計(jì)算蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比：i1=z2/z1=46/1=46齒輪3與4的傳動(dòng)比為：i2=z4/z

4、3=50/11=4.55則擺頭的速度為：n=n0/（i1i2）=1400/（46×4.55）=6.7（次/分）可見實(shí)際計(jì)算結(jié)果與所查結(jié)論相符的很好。再者，這里的傳動(dòng)部件都是塑料制品，這與塑料成型性好，風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)和精度要求都有關(guān)。使用塑料部件既能滿足強(qiáng)度要求和精度要求，減輕整體質(zhì)量，而且制造容易，成本降低，所以它是很好的選擇。2、四連桿機(jī)構(gòu)如圖：電動(dòng)機(jī)主軸經(jīng)過減速器帶動(dòng)B輪旋轉(zhuǎn)，在該機(jī)構(gòu)中AD為機(jī)架。BC桿做旋轉(zhuǎn)（周轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)。而AB與DC均做搖擺運(yùn)動(dòng)，為搖桿。AB與扇頭固聯(lián)，AB的搖擺就是扇頭的擺動(dòng)。3、電動(dòng)機(jī)1） 類型單向交流異步電動(dòng)機(jī)，額定電壓為220伏，額定功率為35瓦。2） 工

5、作原理單相交流電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)繞組，轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。當(dāng)單相正弦電流通過定子繞組時(shí)，電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間做正弦變化，但在空間方位上是固定的，所以又稱為交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩，使得合成轉(zhuǎn)矩為零，所以電動(dòng)機(jī)無法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變??；轉(zhuǎn)子與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的切割磁力線運(yùn)動(dòng)變大。這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，轉(zhuǎn)子將順

6、著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來。3） 電機(jī)調(diào)速該單相異步電動(dòng)機(jī)是多抽頭的電動(dòng)機(jī)，抽頭調(diào)速是改變輸入電路的線圈圈數(shù)，以改變其產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱來達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。影響轉(zhuǎn)速的最大因素是輸入線圈的圈數(shù)、輸入電流，還有材料的磁通性、潤滑程度等有關(guān)。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系比較復(fù)雜，可以進(jìn)一步查閱相關(guān)資料來獲取。其中藍(lán)白紅為電動(dòng)機(jī)的三個(gè)抽頭，對(duì)應(yīng)開關(guān)的三個(gè)閘刀實(shí)現(xiàn)三級(jí)調(diào)速。4） 控制電路 電路圖如右圖所示：從電路圖我們可以看見，在電機(jī)的下面連接著三條線路，這三條線路在實(shí)體中分別是藍(lán)、白、紅三種顏色，對(duì)應(yīng)著代表了高、中、低三個(gè)調(diào)速檔，這三條線與三個(gè)閘刀相連，這三個(gè)閘刀就是三級(jí)調(diào)速開關(guān)；在電機(jī)的右邊有一個(gè)回路，實(shí)體中分別是黃、黑兩條線，在黃線上串聯(lián)了一個(gè)電容，共同組成了單相異步電動(dòng)機(jī)的分相啟動(dòng)回路；在電路圖的右邊有一個(gè)熱熔斷體，用于電路的過載保護(hù)；最右端連接的是LED燈和啟動(dòng)控制開關(guān)。4、電風(fēng)扇的運(yùn)動(dòng)簡圖當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)桿件2為原動(dòng)件，4為