通黃上*臺式電風扇的機械原理與創(chuàng)新院部：機電工程學院班級：12機械卓越班姓名：劉德華學號：21206072021指導教師：韓慧風功能原理分析在扇葉旋轉(zhuǎn)的同時扇頭能左右擺動一定的角度，因此，需要設計相應的左右擺動機構(gòu)（雙搖桿機構(gòu)）。為完成風扇可搖頭，可不搖頭的吹風過程。因此必須設計相應的離合器機構(gòu)（滑銷離合器機構(gòu)）。扇頭的俯仰角調(diào)節(jié)，這樣可以增大風扇的吹風范圍。因此，需要設計扇頭俯仰角調(diào)節(jié)機構(gòu)機構(gòu)驅(qū)動方式采用電動機驅(qū)動。為完成風扇左右俯仰的吹風過程，據(jù)上述功能分解，可以分別選用以下機構(gòu)。機構(gòu)選型表：功能執(zhí)行構(gòu)件工藝動作執(zhí)行機構(gòu)減速減速構(gòu)件周向運動錐齒輪機構(gòu)執(zhí)行搖頭滑銷上下運動離合機構(gòu)左右擺動連桿左右往復運動曲柄搖桿機構(gòu)俯仰撐桿上下運動滑塊機構(gòu)

減速機構(gòu)圖1:錐齒輪減速機構(gòu)圖2：蝸桿減速機構(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，刀具費用昂貴，成本高。錐齒輪可以用來傳遞兩相交的運動，相比蝸桿蝸輪成本較低。所以選用錐齒輪減速。2,離合器3，搖頭機構(gòu)四桿機構(gòu)更容易制造，制造精度要求也不是很高，并且四桿機構(gòu)能實現(xiàn)擺幅也更廣更容易實現(xiàn)，最重要的是它的制造成本比較低.所以首選四桿機構(gòu).機構(gòu)組合功能機構(gòu)的分析以下機構(gòu)來實現(xiàn)電風扇的減速、搖頭、俯仰運動。功能的實現(xiàn)搖頭風扇由電機、齒輪機構(gòu)、搖頭連桿機構(gòu)等組成?？删唧w分為：1、 減速機構(gòu)：采用齒輪機構(gòu)實現(xiàn)電機軸高速旋轉(zhuǎn)的降速以帶動搖頭曲柄。2、 搖頭機構(gòu)：將電機輸出的轉(zhuǎn)動經(jīng)過連桿傳動機構(gòu)，最終轉(zhuǎn)化為扇頭的擺動。3、 控制機構(gòu)：由一個滑銷離合器實現(xiàn)風扇是否搖頭控制。曲柄齒輪軸的上下移動，實現(xiàn)了滑銷離合器的結(jié)合與斷開。同時也伴隨著傘齒輪的嚙合與脫離，實現(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主軸之上，實現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)運動。機構(gòu)的設計原理傳動原理經(jīng)過電動機的運轉(zhuǎn)，所有動力都來源于電動機，再經(jīng)過一對錐齒輪機構(gòu)的傳動，實現(xiàn)減速將動力傳動給搖頭機構(gòu)，由曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)左右搖頭運動?；N離合器實現(xiàn)風扇搖頭的控制，當滑銷下滑實現(xiàn)搖頭，上提則停止搖頭，外置手調(diào)俯仰角按鈕置于風扇立柱與扇頭相接處，順時針轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)為增大仰角，逆時針旋轉(zhuǎn)為增大俯角。方案如下圖所示：改進與創(chuàng)新（1）常見的搖頭機構(gòu)有杠桿式、滑板式等，可以將風扇的搖頭動作分解為風扇的左右擺動和風扇的上下俯仰運動，風扇搖擺轉(zhuǎn)動可以采用平面連桿機構(gòu)實現(xiàn)，以雙搖桿機構(gòu)的連桿為主動件（即風扇轉(zhuǎn)子通過蝸輪蝸桿帶動連桿傳動），則其中一個連架桿的擺動即實現(xiàn)風扇的左右擺動（風扇安裝在連架桿上），機架可選取80~90mm，風扇的上下俯仰運動可采用連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等實現(xiàn)（2）還可以采用空間連桿機構(gòu)直接實現(xiàn)左右擺動和上下俯仰的復合運動生活應用案例分析現(xiàn)市售電風扇的機頭一般只是做單一的左右擺頭動作，可結(jié)合手動調(diào)節(jié)機頭俯仰角度來改善受風區(qū)域，但工作正常時機頭撫養(yǎng)往往是固定的，只依靠機頭自身左右擺動來送風，因此受風區(qū)域、面積有限。案例改進電風扇有兩種實現(xiàn)方式，即風扇左右擺動和風扇上下俯仰運動。借助相應的構(gòu)件作上下俯仰運動，實現(xiàn)立體寬區(qū)域送風。根據(jù)前述設計要求，并且根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟及相容性要求，確定兩種運動的執(zhí)行元件一一機頭，選用相應的機構(gòu)來實現(xiàn)各項運動的功能，見表僅對表基本結(jié)構(gòu)進行組合，就可以得到2*2=4中方案。初步選用機構(gòu)簡單uou較為可行的方案為：上下俯仰運動采用連桿機構(gòu)中的雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)：結(jié)果簡