臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì)

臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì)Preparedon24November2020題目臺式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì)摘要設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)一個(gè)動力下扇葉旋轉(zhuǎn)和搖頭動作的聯(lián)合運(yùn)動效果。本文分析了臺式電風(fēng)扇的搖頭裝置設(shè)計(jì)任務(wù)及結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)，介紹了工作過程,工作原理，闡述了功能分解，機(jī)構(gòu)選用，離合器的選用，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳動方案設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算等。關(guān)鍵字：搖頭風(fēng)扇；工藝分析；機(jī)構(gòu)引言飛梭彈指度，四年的大學(xué)生活接近尾聲時(shí)，我們進(jìn)行了為期近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年來我們所學(xué)到的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運(yùn)用，同時(shí)也是培養(yǎng)我們分析問題和解決問題能力的良好的機(jī)會，而且畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)教學(xué)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此，認(rèn)真踏實(shí)地做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)還可以培養(yǎng)我們獨(dú)立思考，開發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對今后踏入社會以后能否盡快地適應(yīng)社會也有很大的幫助。機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。這是因?yàn)楣I(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會通過機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。人們之所以要廣泛使用機(jī)器，是由于機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。所以通過大量設(shè)計(jì)制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)器，就能大大加強(qiáng)和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)。因此，好的設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械工程及自動化專業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握，為此我們要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，要自己動手進(jìn)行思考問題，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。通過實(shí)際學(xué)習(xí)，大量資料的查閱，并在老師的指導(dǎo)下完成這次設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)生產(chǎn)的要求，設(shè)計(jì)臺式電風(fēng)扇的搖頭裝置，以及節(jié)約勞動力，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的效率。但由于本人的水平有限，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用設(shè)備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細(xì)的設(shè)計(jì)，而且還有許多地方有待改進(jìn)，請老師給以指導(dǎo)和批評。其他：因?yàn)檎嬲\，所以信任！因?yàn)閷Ｗ?，所以專業(yè)！因?yàn)閷I(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：1、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)一個(gè)動力下扇葉旋轉(zhuǎn)和搖頭動作的聯(lián)合運(yùn)動效果。臺式電風(fēng)扇的搖頭機(jī)構(gòu)，使電風(fēng)扇作搖頭動作(在一定的仰角下隨搖桿擺動)。風(fēng)扇的直徑為300mm，電扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min，電扇搖頭周期t=10s。電扇擺動角度中、仰俯角度e與急回系數(shù)k的設(shè)計(jì)要求及任務(wù)分配見表。方案號電扇搖擺轉(zhuǎn)動擺角W/(°)急回系數(shù)K電扇仰俯轉(zhuǎn)動仰角/(°)H115272、設(shè)計(jì)任務(wù)：⑴按給定的主要參數(shù)，擬定機(jī)械傳動系統(tǒng)總體方案；⑵畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖；⑶分配蝸輪蝸桿、齒輪傳動比，確定他們的基本參數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算幾何尺寸；

⑷確定電扇搖擺轉(zhuǎn)動的平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)尺寸，它應(yīng)滿足擺角W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(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析，繪制運(yùn)動線圖，驗(yàn)算曲柄存在的條件；⑸編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；3、 功能分解顯然為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)過程需要實(shí)現(xiàn)下列運(yùn)動功能要求：在扇葉旋轉(zhuǎn)的同時(shí)扇頭能左右擺動一定的角度，因此，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的左右擺動機(jī)構(gòu)（本方案設(shè)計(jì)為雙搖桿機(jī)構(gòu)）。為完成風(fēng)扇可搖頭，可不搖頭的吹風(fēng)過程。因此必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的離合器機(jī)構(gòu)（本方案設(shè)計(jì)為滑銷離合器機(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)（本方案設(shè)計(jì)為外置條件按鈕）。4、 機(jī)構(gòu)選用驅(qū)動方式采用電動機(jī)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(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)選型表：功能執(zhí)行構(gòu)件功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速減速構(gòu)件周向運(yùn)動錐齒輪機(jī)構(gòu)執(zhí)行搖頭滑銷上下運(yùn)動離合機(jī)構(gòu)左右擺動連桿左右往復(fù)運(yùn)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)俯仰撐桿上下運(yùn)動滑塊機(jī)構(gòu)1，減速機(jī)構(gòu)選圖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滑動速度較大，摩擦磨損大，傳動效率較低，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。錐齒輪可以用來傳遞兩相交的運(yùn)動，相比蝸桿蝸輪成本較低。所以在此我們選用錐齒輪減速。其他：因?yàn)檎嬲\，所以信任！因?yàn)閷Ｗ?，所以專業(yè)！因?yàn)閷I(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：5、 離合器選用方案一方案二由以上兩個(gè)機(jī)構(gòu)簡圖可以看出：方案二采用的比方案一少用了一個(gè)齒輪,它主要采用的滑銷和錐齒輪卡和從而實(shí)現(xiàn)是否搖頭的運(yùn)動.不管是從結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn).所以我們選擇方案一.6、 搖頭機(jī)構(gòu)選用方案一方案二要實(shí)現(xiàn)扇頭的左右搖擺運(yùn)動有很多種運(yùn)動方式可以選擇，例如我們可以選用凸輪機(jī)構(gòu)，多桿機(jī)構(gòu),滑塊機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)等.但四桿機(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).從以上兩個(gè)簡圖中我們不難看出方案一比方案二多了一個(gè)齒輪盤,所以方案二更好.7、 機(jī)構(gòu)組合

