台式电风扇摇头装置
台扇摇头原理
台扇摇头原理
台扇摇头的原理是利用机械结构，通过电机驱动实现左右方向的往复运动。
具体来说，台扇内部有一个摇头装置，包括一个摇头齿轮和一个传动轴。
摇头齿轮是一个齿轮组成的机械结构，其中有凸轮、凹轮等不同形状的齿片。
当电机启动时，电能被转化为机械能，传输到齿轮上。
传动轴是连接电机和摇头齿轮的轴，通过传递电机的转速和动力，使齿轮得以运行。
传动轴通过与齿轮的齿相咬合，将其驱动，并使其进行左右方向的旋转。
当齿轮转动时，不同形状的齿片会与一个摆臂接触并推动，这个摆臂与台扇的摇头机构相连。
随着摆臂的推动，台扇摇头机构在一个预设的角度范围内进行左右往复运动。
这样，通过不断的电机驱动和齿轮运动，台扇的摇头装置就能够产生左右方向的往复运动，实现扇头的摇摆。
这种摇头装置的设计，使得台扇能够更好地散发风力，使空气更均匀地流动到各个角落，增加了舒适度。
台式电风扇摇头机构设计 机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书设计课题台式电风扇摇头机构设计指导教师郑丽娟完成日期 2 0 1 1 年 7 月 8 日1.摘要2.机构设计任务书2.1 设计目的2.2 课程题目2.3 工作原理2.4 设计要求2.5 设计背景3.机构方案设计3.1思路来源3.2思路流程3.3方案选择与比较3.3.1方案选择3.3.2 方案综合分析3.3.3主方案分析4.典型机构的设计和运动分析4.1轮系设计及分析4.2移动从动件圆柱凸轮机构设计——理论廓线设计4.3 设计注意要求5.动力分析5.1传动比计算5.1.1 总传动比计算5.2.2分配各级传动比5.2传动参数的计算5.2.1各零件转速的计算5.2.2各零件功率的计算5.2.3各零件输入转矩的计算5.2.4各构件的传动参数汇总5.3齿条、齿轮传动5.4蜗杆上任一点（扇叶安装位置）运动分析：6.心得体会7.参考文献8.附件1.摘要机械原理课程设计旨在让我们在掌握一定理论知识之后，对现实的机械产品进行分析与设计，为了更好地将机械原理课程的理论与实际想结合，我们组设计的研究课题是台式电风扇的摇头机构。
此摇头机构由一个电机驱动，通过一定数量的齿轮组成轮系进行传动，可以实现电风扇扇叶在预定的工作角度内转动，有较强的适应性与稳定性。
本说明书将首先对我们组设计的电风扇摇头机构以及工作方式借助Matlab等辅助软件进行分析、研究，并进行Pro/E动画仿真模拟，然后对主要构件的具体设计方案、制作方法以及Solidworks三维图样进行展示与说明，最后对整个机构的设计方案进行总结、评价与比较。
关键词摇头机构三维设计分析评价2.机构设计任务书2.1设计目的a)综合运用机械设计课程和其他课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
b)通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。
c)通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。
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。
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。
台式电风扇摇头装置报告模板
湖南工业大学机械原理课程设计湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2015 ~ 2016学年第二学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称学生姓名专业班级学号144题目台式电电扇摇头装置的设计成绩起止日期2016 年 6 月 13 日～2016 年 6 月 17 日目录清单序号材料名称资料数目备注1 课程设计任务书 12 课程设计说明书 13课程设计图纸3张45611机械原理设计说明书台式电电扇摇头装置的设计起止日期：2016 年 6 月13日至2016 年 6 月21日学生姓名陈班级学号成绩指导教师(署名)机械工程学院（部）2016年 6月 18日1序言进入二十一世纪以来，市场更加需要各种各种性能优秀、质量靠谱、价钱靠谱、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。
机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构想、各种传动机构和履行机构的采纳和创新设计。
机械理课程设计能够培育机械类专业学生的创新能力，是学生综合应用机械原理课程所学理论知识和技术解决问题，获取工程技术训练必不行少的实践性教课环节。
我们组的设计题目是台式电电扇摇头装置，经过对设计任务的议论剖析，功能上要求达成左右摇晃和上下仰俯运动。
要达成这些功能需要有主动装置、减速装置、轮轴变换、四连杆装置。
经过认真的剖析评论，最后选择了最适合的方案。
2目录231.设计题目 42.设计任务 53.功能分解 54. 机构采纳 64.1 74.2 84.3 95.机构组合方案及评论106.传动比设计116.1 116.2 126.3 147.设计总结188.参照资料19 3台式电电扇摇头装置1．设计要求1.1 要求设计台式电电扇的摇头装置要求能左右旋转并可调理俯仰角。
以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动成效。
1.2 原始数据设计台式电电扇摆头装置 , 电扇的直径为Ф300mm，电扇电动机转速 n=1450r/min ，电扇摇头周期 T=10s。
