臺(tái)式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì)機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、臺(tái)式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì) 題目題目 臺(tái)式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì)臺(tái)式電風(fēng)扇搖頭裝置設(shè)計(jì) 目目 錄錄引引 言言 .1 11 1、設(shè)計(jì)要求 .2 22 2、設(shè)計(jì)任務(wù) .2 23 3、功能分解 .4 44 4、機(jī)構(gòu)選用 .4 45 5、離合器選用 .4 46 6、搖頭機(jī)構(gòu)選用 .4 47 7、機(jī)構(gòu)組合 .4 48 8、功能的實(shí)現(xiàn) .4 49 9、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .4 41010、傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) .4 41111、方案評(píng)價(jià)及相關(guān)計(jì)算 .4 41212、附加方案 .4 4結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) .8 8參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .9 9致致 謝謝 .1818+ 摘摘 要要設(shè)計(jì)臺(tái)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)

2、動(dòng)力下扇葉旋轉(zhuǎn)和搖頭動(dòng)作的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)效果。本文分析了臺(tái)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(guò)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(dòng)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) 引引 言言飛梭彈指度，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(duì)大學(xué)四年來(lái)我們所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)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(wèn)題和解決問(wèn)題能力的良好的機(jī)會(huì)，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(duì)今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自

3、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(duì)今后踏入社會(huì)以后能否盡快地適應(yīng)社會(huì)也有很大的幫助。機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)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(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會(huì)通過(guò)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來(lái)。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(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)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(guò)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

4、大大加強(qiáng)和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國(guó)的社會(huì)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(cè)和健全勞動(dòng)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(dòng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)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)

5、的機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對(duì)本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識(shí)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(dòng)手進(jìn)行思考問(wèn)題，為社會(huì)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(guò)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(tái)式電風(fēng)扇的搖頭裝置,以及節(jié)約勞動(dòng)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(méi)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(qǐng)老師給以指導(dǎo)和批評(píng)。專業(yè)定做機(jī)械設(shè)計(jì),包括機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì),同時(shí)有大量的現(xiàn)成的設(shè)計(jì)出售。QQ：1296369724 ，手機(jī)：1551

6、5619641。其他機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)：http:/ 淘寶店鋪：http:/ 1 1、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)臺(tái)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(dòng)力下扇葉旋轉(zhuǎn)和搖頭動(dòng)作的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)效果。臺(tái)式電風(fēng)扇的搖頭機(jī)構(gòu)，使電風(fēng)扇作搖頭動(dòng)作（在一定的仰角下隨搖桿擺動(dòng)） 。風(fēng)扇的直徑為 300mm，電扇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1450r/min，電扇搖頭周期 t=10s。電扇擺動(dòng)角度 、仰俯角度 與急回系數(shù) K 的設(shè)計(jì)要求及任務(wù)分配見表。電扇搖擺轉(zhuǎn)動(dòng)方案號(hào)擺角 /（）急回系數(shù) K電扇仰俯轉(zhuǎn)動(dòng)仰角/()H1151.0627 2 2、設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)任務(wù)： 按給定的主要參數(shù)，擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案； 畫出機(jī)

7、構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖； 分配蝸輪蝸桿、齒輪傳動(dòng)比，確定他們的基本參數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算幾何尺寸； 確定電扇搖擺轉(zhuǎn)動(dòng)的平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)角最大。并對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，繪制運(yùn)動(dòng)線圖，驗(yàn)算曲柄存在的條件； 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書；3 3、功能分解功能分解 顯然為完成風(fēng)扇左右俯仰的吹風(fēng)過(guò)程需要實(shí)現(xiàn)下列運(yùn)動(dòng)功能要求：1. 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)（本方案設(shè)計(jì)為雙搖桿機(jī)構(gòu)） 。2. 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)（本方案設(shè)計(jì)為滑銷離合器機(jī)構(gòu)） 。3. 扇頭的俯仰角調(diào)節(jié)，這樣可以增

8、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 4、 機(jī)構(gòu)選用機(jī)構(gòu)選用 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： 1，減速機(jī)構(gòu)選用 圖 1：錐齒輪減速機(jī)構(gòu)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) 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

