機械原理課程設(shè)計報告臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計

1、-PAGE . z. . . . . 資料. . .機械原理課程設(shè)計 課程題目：臺式電風(fēng)扇搖頭裝置 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師：2013年6月23日目 錄一設(shè)計要求 2二設(shè)計任務(wù)2三功能分解3四選用機構(gòu)3 4-1. 減速機構(gòu)選用4 4-2. 離合器選用5 4-3.搖頭機構(gòu)選用6五機構(gòu)的設(shè)計75-1. 鉸鏈四桿機構(gòu)的設(shè)計7 5-2.四桿位置和尺寸確實定85-3.傳動比的分配9六總結(jié)13七參考文獻(xiàn)15臺式電風(fēng)扇搖頭裝置方案一設(shè)計要求設(shè)計臺式電風(fēng)扇的搖頭裝置要求能左右旋轉(zhuǎn)并可調(diào)節(jié)俯仰角。以實現(xiàn)一個動力下扇葉旋轉(zhuǎn)和搖頭動作的聯(lián)合運動效果。臺式電風(fēng)扇的搖頭機構(gòu)，使電風(fēng)扇作搖頭動作在

2、一定的仰角下隨搖桿擺動。風(fēng)扇的直徑為300mm，電扇電動機轉(zhuǎn)速n=1450r/min，電扇搖頭周期t=10s。電扇擺動角度、仰俯角度與急回系數(shù)K的設(shè)計要求及任務(wù)分配見表。方案號電扇搖擺轉(zhuǎn)動電扇仰俯轉(zhuǎn)動仰角/()擺角/急回系數(shù)KF1051.0525二. 設(shè)計任務(wù) 按給定的主要參數(shù)，擬定機械傳動系統(tǒng)總體方案； 畫出機構(gòu)運動方案簡圖； 分配蝸輪蝸桿、齒輪傳動比，確定他們的根本參數(shù)，設(shè)計計算幾何尺寸； 確定電扇搖擺轉(zhuǎn)動的平面連桿機構(gòu)的運動學(xué)尺寸，它應(yīng)滿足擺角及急回系數(shù)K條件下使最小傳動角最大。并對平面連桿機構(gòu)進(jìn)展運動分析，繪制運動線圖，驗算曲柄存在的條件； 編寫設(shè)計計算說明書；學(xué)生可進(jìn)一步完成臺式電風(fēng)

3、扇搖頭機構(gòu)的計算機動態(tài)演示或模型試驗驗證。功能分解 常見的搖頭機構(gòu)有杠桿式、滑板式和撳拔式等?？梢詫㈦婏L(fēng)扇的搖頭動作分解為風(fēng)扇左右擺動和風(fēng)扇上下俯仰運動。風(fēng)扇要搖擺轉(zhuǎn)動克采用平面連桿機構(gòu)實現(xiàn)。以雙搖桿機構(gòu)的連桿作為主動件即風(fēng)扇轉(zhuǎn)子通過蝸輪蝸桿帶動連桿傳動，則其中一個連架桿的擺動即實現(xiàn)風(fēng)扇的左右擺動風(fēng)扇安裝在連架桿上。機架可取8090 mm。風(fēng)扇的上下俯仰運動可采取連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等實現(xiàn)。本方案具體機構(gòu)選用如下： 電動機傳過來的動力，由于功率大，轉(zhuǎn)軸運轉(zhuǎn)速度快，故需一減速裝置將電機的速度減慢傳給搖頭機構(gòu)本方案選用錐齒輪機構(gòu)。 還可以采用空間連桿機構(gòu)直接實現(xiàn)風(fēng)扇的左右擺動和上下仰俯的復(fù)合運動本方

