【精品毕设】机械原理课程设计台式电风扇摇头装置设计
课程设计《台式电风扇摇头装置》
一、题目：台式电风扇摇头装置二、设计题目及任务2.1设计题目设计台式电风扇的摇头机构，使电风扇做摇头动作（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，仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配表见表2.11.表2.11 台式电风扇摆头机构设计数据此次选择的是方案C：摆角为ψ=90°，急回系数K=1.02，仰角φ=15°。
2.2设计任务（1）按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案。
（2）画出机构运动方案简图。
（3）分配涡轮蜗杆、齿轮传动比。
确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。
（4）确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸，它满足摆角ψ及急回系数K条件下使最小传动比角γmin最大。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在条件。
（5）编写设计计算说明书。
（6）学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动态演示或模型试验验证。
2.3设计提示（1）常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。
可以将风扇的摇头动作分解为风扇的左右摆动和风扇的上下俯仰运动。
风扇摇摆转动可以采用平面连杆机构实现。
以双摇杆机构的连杆为主动件（即风扇转子通过涡轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。
机架可选取80~90mm。
风扇的上下仰俯运动可采用连杆机构、凸轮机构等实现。
（2）还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动。
三、功能分解现市售电风扇的机头一般只是做单一的左右摆头动作，可结合手动调节机头俯仰角度来改变受风区域，但正常工作时机头的俯仰角往往是固定的，只依靠机头自身左右摆动来送风，因此受风区域、面积有限。
本台式电风扇是立体送风电风扇，该电风扇有两种实现方式。
即风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。
3.1风扇的左右摇摆运动风扇在开启后，需要调整受风区域时，则自然希望风扇能摇头，增加、改变受风的区域。
台式电风扇摇头装置设计
台式电风扇摇头装置设计 Prepared on 24 November 2020题目台式电风扇摇头装置设计目录摘要设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调节俯仰角。
以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。
本文分析了台式电风扇的摇头装置设计任务及结构工艺特点,介绍了工作过程,工作原理, 阐述了功能分解，机构选用，离合器的选用，机构设计，传动方案设计及相关计算等。
关键字：摇头风扇；工艺分析；机构引言飞梭弹指度，四年的大学生活接近尾声时，我们进行了为期近四个月的毕业设计。
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机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。
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人们之所以要广泛使用机器，是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。
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机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。
械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计-V1
械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计-V1设计一个可以使得台式电风扇能够进行左右转动的摇头装置，需要运用到械原理。
械原理课程设计能够提供一个很好的解决方案。
以下是关于械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计的文章。
1. 需求分析首先，我们需要进行需求分析，确定适当的参数和限制。
在设计中，我们需要考虑以下几个方面：- 电风扇的电机参数- 摇头器的大小和形状- 摇头装置的运作速率- 摇头角度，也就是每次转动的角度2. 设计方案接下来，我们可以开始设计电风扇摇头装置。
为了实现这个目标，械原理技术将被运用。
以下是设计方案：- 在风扇头部的中央加入一个凸起的基座，用于安装摇头器。
