臺式電風扇搖頭機構(gòu)設(shè)計機械原理課程設(shè)計-文庫吧
2025-01-03 15:49 本頁面
【正文】 桿實現(xiàn)的是一定角度的非整周運動，與一般臺式電風扇的工作形式類似。 方案一：實際可以抽象為一個鉸鏈四桿機構(gòu)。此機構(gòu)簡單，但由于采用四桿機構(gòu)，風扇的具體位置確定較麻煩，且傳動有失其平穩(wěn)性，易于磨損。方案二：此方案通過電機帶動蝸桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動蝸輪轉(zhuǎn)動，進而通過桿1拉動機頭部分實現(xiàn)小角度擺動，但需要注意的是，該機構(gòu)不宜用于實現(xiàn)大角度轉(zhuǎn)動的電扇采用的原因是，大角度轉(zhuǎn)動之后，容易引起蝸輪、蝸桿接觸過緊或脫離的發(fā)生，影響正常使用。但對于小角度機器的使用，仍有其優(yōu)點，比如結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。方案三： 該方案通過電機驅(qū)動，蝸桿轉(zhuǎn)動，進而由蝸桿帶動蝸輪，實現(xiàn)兩齒輪的傳動，同時，齒輪傳動帶動兩個滑塊在各自軌道內(nèi)滑動，使1桿實現(xiàn)一定角度的平面轉(zhuǎn)動，進而拉動機身、風扇頭部平穩(wěn)搖動。但該機構(gòu)設(shè)計機構(gòu)復雜，確定各點的位置較困難，且成本較高。方案四： 該方案采用蝸輪蝸桿、齒輪齒條等構(gòu)件，既實現(xiàn)了電扇的工作需求，又避免了搖動過程中的急回等現(xiàn)象的發(fā)生。同時，機構(gòu)設(shè)計較簡單，傳動不復雜，成本較低，易于投入生產(chǎn)。 方案一、二機構(gòu)簡單，構(gòu)件數(shù)較少，且能夠?qū)崿F(xiàn)一定角度的擺動和自身扇葉的轉(zhuǎn)動，但若尺寸設(shè)計不當，它們易存在一定的極位夾角，會出現(xiàn)急回現(xiàn)象，電機快速轉(zhuǎn)動時容易對整個機構(gòu)造成損壞。另外，方案二不宜用于實現(xiàn)大角度轉(zhuǎn)動的電扇采用，原因是，大角度轉(zhuǎn)動之后，容易引起蝸輪、蝸桿接觸過緊或脫離的發(fā)生，影響正常使用。 方案三相對一、二而言機構(gòu)設(shè)計較復雜，但傳動過程中的平穩(wěn)性能相對增強。但由于機構(gòu)設(shè)計過于復雜，構(gòu)件數(shù)目較多，提高了成本，降低了市場價值。 方案四機構(gòu)傳動穩(wěn)定，無急回，且構(gòu)造相對于方案三簡單、實用、經(jīng)濟，為理想方案。 因此，我們小組選擇方案四作為我們的最終主方案。主方案三維視圖：傳動原理：通過電機驅(qū)動，使扇葉轉(zhuǎn)動，同時電機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動蝸桿的轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪，然后與蝸輪同軸的斜齒輪等速轉(zhuǎn)動，斜齒輪驅(qū)動與之相連的斜齒輪柱，由于斜齒輪柱上存在凹槽軌道，使和它接觸的細桿（與齒條一體）發(fā)上移動，齒條的移動帶動灰色齒輪轉(zhuǎn)動，由于蝸桿架與灰色齒輪固連，灰齒輪的一定角度的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)蝸桿的小角度擺動，進而實現(xiàn)電風扇搖頭功能。4. 典型機構(gòu)的設(shè)計和運動分析蝸桿、蝸輪、錐齒輪組成定軸輪系。 相互嚙合關(guān)系如下： 該輪系的工作過程：蝸桿（電機）轉(zhuǎn)動驅(qū)動蝸輪，蝸輪與其上的錐齒輪同軸從動，該錐齒輪推動與之嚙合的橫向軸線錐齒輪轉(zhuǎn)動，并進行后續(xù)的運動。該輪系機構(gòu)簡圖如下：參數(shù)設(shè)定： 錐形齒輪1： z1=20，m1=, δ1=, α1=20186。, d1=m1z1=5mm. 錐形齒輪2： z2=15, m2=, δ2=, α2=20186。, d2=m2z2=,ha＊=1,c＊=. 蝸輪3： z3=40, m3=, α3=20186。, d3=m3z3=50mm, ha＊=1,c＊=, 厚度h3=15mm. 蝸桿4： z4=1, α4=20 186。, ha＊=1,c＊=, d4=20mm, m4=, 直徑系數(shù) q=d3/m3=16,螺旋升角 tanγ=z3/q=, γ= 186。 已知蝸桿的轉(zhuǎn)速n4=1200r/min,代入n4=1200r/min,得n1=。根據(jù)圓柱凸輪軌跡螺旋線的設(shè)計可知，齒條4s內(nèi)地位移為84mm，與齒條相嚙合傳動的齒輪直徑d=mz=80mm。所以蝸桿與齒輪的傳動比為i=，:1。也就是電風扇每8s搖動一個周期，搖動轉(zhuǎn)速= /s。在一個周期中，電風扇轉(zhuǎn)動了208=160轉(zhuǎn)。符合正常電風扇運轉(zhuǎn)速度。由于風扇擺動速度為勻速，則電風扇擺動角度隨時間t在半個周期內(nèi)呈線性變化關(guān)系。用matlab繪制的t關(guān)系曲線圖如下：——理論廓線的設(shè)計 一個周期內(nèi)欲實現(xiàn)沿軸線方向以21mm/s(0t4)及21mm/s(4t8)的預定運動，需對
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