據(jù)上述功能機(jī)構(gòu)的分析我們選用以下機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的減速、搖頭、俯仰運(yùn)動。圖38、 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)的降速以帶動搖頭曲柄。2、 搖頭機(jī)構(gòu)：將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)動經(jīng)過連桿傳動機(jī)構(gòu)，最終轉(zhuǎn)化為扇頭的擺動。3、 控制機(jī)構(gòu)：由一個(gè)滑銷離合器實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇是否搖頭控制。曲柄齒輪軸的上下移動，實(shí)現(xiàn)了滑銷離合器的結(jié)合與斷開。同時(shí)也伴隨著傘齒輪的嚙合與脫離，實(shí)現(xiàn)了搖頭動作的控制4、 扇葉旋轉(zhuǎn)：扇葉直接安裝于電動機(jī)主軸之上，實(shí)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。9、 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)搖頭風(fēng)扇有電機(jī)，齒輪機(jī)構(gòu)，搖頭連桿機(jī)構(gòu)等組成。具體可分為：減速機(jī)構(gòu)：采用錐齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)軸高速旋轉(zhuǎn)的降速以帶動搖頭雙搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。搖頭機(jī)構(gòu)：將電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)動經(jīng)過連桿傳動機(jī)構(gòu)，最終轉(zhuǎn)化為扇頭的擺動?？刂茩C(jī)構(gòu)：由一個(gè)滑銷離合器實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇是否搖頭的控制。曲柄齒輪軸的上下移動實(shí)現(xiàn)了滑銷離合器的結(jié)合與斷開。同時(shí)也伴隨錐齒輪與脫離，實(shí)現(xiàn)了搖頭動作的控制。扇葉旋轉(zhuǎn)：扇葉直接安裝于電動機(jī)主軸之上，可實(shí)現(xiàn)其高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。10、10、傳動方案設(shè)計(jì):經(jīng)過電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，所有動力都來源于電動機(jī)，再經(jīng)過一對錐齒輪機(jī)構(gòu)的傳動，實(shí)現(xiàn)減速將動力傳動給搖頭機(jī)構(gòu)，由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)左右搖頭運(yùn)動?；N離合器實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇搖頭的控制，當(dāng)滑銷下滑實(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：11、方案評價(jià)及相關(guān)計(jì)算：本設(shè)計(jì)方案最大的特點(diǎn)是它采用一對錐齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的改變和減速作用。采用追齒輪機(jī)構(gòu)傳動可使扇頭結(jié)構(gòu)緊湊，有確定的傳動比等優(yōu)點(diǎn)。其次，采用滑銷離合器實(shí)現(xiàn)是否搖頭的控制，結(jié)構(gòu)比較簡單，使用方便，經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠。同時(shí)，采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)扇頭的左右搖擺，可以實(shí)現(xiàn)較大范圍的擺動。制作起來經(jīng)濟(jì)且精度也要求不是很高便于制造。由速比系數(shù)k計(jì)算極位角eo由式知9=180°馬1K+L其中K=,選擇合適的比例尺，作圖求搖桿的極限位置。取搖桿長度1CD除以比例尺七得圖中搖桿長CD，以CD為半徑、任定點(diǎn)D為圓心、任定點(diǎn)C1為起點(diǎn)做弧C,使弧C所對應(yīng)的圓心角等于或大于最大擺角中，連接D點(diǎn)和C1點(diǎn)的線段C1D為搖桿的一個(gè)極限位置，過D點(diǎn)作與C1D夾角等于最大擺角^的射 圖3：按行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)線交圓弧于C2點(diǎn)得搖桿的另一個(gè)極限位置 C2Do求曲柄鉸鏈中心。過C1點(diǎn)在 D點(diǎn)同同側(cè)與線J交側(cè)作C1C2的垂線H,過C2點(diǎn)作與D點(diǎn)直線段C1C2夾角為(900-e)的直直線H于點(diǎn)P,連接C2P，在直線段C2P上截取C2P/2得點(diǎn)O,以O(shè)點(diǎn)為圓點(diǎn)、OP為半徑，畫圓K，在C1C2弧段以外在K同側(cè)與線J交求曲柄和連桿的鉸鏈中心'。連接A、C2點(diǎn)得直線段AC2為曲柄與連桿長度之和，以A點(diǎn)為圓心、AC1為半徑作弧交AC2于點(diǎn)E，可以證明曲柄長度AB=C2E/2，于是以A點(diǎn)為圓心、C2E/2為半徑畫弧交AC2于點(diǎn)B2為曲柄與連桿的鉸接中心。計(jì)算各桿的實(shí)際長度。分別量取圖中AB2、AD、B2C2的長度，計(jì)算得：曲柄長1AB=口/AB2，連桿長 1BC",B2C2，機(jī)架長1AD//AD。根基要求可以確定：°=0°令連桿長度：b=125mm，最大壓力6=45°擺桿長度為c=88mm，則:可知：傳動角最小等于『=45°可以確定擺桿d=110mm連桿a=90mm其他：因?yàn)檎嬲\，所以信任！因?yàn)閷Ｗ?，所以專業(yè)！因?yàn)閷I(yè)，所以信賴！淘寶店鋪：12、附加方案方案一：現(xiàn)360周轉(zhuǎn)運(yùn)動可以選參考文獻(xiàn)孫恒，陳作