9、遞兩相交的運(yùn)動(dòng)，相比蝸桿蝸輪成本較低。所以在此我們選用錐齒輪減速。專業(yè)定做機(jī)械設(shè)計(jì),包括機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì),同時(shí)有大量的現(xiàn)成的設(shè)計(jì)出售。QQ：1296369724 ，手機(jī)：15515619641。其他機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)：http:/ 淘寶店鋪：http:/ 5、離合器選用離合器選用方案一 方案二由以上兩個(gè)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng).不管是從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便還是從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)說(shuō)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 6、搖頭機(jī)構(gòu)選用搖頭機(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(dòng)有很多種運(yùn)動(dòng)方式可以選擇,例

10、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(jiǎn)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 7、機(jī)構(gòu)組合機(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(lái)實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的減速、搖頭、俯仰運(yùn)動(dòng)。圖 38 8、功能的實(shí)現(xiàn)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。可具體分為：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)

11、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(dòng)，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(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)。9 9、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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:1. 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(dòng)搖頭雙搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dòng)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(dòng)作的控制。

12、4. 扇葉旋轉(zhuǎn)：扇葉直接安裝于電動(dòng)機(jī)主軸之上，可實(shí)現(xiàn)其高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1010、傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)：傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)：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)?；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(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： 1111、方案評(píng)價(jià)及相關(guān)計(jì)算：方案評(píng)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(duì)錐齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的改變和減速作用。采用追齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)可使扇頭結(jié)構(gòu)緊湊，有確定的 傳動(dòng)比等優(yōu)點(diǎn)。其次，采

13、用滑銷離合器實(shí)現(xiàn)是否搖頭的控制，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)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(dòng)。制作起來(lái)經(jīng)濟(jì)且精度也要求不是很高便于制造。 (1)由速比系數(shù)K計(jì)算極位角。由式知，其中K=1.06,11180KK(2)選擇合適的比例尺，作圖求搖桿的極限位置。取搖桿長(zhǎng)度lCD除以比例尺得圖l中搖桿長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的圓心角等于或大于最大擺角，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(guò)D點(diǎn)作與C1D夾角等于最大擺角的射線交圓弧于C2點(diǎn)得搖桿的另一個(gè)極限位置C2D。(3)求曲柄鉸鏈中心。過(guò)C1點(diǎn)在D

14、點(diǎn)同側(cè)作C1C2的垂線H，過(guò)C2點(diǎn)作與D點(diǎn)同側(cè)與直線段C1C2夾角為（900）的直線J交直線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上任取一點(diǎn)A為鉸鏈中心。(4)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(zhǎng)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(zhǎng)度AB = 圖 3：按行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 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。(5)計(jì)算各桿的實(shí)際長(zhǎng)度。分別量取圖中AB2、AD、B2C2的長(zhǎng)度，計(jì)算得：曲柄長(zhǎng) lA

15、B =AB2，連桿長(zhǎng)lBC =B2C2 ，機(jī)架長(zhǎng) lAD =AD。lll根基要求可以確定： 0令連桿長(zhǎng)度：b=125mm，最大壓力45擺桿長(zhǎng)度為c=88mm，則：可知：傳動(dòng)角最小等于 45bcadbc2)(arccos2221bcadbc2)(arccos2222可以確定擺桿d=110mm 連桿a=90mm 1212、附加方案附加方案方案一：現(xiàn)周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以選360 參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) 1 孫恒，陳作模。機(jī)械原理（第六版） 。北京：高等教育出版社，2001.52 李 笑 劉福利 陳 明。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書（試用稿） 。哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004.73 牛鳴歧 王保民 王振甫。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè). 重慶：重慶大學(xué)出版社，20014王知行 李瑰賢. 機(jī)械原理電算程序設(shè)計(jì). 哈爾濱，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.20035 孟憲源 姜琪. 機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20036 申永勝. 機(jī)械原理教程. 北京：清華大學(xué)出版社，19997 陳明等. 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)