- 将一个凸形隆起的柱子放在基座上，使其旋转可以进行摇头的运作。
- 摇头器可以采用传统的齿轮和链条系统，其中一个齿轮和闸片用来限制摇头器的转速。
- 计算针对实现理想的摇头角度，在摇头器一圈中设置摆动装置。
摆动装置会把摇头器的运动传送到机械臂上。
机械臂可以单独设定到不同的摇头亚角度，以获得所需的摇头角度。
3. 实施在实施过程中，我们需要把设计所需的部件进行加工和制造，其中包括制造适合于齿轮和闸片的齿轮轴，以及一个摆动装置和一个机械臂。
一旦所有的部件被制造完成，并且装配在一起，即可进行实际测试。
测试可分为两个方面：第一方面是测试摇头器是否正常运作；第二方面是测试电风扇和摇头机械臂的协调运作。
4. 结论通过这次的实践，我们成功地设计出一个完整的台式电风扇摇头装置，实现了理想的摇头角度和速率。
这是一个很好的械原理课程设计例子，学生可以通过这个例子了解并掌握技能，并在未来的职业生涯中实践运用。
《机械原理课程设计》台式电风扇摇头机构
《机械原理课程设计》台式电风扇摇头机构绪论：风扇，指热天借以生风取凉的用具。
电风扇，是用电驱动产生气流的装置，内配置的扇子通电后来进行转动化成自然风来达到乘凉的效果。
图1（家用风扇简图）发明时间机械风扇起源房顶上，1829年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。
这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到欣喜，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。
1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。
1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。
电风扇的主要部件是：交流电动机。
其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。
能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为热能。
在人们的日常生活中，一台风扇为了满足多人多角度的使用，具备了在启动后左右反复摇头的功能，因此能增加令人感到凉爽的面积，这不失为一种方法。
在电风扇内部使风扇部分摇头有很多种方法。
工作原理：1.通过电机提供原动力2.通过轮系，连杆，凸轮等机构进行传动设计要求：最终机构要在单一驱动力驱动的前提下使这两种独立运动，即电风扇的转动与电风扇的摆动两组运动按预设传动比同时进行。
传动装置可由一组轮系组成。
风扇转动结构原理：双摇杆机构就是两连架杆均是摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。
（如图2）机构中两摇杆可以分别为主动件。
当连杆与摇杆共线时，为机构的两个极限位置。
双摇杆机构连杆上的转动副都是周转副，故连杆能相对于两连架杆作整周回转。
图2（双摇杆机构简图）风扇转动结构设计：（图3）图3本次设计的预定参数：电机转速为600转每分钟自由度：F=3n-（2PL+Ph）F=9-8=1传动比：蜗杆采用单头蜗杆n1/n2=K/Z其中，n1-蜗杆的转速 n2-涡轮的转速 K-蜗杆头数 Z-涡轮的齿数电机转速600r/min 涡轮齿数100传动比（i=Z/K）=100总结：该机构不宜用于实现大角度转动的电扇采用的原因是，大角度转动之后，容影引起蜗轮、蜗杆接触过紧或脱离的发生，影响正常使用。
2机械原理课程设计台式电风扇摇头装置
台式电风扇摇头装置设计一．设计要求设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调节俯仰角。
以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。
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、仰俯角度φ与急回系数K 的设计要求及任务分配见表。
方案号电扇摇摆转动电扇仰俯转动仰角ϕ/(°) 摆角ψ/（°）急回系数KH 115 1.06 272．设计任务：⑴按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案；⑵画出机构运动方案简图；⑶分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定他们的基本参数，设计计算几何尺寸；⑷确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角Ψ及急回系数K条件下使最小传动角γ最大。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在的条件；⑸编写设计计算说明书；二．功能分解显然为完成风扇左右俯仰的吹风过程需要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，需要设计相应的左右摆动机构（本方案设计为双摇杆机构）。
为完成风扇可摇头，可不摇头的吹风过程。