4、案選用平面四桿機構(gòu)實現(xiàn)左右擺動。 應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的左右擺動機構(gòu)完成風(fēng)扇搖頭或不搖頭的吹風(fēng)過程，所以必須設(shè)計相應(yīng)的離合器機構(gòu)本方案設(shè)計為滑銷錐齒輪機構(gòu)。 扇頭的仰俯角調(diào)節(jié)，這樣可以增大風(fēng)扇的吹風(fēng)*圍。因此需要設(shè)計扇頭俯仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)本方案設(shè)計為手動控制旋鈕。四. 選用機構(gòu) 驅(qū)動方式采用電動機驅(qū)動。為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)過程，據(jù)上述功能分解，可以分別選用以下機構(gòu)。機構(gòu)選型表：功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動作執(zhí)行機構(gòu)減速減速構(gòu)件周向運動錐齒輪機構(gòu)執(zhí)行搖頭滑銷上下運動滑銷錐齒輪機構(gòu)左右擺動連桿左右往復(fù)運動平面四桿機構(gòu)俯仰撐桿上下運動手動按鈕機構(gòu)1減速機構(gòu)選用蝸桿減速機構(gòu)蝸桿渦輪傳動比大, 構(gòu)造緊湊，反行程具有自鎖性，

5、傳動平穩(wěn), 無噪聲, 因嚙合時線接觸, 且具有螺旋機構(gòu)的特點, 故其承載能力強，但考慮后面與離合機構(gòu)的配合關(guān)系，由于蝸桿渦輪嚙合齒輪間的相對滑動速度較大，摩擦磨損大，傳動效率低，易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，需要用較貴的減摩材料來制造渦輪，制造精度要求高，本錢高。而錐齒輪可以用來傳遞兩相交的運動，相比渦輪蝸桿本錢低，所以選擇錐形齒輪減速。綜上，選擇錐形齒輪減速機構(gòu)。離合器選用方案一主要采用的滑銷上下運動，使得渦輪脫離蝸桿從而實現(xiàn)是否搖頭的運動。而方案二比方案一少用了一個齒輪，它主要采用的滑銷和錐齒輪卡和從而實現(xiàn)是否搖頭的運動，不管是從構(gòu)造簡便還是從經(jīng)濟(jì)的角度來說方案二都比方案一好，也更容易實現(xiàn)，所以我們選擇

6、方案二。3搖頭機構(gòu)選用方案一：平面四桿搖頭機構(gòu)四桿機構(gòu)更容易制造，制造精度要求也不是很高，并且四桿機構(gòu)實現(xiàn)擺幅也更容易實現(xiàn)，最重要的是它的制造本錢比擬低，所以首選四桿機構(gòu)，從以上兩個簡圖中我們不難看出方案一比方案二多了一個齒輪盤，所以方案二更佳。機構(gòu)組合五機構(gòu)的設(shè)計1.鉸鏈四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)和極限位置分析按組成它的各桿長度關(guān)系可分成兩類：(1) 各桿長度滿足桿長條件, 即最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。且以最短桿的對邊為機架, 即可得到雙搖桿機構(gòu)。根據(jù)低副運動的可逆性原則, 由于此時最短桿是雙整轉(zhuǎn)副件, 所以, 連桿與兩搖桿之間的轉(zhuǎn)動副仍為整轉(zhuǎn)副。因此搖桿的兩極限位置

7、分別位于連桿(最短桿) 與另一搖桿的兩次共線位置, 即一次為連桿與搖桿重疊共線, 如下圖ABCD,另一次為連桿與搖桿的拉直共線即圖中所示ABCD。 搖桿的兩極限位置與曲柄搖桿機構(gòu)中搖桿的極限位置確實定方法一樣, 很容易找到。兩極限位置確實定(2) 各桿長度不滿足桿長條件, 即最短桿與最長桿長度之和大于其它兩桿長度之和。則無論哪個構(gòu)件為機架機構(gòu)均為雙搖桿機構(gòu)。此時, 機構(gòu)中沒有整轉(zhuǎn)副存在, 即兩搖桿與連架桿及連之間的相對轉(zhuǎn)動角度都小于360四桿位置和尺寸確實定極為位夾角為0的兩極限位置根據(jù)計算,極位夾角為180*(K-1)/(K+1)=4.39很小,視為0, 如上圖所示BC,CD共線, 先取搖桿

