臺(tái)式電風(fēng)扇的機(jī)械原理與創(chuàng)新

通黃上*臺(tái)式電風(fēng)扇的機(jī)械原理與創(chuàng)新院部：機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)：12機(jī)械卓越班姓名：劉德華學(xué)號(hào)：21206072021指導(dǎo)教師：韓慧風(fēng)功能原理分析在扇葉旋轉(zhuǎn)的同時(shí)扇頭能左右擺動(dòng)一定的角度，因此，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的左右擺動(dòng)機(jī)構(gòu)（雙搖桿機(jī)構(gòu)）。為完成風(fēng)扇可搖頭，可不搖頭的吹風(fēng)過(guò)程。因此必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的離合器機(jī)構(gòu)（滑銷(xiāo)離合器機(jī)構(gòu)）。扇頭的俯仰角調(diào)節(jié)，這樣可以增大風(fēng)扇的吹風(fēng)范圍。因此，需要設(shè)計(jì)扇頭俯仰角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)過(guò)程，據(jù)上述功能分解，可以分別選用以下機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)選型表：功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速減速構(gòu)件周向運(yùn)動(dòng)錐齒輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行搖頭滑銷(xiāo)上下運(yùn)動(dòng)離合機(jī)構(gòu)左右擺動(dòng)連桿左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)俯仰撐桿上下運(yùn)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)

減速機(jī)構(gòu)圖1:錐齒輪減速機(jī)構(gòu)圖2：蝸桿減速機(jī)構(gòu)由于蝸桿蝸輪嚙合齒輪間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，摩擦磨損大，傳動(dòng)效率較低，易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，常需要用較貴的減磨耐磨材料來(lái)制造蝸輪，制造精度要求高，刀具費(fèi)用昂貴，成本高。錐齒輪可以用來(lái)傳遞兩相交的運(yùn)動(dòng)，相比蝸桿蝸輪成本較低。所以選用錐齒輪減速。2,離合器3，搖頭機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)更容易制造，制造精度要求也不是很高，并且四桿機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)擺幅也更廣更容易實(shí)現(xiàn)，最重要的是它的制造成本比較低.所以首選四桿機(jī)構(gòu).機(jī)構(gòu)組合功能機(jī)構(gòu)的分析以下機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的減速、搖頭、俯仰運(yùn)動(dòng)。功能的實(shí)現(xiàn)搖頭風(fēng)扇由電機(jī)、齒輪機(jī)構(gòu)、搖頭連桿機(jī)構(gòu)等組成?？删唧w分為：1、 減速機(jī)構(gòu)：采用齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電機(jī)軸高速旋轉(zhuǎn)的降速以帶動(dòng)搖頭曲柄。2、 搖頭機(jī)構(gòu)：將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，最終轉(zhuǎn)化為扇頭的擺動(dòng)。3、 控制機(jī)構(gòu)：由一個(gè)滑銷(xiāo)離合器實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇是否搖頭控制。曲柄齒輪軸的上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了滑銷(xiāo)離合器的結(jié)合與斷開(kāi)。同時(shí)也伴隨著傘齒輪的嚙合與脫離，實(shí)現(xiàn)了搖頭動(dòng)作的控制4、 扇葉旋轉(zhuǎn)：扇葉直接安裝于電動(dòng)機(jī)主軸之上，實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理傳動(dòng)原理經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，所有動(dòng)力都來(lái)源于電動(dòng)機(jī)，再經(jīng)過(guò)一對(duì)錐齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速將動(dòng)力傳動(dòng)給搖頭機(jī)構(gòu)，由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)左右搖頭運(yùn)動(dòng)。滑銷(xiāo)離合器實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇搖頭的控制，當(dāng)滑銷(xiāo)下滑實(shí)現(xiàn)搖頭，上提則停止搖頭，外置手調(diào)俯仰角按鈕置于風(fēng)扇立柱與扇頭相接處，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)為增大仰角，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為增大俯角。方案如下圖所示：改進(jìn)與創(chuàng)新（1）常見(jiàn)的搖頭機(jī)構(gòu)有杠桿式、滑板式等，可以將風(fēng)扇的搖頭動(dòng)作分解為風(fēng)扇的左右擺動(dòng)和風(fēng)扇的上下俯仰運(yùn)動(dòng)，風(fēng)扇搖擺轉(zhuǎn)動(dòng)可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，以雙搖桿機(jī)構(gòu)的連桿為主動(dòng)件（即風(fēng)扇轉(zhuǎn)子通過(guò)蝸輪蝸桿帶動(dòng)連桿傳動(dòng)），則其中一個(gè)連架桿的擺動(dòng)即實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的左右擺動(dòng)（風(fēng)扇安裝在連架桿上），機(jī)架可選取80~90mm，風(fēng)扇的上下俯仰運(yùn)動(dòng)可采用連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)（2）還可以采用空間連桿機(jī)構(gòu)直接實(shí)現(xiàn)左右擺動(dòng)和上下俯仰的復(fù)合運(yùn)動(dòng)生活應(yīng)用案例分析現(xiàn)市售電風(fēng)扇的機(jī)頭一般只是做單一的左右擺頭動(dòng)作，可結(jié)合手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)頭俯仰角度來(lái)改善受風(fēng)區(qū)域，但工作正常時(shí)機(jī)頭撫養(yǎng)往往是固定的，只依靠機(jī)頭自身左右擺動(dòng)來(lái)送風(fēng)，因此受風(fēng)區(qū)域、面積有限。案例改進(jìn)電風(fēng)扇有兩種實(shí)現(xiàn)方式，即風(fēng)扇左右擺動(dòng)和風(fēng)扇上下俯仰運(yùn)動(dòng)。借助相應(yīng)的構(gòu)件作上下俯仰運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)立體寬區(qū)域送風(fēng)。根據(jù)前述設(shè)計(jì)要求，并且根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及相容性要求，確定兩種運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件一一機(jī)頭，選用相應(yīng)的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的功能，見(jiàn)表僅對(duì)表基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合，就可以得到2*2=4中方案。初步選用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單uou較為可行的方案為：上下俯仰運(yùn)動(dòng)采用連桿機(jī)構(gòu)中的雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)：結(jié)果簡(jiǎn)