因此必须设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销离合器机构）。
扇头的俯仰角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。
因此，需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件按钮）。
三. 机构选用驱动方式采用电动机驱动。
为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述功能分解，可以分别选用以下机构。
机构选型表：1，减速机构选用功能执行构件工艺动作执行机构减速减速构件周向运动锥齿轮机构执行摇头滑销上下运动离合机构左右摆动连杆左右往复运动曲柄摇杆机构俯仰撑杆上下运动滑块机构图1：锥齿轮减速机构图2：蜗杆减速机构由于蜗杆蜗轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大,摩擦磨损大,传动效率较低,易出现发热现象,常需要用较贵的减磨耐磨材料来制造蜗轮,制造精度要求高，刀具费用昂贵，成本高。
机械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计(1)
机械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计(1)设计题目：机械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计一、设计需求随着人们对生活品质要求的提高，电风扇已成为人们夏季生活中不可缺少的物品。
然而，传统的台式电风扇只能在一个固定角度内吹风，无法实现摇头功能，导致风扇的使用范围受限。
因此，本次设计需要设计一种适用于台式电风扇的摇头装置，使电风扇能够摇头，拓展其使用范围。
同时，需要确保摇头装置的可靠性、稳定性和安全性，以避免装置故障或损坏带来危险。
二、方案设计1. 前置条件在本次设计中，假设已有一台传统的台式电风扇，其外形和结构参照如下图：2. 摇头装置的设计方案本次设计中，我们采用一种球形转向机构来实现电风扇的摇头功能。
球形转向机构能够实现方向的变化，使得电风扇能够左右晃动，从而实现摇头功能。
具体地，摇头装置的设计分为以下几个步骤：（1）选材为保证装置的质量和稳定性，我们选用了优质的铜材和不锈钢材料。
铜材和不锈钢材料具有良好的强度和韧性，能够承受较大的力和振动，同时不易生锈，也能减少散热导致的问题。
（2）设计球形转向机构球形转向机构的结构如下图所示：球形转向机构由两个球形承载件、两个承压块、一个转向架、两个支架和一个齿轮组成。
其中两个球形承载件被安装在承压块中，转向架上安装有齿轮，支架固定在电风扇的支架上。
在球形转向机构的设计中，需要控制好齿轮的齿数和直径，以保证转向机构的转动角度和速度，从而保证电风扇的摇头幅度和摇动频率。
同时，还需要控制好球形转向机构中的各个零部件的尺寸和公差，以保证装置的稳定性和可靠性。
（3）装配球形转向机构球形转向机构的装配相对简单，只需将各个零件依次按照设计方案组装即可。
在装配过程中需要注意的是，应该仔细检查各个零部件的公差是否合适，避免在装配过程中出现误差。
并且，需要确保球形承载件与电风扇支架之间的连接紧固可靠，以免在使用中出现松动或磨损的情况。
3. 测试在球形转向机构装配好后，需要进行测试以检查装置的性能和稳定性。
台式电风扇摇头装置机械原理课程设计
台式电风扇摇头装置机械原理课程设计摇头装置是一种常见于台式电风扇中的机械结构，它能够使风扇的扇叶左右自动摆动，使得风扇的风力分布更加均匀，覆盖范围更广。
在本篇文章中，将详细介绍台式电风扇摇头装置的机械原理，并进行课程设计。
一、摇头装置的机械原理1.基本结构2.工作原理当电机启动时，电机的转动力会通过减速器传递给摇头齿轮。
摇头齿轮是一个特殊设计的齿轮，其齿形和齿数使得摇头杆得以左右摆动。
摇头杆通过与摇头齿轮的啮合来获得动力，并将动力传递给摇头扇叶。
摇头杆的摆动是通过摇头齿轮的齿形和齿数来实现的。
摇头齿轮的齿形一般是非圆弧形的，齿数也是不对称的。
这样设计的目的是使得摇头杆在摇头齿轮的作用下左右摆动，从而使摇头扇叶左右摆动。
二、课程设计在进行台式电风扇摇头装置的课程设计时，可以按照以下步骤进行：1.确定设计需求首先，需要明确设计的目标和需求，包括摇头扇叶的摆动角度、频率等参数。
2.设计摇头杆根据设计需求，设计摇头杆的形状和尺寸。
摇头杆一般是一个长条形的零件，需要考虑其强度和刚度，以及与摇头齿轮的连接方式。
3.设计摇头齿轮根据摇头杆的设计来确定摇头齿轮的齿形和齿数。
摇头齿轮一般是一个非圆弧形的齿轮，需要考虑其与摇头杆的啮合方式和传动效率。
4.设计减速器减速器是将电机的转动力传递给摇头齿轮的装置，需要根据电机的转速和扭矩来选择合适的减速比。
减速器一般由齿轮、轴承等组成，需要考虑其传动效率和噪音等因素。
5.设计电机支架电机支架是将电机固定在风扇的底座上的装置，需要考虑其稳定性和结构强度。
6.进行装配和调试将设计好的各个零件进行装配，并进行调试和测试。
调试过程中需要注意各个零件的配合情况和传动效率，以及摇头扇叶的摆动角度和频率是否符合设计要求。
