机械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计

原理课程设计论文题目台式电风扇摇头装置学院电子信息与机电工程学院专业机械设计制造及其自动化年级学号目录................................................................................................................................2第1章台式电风扇摇头装置的功能与设计要求..................................................3 设计题目........................................................................................................3 工作原理及工艺过程....................................................................................3 设计要求........................................................................................................3 功能分解........................................................................................................4第2章机构的选用与设计......................................................................................5 机构的选用....................................................................................................52.2左右摇头机构...................................................................................................5 左右摇动方案一（放弃）..................................................................5 左右摇头方案二（采用）..............................................................6 上下仰俯机构................................................................................................6第3章传动比的设计..............................................................................................8第4章机构尺寸设计............................................................................................10 蜗轮蜗杆尺寸设计......................................................................................10 蜗杆尺寸参数....................................................................................10 ........................................................................................... .............................................................................. 直齿圆柱齿轮4尺寸参数................................................................12 双摇杆机构尺寸参数..................................................................................13第5章小结............................................................................................................14第6章参考文献....................................................................................................15第1章台式电风扇摇头装置的功能与设计要求1.1设计题目以在一定周期下进行摆头运动，使送风面积增大。1.2工作原理及工艺过程1 1.3设计要求⑴.电风扇摇头机构至少包括连杆机构、蜗轮蜗杆机构和齿轮传动机构三种机构。⑵.画出机器的运动方案简图与运动循环图。拟订运动循环图时，执各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。⑶.设计连杆机构，自行确定运动规律，选择连杆机构类型，校核最大压力角。⑷.设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。⑸.编写设计计算说明书。1.4功能分解目的。显然，为了完成电风扇的摆头动作，需实现下列运动功能要求：电动机 齿轮传动 蜗轮蜗杆 曲柄 摇杆 图1.1运动功能图⑴.风扇需要按运动规律做左右摆动，因此需要设计相应的摆动机构。⑵.风扇可利用仰俯旋钮实现上下俯仰，因此需要设计相应的俯仰机构。⑶速，因此需要设计相应的齿轮系机构。作进一步分析，可知它们分别应该实现下列基本运动：⑴.左右摆动有三个基本运动：运动轴线变换、传动比降低和周期性摆动。⑵.动的基本运动：与水平面之间的夹角的变换。⑶.动轴线和改变传动比有一个基本动作：运动轴线变换。还要满足传动性能要求：改变电风扇的送风区域时，在急回系数K＝1.03、摆动角度Ψ=100°的要求下，保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。第2章机构的选用与设计2.1机构的选用计目录，分别选择相应的机构，以实现这三个机构的各项功能，见下表。构的组合机构。 交替交换。2.2.1左右摇动方案一（放弃）图2.1方案一动机有不同的转动速度即可。：机构简单，主动件为连架杆便于计算四杆机构参数：需要两个主动力即需要两个电机驱动2.2.2左右摇头方案二（采用）图2.2方案二5从而使风扇轴线可在一定角度范围内摆动。2.2上下仰俯机构则很容易损坏凸轮，且凸轮制造困难，成本高，对一台普通台式风扇移，如果在电动机座与立柱的连接处用两个带有扇形凸台圆盘（图2.3）在圆心2.3的磨擦力增大，仰角不变，当仰俯旋钮旋松时，两圆盘可以改变仰角。要实现大的传动比，因此，取蜗杆要实现大的传动比，因此，取蜗杆Z21，齿轮4齿数Z第3章传动比的设计

5

4

电动机的转速

1450260

3

4Zmin17，代入得，653ZZ

10.0910100%0.9%；10当Z1=36，Z3=36时，t=9.91,相对误差

109.91100%0.9%；10当Z1=30，Z3=43时，t=9.86,相对误差

109.86100%1.4%；10当Z1=29，Z3=44时，t=9.76,相对误差

109.75100%2.5%。10结合台式电风扇机壳尺寸大小的要求及摇动周期，选择Z1=36，Z3=36。

36

2.18ha2m1第4章机构尺寸设计4.1蜗轮蜗杆尺寸设计4.1.1蜗杆尺寸参数m=1齿顶高系数h*

a2径向间隙系数c*0.25齿数Z21压力角α=20°分度圆直径d218导程角arctg特性系数qd218齿顶高ha2

顶隙cc*m0.25齿根高h

(h*

c*)m1.25齿顶圆直径d

a2

2ha2

20齿根圆直径df2d22hf215.5轴向齿距pm3.14轴向齿厚s2p1.57法向齿厚sn2

s2cos1.568dha1m14.1.2蜗轮尺寸参数m=1齿顶高系数h*

a2径向间隙系数c*0.25齿数Z1=36α=20分度圆直径

36螺旋角β=γ=3.18°齿顶高h

顶隙cc*m0.25齿根高h

(h*

c*)m1.25齿顶圆直径d

a1

d

2ha1

38齿根圆直径d

d

2h

33.5 29a1 蜗轮蜗杆啮合中心距ad

4.2直齿圆柱齿轮尺寸参数4.2.1直齿圆柱齿轮3尺寸参数模数m=1.25齿顶高系数h*

a径向间隙系数c*0.25齿数Z3=36α=20ham1.25ham1.25分度圆直径d

45齿顶高ha3

顶隙cc*m0.3125齿根高h

(h*

c*)m1.5625齿顶圆直径d

a3

2ha3

47.5齿根圆直径df3d32hf332.875齿厚sm/21.96齿宽em/21.964.2.2直齿圆柱齿轮4尺寸参数模数m=1.25齿顶高系数h*

a径向间隙系数c*0.25齿数Z417压力角α=20°分度圆直径d4mZ421.25齿顶高ha4

顶隙cc*m0.3125齿根高h

(h* 齿顶圆直径d

a4

2ha4

23.75齿根圆直径df4d42hf418.1