8、LAB長為70, 確定AB的位置,然后讓搖桿AB順時針旋轉(zhuǎn)105,得到AB, 再確定機架AD的位置, 取BAD=5則BAD且LAD 取90, 注: AD 只能在搖桿AB, AB的同側(cè)。 當(dāng)桿AB處在左極限時, BC, CD共線,利用余弦定理算得 LBC 與 LCD 之和可以得出,算得 LBC+ LCD=132 當(dāng)AB處在右極限時,即圖中AB的位置, 此時BC, CD重疊, 算得 LCD- LBC=25 由,式可得LBC為53.5, LCD為78.5, B點的運動軌跡為圓弧 B B, LBC+LAD=143.5=(12+0.1z2)m=21.125蝸輪最大外圓直徑 da2 da2=da2+2m=

9、63.5蝸輪輪圓寬b b=0.75da1=16.882齒輪機構(gòu)的設(shè)計根據(jù)齒輪傳動比i=5.9, 以及大小齒輪安裝位置, 小齒輪的齒數(shù)小于17, 所用齒輪齒數(shù)較少, 標(biāo)準(zhǔn)齒輪不能滿足要求, 所以采用變位齒輪。齒輪機構(gòu)的幾何尺寸計算 傳動比 i i=5.9分度圓 d1 d2 d1=mz1=7.5 d2=mz2=44齒頂高 ha ha1=(ha*+*2)m=0.75 ha2=(ha*+*2)m=0.25齒根高 hfhf1=(ha*+c*-*1)m=0.0425 hf2=(ha*+c*-*2)m=0.925 齒高 h h1=ha1+hf1=1.175 h2=ha2+hf2=1.175齒頂圓直徑 da

10、da1=d1+2ha1=9 da2=d2+2ha2=44.5齒根圓直徑 dfdf1=d1-2hf1=6.65 df2=d2-2hf2=42.15中心距 a a=1/2(7.5+44)=25.75基圓直徑 db db1=d1 cos=7.1 db2=d2 cos=41.3齒頂圓壓力角a a1=arcos(db1/da1)=37.9a2=arcos(db2/ba2)=21.86 齒寬 b b=12m=6六總結(jié)機械原理課程設(shè)計完畢了，回望這短暫的幾天時間學(xué)習(xí)，自己學(xué)到了不少。通過這次課程設(shè)計，讓我對機械原理這門課程有了更深入的了解，對以前不熟悉的環(huán)節(jié)理解。雖然在設(shè)計的過程中遇到了好多麻煩，但是經(jīng)過自

11、己認(rèn)真的思考和查閱資料，以及和同學(xué)一起討論最終把問題都解決了。這次設(shè)計給我一個感受，學(xué)習(xí)的過程中要懂得把所學(xué)的東西聯(lián)系起來并運用到實踐中來，而不是把每個章節(jié)分開來理解。通過這個實踐我學(xué)得了好多，同時認(rèn)識到理論聯(lián)系實際的重要性，不僅加深了我對課程的理解程度而且也激起了我學(xué)習(xí)的興趣。機械原理課程設(shè)計結(jié)合一種簡單機器進(jìn)展機器功能分析、工藝動作確定、執(zhí)行機構(gòu)選擇、機械運動方案評定、機構(gòu)尺寸綜合、機械運動方案設(shè)計等，使我們學(xué)生通過一臺機器的完整的運動方案設(shè)計過程，進(jìn)一步穩(wěn)固、掌握并初步運用機械原理的知識和理論，對分析、運算、繪圖、文字表達(dá)及技術(shù)資料查詢等諸方面的獨立工作能力進(jìn)展初步的訓(xùn)練，培養(yǎng)理論與實際相結(jié)合、應(yīng)用計算機完成機構(gòu)分析和設(shè)計的能力，更為重要的是培養(yǎng)開發(fā)和創(chuàng)新能力。機械原理課程設(shè)計在機械類學(xué)生的知識體系訓(xùn)練中，具有不可替代的重要作用 通過這次設(shè)計，讓我認(rèn)識到自己掌握的知識還很缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識能力是如此的缺乏，在以后的學(xué)習(xí)中要加以改良。同時也充分認(rèn)識到理論是實際的差異，只有理論聯(lián)系實際，才能更好的提高自己的綜合能力。以后在學(xué)習(xí)中要多注意這次設(shè)計