三、总结台式电风扇的摇头装置是一种常见的机械结构，通过电机、减速器、摇头齿轮、摇头杆和摇头扇叶等组成，能够使风扇的扇叶左右自动摆动。
在进行课程设计时，需要明确设计需求，设计摇头杆和摇头齿轮的形状和尺寸，设计减速器和电机支架，然后进行装配和调试。
机台式电风扇摇头装置
《机械原理》课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：陈晓岑工作单位：机电工程学院1. 设计题目：台式电风扇摇头装置机构简介和设计内容台扇的摇头装置由两级减速器、连杆机构、控制机构和过载保护装置等部分组成。
摇头机构旋钮由钢丝绳与摇头机构相连。
摇头机构有杠杆离合式、螺旋式和滑板式。
一般我们用的都是杠杆离合式。
通电后电动机带动转轴后端的蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮转动，蜗轮转动通过过载保护装置带动离合器下齿转动（一级减速）。
当旋钮旋到摇头位置时，钢丝拉绳处于松驰状态，离合器上齿在压缩弹簧的作用下，下压和离合器下齿啮合，离合器上齿中的横槽与齿合轴上的横销啮合，使齿合轴一起转，位于齿合轴下端的直齿轮和摇头直齿轮啮合（二级减速）。
再由摇头直齿轮带动摇摆连杆和摇摆盘运动，使扇头来回摆动。
经两次减速后，电动机由每分钟1440转，减到扇头每分钟摆动5-6次。
当控制旋钮旋到不摇头位置时，钢丝绳处于拉紧状态，离合器机构装置上下齿分开，扇头停转。
试设计该装置的一级、二级减速机构和风扇摇摆机构。
2. 设计数据如表3.设计要求（1）至少设计出三种能实现该运动形式要求的机构，绘制所选机构的机构示意图（绘制在说明书上），比较其优缺点，并最终选出一个自己认为最合适的机构进行机构综合设计，绘制出其机构运动简图。
（2）按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案。
（3）分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。
（4）确定平面连杆机构的尺寸，它应满足摆角ψ及行程速比系数 k 。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。
验算曲柄存在条件，验算最小传动角（最大压力角）。
（5）以上所要求绘制的图形均绘制在一号图纸。
（6）编写设计计算说明书。
4.设计提示摇头机构有杠杆离合式、螺旋式和滑板式。
一般我们用的都是杠杆离合式。
本设计可采用平面连杆机构实现。
由装在电动机主轴尾部的蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮和小齿轮做成一体，小齿轮带动大齿轮，大齿轮与铰链四杆机构的连杆做成一体，并以铰链四杆机构的连杆作为原动件，则机架、两个连架杆都作摆动，其中一个连架杆相对于机架的摆动即是摇头动作。
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电扇摇摆转动
电扇仰俯转动
仰角 /(°)
摆角ψ/（°）
急回系数K
F
105
1.05
25
二.设计任务
⑴按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案；
⑵画出机构运动方案简图；
⑶分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定他们的基本参数，设计计算几何尺寸；
⑷确定电扇摇摆转动的平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角Ψ及急回系数K条件下使最小传动角 最大。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在的条件；
滑销锥齿轮机构
左右摆动
连杆
左右往复运动
平面四杆机构
俯仰
撑杆
上下运动
手动按钮机构
1．减速机构选用
蜗杆减速机构
蜗杆涡轮传动比大, 结构紧凑，反行程具有自锁性，传动平稳, 无噪声, 因啮合时线接触, 且具有螺旋机构的特点, 故其承载能力强，但考虑后面与离合机构的配合关系，由于蜗杆涡轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损大，传动效率低，易出现发热现象，需要用较贵的减摩材料来制造涡轮，制造精度要求高，成本高。而锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相比涡轮蜗杆成本低，所以选择锥形齿轮减速。综上，选择锥形齿轮减速机构。
机械原理课程设计
课程题目：台式电风扇摇头装置
专 业：
班 级：
学 号：
姓 名：
指导老师：
2013年6月23日
一．设计要求…………………………………………………………2
二．设计任务.............................................2
三．功能分解.............................................3
扇头的仰俯角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。因此需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为手动控制旋钮）。
