台式电风扇摇头装置设计说明书.doc

课程设计说明书 课程名称： 机械设计课程设计 题目名称： 台式电风扇摇头装置 班 级 姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20 年 月 日 目录 一、设计任务书………………………………………………..2 1、设计题目……………………………………..2 2、设计要求………………………………………2 3、功能分解……….………………………………2 4、机构选用 电风扇左右摆头机构 …………………3 1.4.2 电风扇上下仰俯机构 …………………3 二、传动方案设计步骤 1、左右摆动方案…………….……………………………….4 2、上下摆动方案……………………………………….…….5 3、最终方案 ……………….…….…………………….…….5 4、传动比拟定………………………….…….……….……. 6 2.4.1行星轮系设计……………….…….……….…….6 2.4.2蜗轮蜗杆轮系设计 ……….…….……….…….7 2.4.3蜗轮蜗杆各参数及强度校核…….……….……8 5、机构参数计算………………………………….…. 10 三、小结………………………………………………….......11 四、参考文献…………………………………………….......12 设计任务书 1、设计题目 设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇作摇头动作（在一定的仰角下随摇杆摆动）。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＝90°、俯仰角度φ＝15°与急回系数K＝1.02。风扇可以在一定周期下进行摆头运动，使送风面积增大。 2. 设计要求 = 1 \* GB3 ①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。 = 2 \* GB3 ②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，执行构件的动作起止位置可根据具体情况重叠安排，但必须满足工艺上各个动作的配合，在时间和空间上不能出现干涉。 = 3 \* GB3 ③.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。设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。 3. 功能分解 电风扇的工作原理是将电风扇的送风区域进行周期性变换，达到增大送风区域的目的。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： = 1 \* GB3 ①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。 = 2 \* GB3 ②风扇需要按路径规律做上下俯仰，因此需要设计相应的俯仰机构。 = 3 \* GB3 ③风扇需要转换传动轴线和改变转速，因此需要设计相应的齿轮系机构。对这两个机构的运动功能作进一步分析，可知它们分别应该实现下列基本运动： 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。俯仰运动有两个基本运动：运动方向变换和周期性俯仰。转换运动轴线和改变传动比有一个基本动作：运动轴线变换。此外，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＝1.02、摆动角度Ψ=90°的要求下，尽量保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。 图1.3.1 运动功能图 4. 机构选用 根据前述要求，电风扇的应作绕一点的往复摆动，且在工作周期中有急回特性。驱动方式为电机驱动，利用《机械原理课程设计指导书》中第16页中的设计目录，分别选择相应的机构，以实现这三个机构的各项功能，见表一。 表一?? 电风扇摆头的机构选形 0功能 执行机构 工艺动作 执行机构 设计矩阵 左右摆动 连杆机构 急进急回往复运动 齿轮机构 连杆机构 A1 上下摆动 连杆机构 扇形往复运动 连杆机构 ～ A2 1.4.1 电风扇左右摆头机构 考虑到用电动机驱动、而且空间比较狭小，又需要的三个基本动作和高传动比要求。转换运动轴线与改变传动比机构(蜗轮蜗杆与行星轮系组合而成的齿轮箱)a32 和a24。优点是在较小空间内可以运动轴线变换，且有自锁功能。为了能实现上下、左右往复运动，在经济简单的原则下选择双摇杆机构（a43），实现运动方向交替交换。综上，整个电风扇左右摆头机构A1＝｛a24，a32，a43｝。 1.4.2 电风扇上下仰俯机构 考虑到能实行仰俯运动，事先计划使用