机械原理课程设计台式电风扇摇头装置.docx

成 都 理 工 大 学

机械基础训练I设计说明书

设计题目：台式电风扇摆头机构设计学生姓名：

专 业： 14级机械工程学 号：

指导教师：

日 期：2016年12月28日

目录

二、凸轮机构的设计：

二、凸轮机构的设计： 11

第一章：要求和任务

一．设计原始数据

设计台式电风扇的摇头装置，风扇的直径为300mm，电扇电动机转速n=1450r/min，电扇摇头周期t=10s。电扇摆动角度ψ，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见下表.

表:台式电风扇摆头机构设计数据

方案号

电扇摇摆转动

摆角ψ/(°)

急回系数K

A

80

B

85

C

90

D

95

E

100

F

F

105

我选择方案B：摆角为ψ=85°，急回系数K=。

二．设计方案提示：

常见的摇头机构有杠杆式、滑块式、揿拔式等。本设计可采用平面连杆机构实现。由装在电动机主轴尾部的蜗杆带动蜗轮旋转，涡轮和小齿轮做成一体，并以四杆机构的连杆作为原动件，则机架、两个连架杆都做摆动，其中一个连架杆相对于机架的摆动即是摆头动作。机架可取80—90mm。

三．设计任务：

至少提出两种方案，然后进行方案分析评比，选一种方案进行设

计；

设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制机构运动简图。

编写课程设计说明书。（用A4纸张，封面用标准格式）

机械传动系统和执行机构的尺寸计算。

四：注意事项

每位同学按照课程设计后最好准备一个专用笔记本，把课程设计中查阅、摘录的资料。初步的计算以及构思的草图都记录在案，这些资料是整理设计说明书的基本素材。

课程设计中所需知识可能超出?机械原理?课程课堂讲述的基本内容，同学应通过自学补充有关知识。

推荐参考资料?机械原理课程设计手册?邹慧君主编 高等教育出版

社。

需要上交的资料包括：(1)设计说明书1份；（打印）

(2)设计方案草图1份；（手写）

(3机械运动方案图样（A3大小）1份，及主要机构的运动简图、机构运动线图、机构的受力分析等。（按照标准格式打印）

第二章：机构的选用

为完成风扇左右摆动的吹风需要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，应设计左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构。

一、摆头机构：

杠杆式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机。

曲柄摇杆机构

双曲柄机构(c)双摇杆机构

在本次课程设计中由于电动机既要做风扇的动力输出件，又要做摇头机构的动力输出件，即摇头机构的原动件要随着风扇摆动，所以选用四杆机构中的双摇杆机构作为摇头机构。

凸轮机构：盘行凸轮、圆柱凸轮。

盘行凸轮机构

圆柱凸轮机构

本次课程设计采用圆柱凸轮机构。

二、传动机构

根据给定的条件电动机的转速n=1450r/min，而摆头机构的周期T=10s。

1

n= =s=6r/min

0 T

由此可得传动机构要实现的传动比。

i=n/n=1450/6=

0

可得出传动比较大。

在本期?机械原理?中，主要学习的传动机构是齿轮传动，不管是直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮还是直齿圆锥齿轮，其传动比都比较小，圆柱齿轮的传动比范围i=3-6，圆锥齿轮的传动比范围i=2-3。而能实现较大传动比的有蜗杆蜗轮机构(图，它做减速器的传动比范围i=5-70。由蜗杆蜗轮与圆柱齿轮结合便可实现上述较大传动比的传动。

图、蜗杆蜗轮机构

第三章：机构的设计

一、四杆机构的设计

本次设计的四杆机构是带有整转副的双摇杆机构。四杆机构具有整转副的条件：

①最长杆与最短杆之和≤另外两杆之和；

②形成周转副的杆中必有一杆为最短杆。满足具有整转副的双摇杆机构的条件是：

①最长杆与最短杆之和≤另外两杆之和；

②机架为最短杆的对边。

如图所示的机构的以构件2作为原动件的机构为具有整转副的双摇杆机构。根据给定的数据电扇摆角Ф=850，急回系数k=，根据急回特性急回

系数

k=（1800+θ）/（1800-θ）

可得出

θ=1800

k-1k+1

=1800错误!=

根据极位夹角θ和摆角Ф，机架尺寸取90mm。做出两极位时的机构运动简图：

∠B’AB’’=850，∠C’DC’’=由于∠C’DC’’的值极小，近视取0.

C 为

B’B’’的中点AB’=AB’’，构件AB的长为L

,构件BC的长为L，构

AB BC

件CD的长为L

，则有:

CD

L=B’C=CB’’=Lsin850

=AB’

BC AB 2

AC=AB’

AD2

AD2?AC2

CD

取不同的LAB的值：

LAB

L

AB

(mm)

L (mm)

BC

AC(mm)

L

CD

(mm)

10

15

20

25

30

35

、L、L

AB BC CD

的值