四. 选用机构
驱动方式采用电动机驱动。为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述功能分解，可以分别选用以下机构。机构选型表：
功能
执行构件
工艺动作
执行机构
减速
减速构件
周向运动
锥齿轮机构
执行摇头
滑销
上下运动
电动机传过来的动力，由于功率大，转轴运转速度快，故需一减速装置将电机的速度减慢传给摇头机构（本方案选用锥齿轮机构）。
还可以采用空间连杆机构直接实现风扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动（本方案选用平面四杆机构实现左右摆动）。
应设计相应的左右摆动机构完成风扇摇头或不摇头的吹风过程，所以必须设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销锥齿轮机构）。
5-2.四杆位置和尺寸的确定……………………………………8
5-3.传动比的分配………………………………………………9
六．总结···············································13
七．参考文献…………………………………………………………15
台式电风扇摇头装置方案
一．设计要求
设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调节俯仰角。以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。
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、仰俯角度φ与急回系数K的设计要求及任务分配见表。
⑸编写设计计算说明书；
（6）学生可进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动态演示或模型试验验证。
三．功能分解
常见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。可以将电风扇的摇头动作分解为风扇左右摆动和风扇上下俯仰运动。风扇要摇摆转动克采用平面连杆机构实现。以双摇杆机构的连杆作为主动件（即风扇转子通过蜗轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现风扇的左右摆动（风扇安装在连架杆上）。机架可取80~90 mm。风扇的上下俯仰运动可采取连杆机构、凸轮机构等实现。本方案具体机构选用如下：
4、机构组合
五．机构的设计
1.铰链四杆机构的设计
平面四杆机构和极限位置分析
按组成它的各杆长度关系可分成两类：
(1)各杆长度满足杆长条件,即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。且以最短杆的对边为机架,即可得到双摇杆机构。根据低副运动的可逆性原则,由于此时最短杆是双整转副件,所以,连杆与两摇杆之间的转动副仍为整转副。因此摇杆的两极限位置分别位于连杆(最短杆)与另一摇杆的两次共线位置,即一次为连杆与摇杆重叠共线,如图所示AB′C′D,另一次为连杆与摇杆的拉直共线即图中所示ABCD。 摇杆的两极限位置与曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置的确定方法相同,很容易找到。
四．选用机构………………………………………………………3
4-1.减速机构选用………………………………………………4
4-2.离合器选用…………………………………………………5
4-3.摇头机构选用………………………………ห้องสมุดไป่ตู้……………6
五．机构的设计………………………………………………………7
5-1.铰链四杆机构的设计………………………………………7
两极限位置的确定
(2)各杆长度不满足杆长条件,即最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和。则无论哪个构件为机架机构均为双摇杆机构。此时,机构中没有整转副存在,即两摇杆与连架杆及连之间的相对转动角度都小于360°
2.四杆位置和尺寸的确定
极为位夹角为0°的两极限位置
根据计算,极位夹角为180°*(K-1)/(K+1)=4.39°很小,视为0°, 如上图所示BC,CD共线,先取摇杆LAB长为70, 确定AB的位置,然后让摇杆AB顺时针旋转105°,得到A′B′, 再确定机架AD的位置, 取∠B′AD=5°（则∠BAD＝１１０°）且LAD取90, 注: AD 只能在摇杆AB, A′B′的同侧。
2．离合器选用
方案一主要采用的滑销上下运动，使得涡轮脱离蜗杆从而实现是否摇头的运动。而方案二比方案一少用了一个齿轮，它主要采用的滑销和锥齿轮卡和从而实现是否摇头的运动，不管是从结构简便还是从经济的角度来说方案二都比方案一好，也更容易实现，所以我们选择方案二。
3．摇头机构选用
方案一：平面四杆摇头机构
四杆机构更容易制造，制造精度要求也不是很高，并且四杆机构实现摆幅也更容易实现，最重要的是它的制造成本比较低，所以首选四杆机构，从以上两个简图中我们不难看出方案一比方案二多了一个齿轮盘，所以方案二更佳。