《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。
机械原理课程设计台式电风扇的摇头装置
目录1．台式电风扇摇头装置的功能与设计要求 (3)1.1工作原理及工艺过程 (3)1.2功能分解 (3)1.3原始数据及设计要求 (3)1.3.1 原始数据 (3)1.3.2 设计要求 (3)1.4设计任务 (3)2．执行机构的设计 (4)2.1（方案Ⅰ） (4)2.2（方案Ⅱ） (4)2.3（方案Ⅲ） (5)2.4（方案Ⅳ） (6)3．执行机构的辅助构件设计 (6)3.1滑销控制机构（方案Ⅰ） (6)3.2齿轮控制机构（方案Ⅱ） (7)4．减速机构的设计 (7)4.1蜗杆减速机构（方案Ⅰ） (7)4.2锥齿轮减速机构（方案Ⅱ） (7)4.3行星轮系减速机构（方案Ⅲ） (7)5．方案的确定 (8)5.1原动机的选择 (8)5.2传动方案确定 (8)5.3有关参数及相关计算 (8)5.3.1相关计算 (8)5.3.2传动构件的尺寸确定 (8)6．尺寸与运动综合 (9)6.1执行机构尺寸设计 (9)6.2验算曲柄存在条件即最小传动角 (10)6.2.1曲柄存在条件 (10)6.2.2最小传动角验算 (11)7.系统总图 (11)8.总体评价 (11)8.1课题总结 (11)8.2存在问题 (12)参考文献······························ (12)1．台式电风扇摇头装置的功能与设计要求1.1工作原理及工艺过程1.2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）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。
台式电风扇摇头机构设计
台式电风扇摇头机构设计(总36页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计台式电风扇摇头装置机构姓名：_____________学号：_____________专业：_____________指导教师：_____________台式电风扇摇头装置机构设计摘要电风扇摇头装置设计是从电风扇设计开始的，也是电风扇设计中最重要的部分，对于电风扇的研究，国内外已有不少的研究成果，但在创新这一块做的还不够, 还有待进一步完善。
本文首先对摇头电风扇的历史和发展现状以及其类型和特点进行了介绍，然后介绍了设计准则, 提出方案拟定, 并选择最优方案,主要是现有的电风扇摇头装置中平面摇杆机构，包括平面摇杆机构的结构、工作原理、设计原理、设计原则；其次根据已知原动机的转速, 分配传动比，选择合适的机构, 如蜗轮蜗杆机构以及齿轮机构, 根据传动比确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸,再次采用图解法, 根据已知条件(极位夹角, 摇杆速度等)设计平面四杆机构, 然后在实验室组建仿真机构模型, 观察所设计的尺寸是否满足所需的运动轨迹，再就制作台式电风扇摇头平面机构的计算机动态演示, 通过图解法研究各杆件的运动, 进行运动分析, 最后总结并讲述了电风扇的未来展望。
关键词：平面摇杆机构，传动比, 蜗轮蜗杆, 齿轮传动, 运动分析 ,动态演示目录第一章引言..................................................................... 错误!未定义书签。
电风扇工作原理 ..................................................... 错误!未定义书签。
第二章电风扇摇头机构的设计................................. 错误!未定义书签。
电风扇摇头机构设计概述 ................................... 错误!未定义书签。
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实现杠杆机构可用以下两种
四连杆机构
凸轮机构
四杆机构
凸轮机构
机械运动方案的选择和评定
方案1
该设计方案 采用了齿轮 箱来减小输 出速度，蜗 轮蜗杆来实 现减速和传 动轴的变换。
该机构通过齿轮啮合达到减速的目的，然后由涡轮蜗杆实现转动的方向改变的目的， 由四连杆机构组成双摇杆机构实现风扇头的摆动。此方案的优点是涡轮蜗杆机构的 传递准确性高，连杆机构制造简单成本低，齿轮传动平稳；缺点是涡轮蜗杆传递力 的能力差，发热量比较大,常用较贵的减摩耐磨材料来制造蜗轮，成本较高。
减速机构选用
齿轮组减速
涡轮蜗杆
齿轮组
齿轮组机构是最常见的减速机构，但是考虑到传动的传动比过大且风 扇头尺处的限制，我们选择了内啮合齿轮。还可以用带传动和链传动 来减速，但由于风扇尺寸限制均舍弃。
传动轴线变换选用
蜗轮蜗杆机构
圆锥齿轮传动
蜗轮蜗杆机构
直齿圆锥齿轮传动
摇头机构的选用
• 在这里我们选用杠杆式来作摇头机构
台式电风扇摇头装置
组长 ： 凸轮机构的设计 组员 ： 对机构的合理改进
： 对各种机构的分析 ： 传动方案的优化确定 ： CAD制图
指导老师：
机械原理课程设计任务书
一、设计题目 台式电风扇摇头装置 二、工作原理及工艺动作过程：
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： 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。此外，还要满足传动性能要求
Байду номын сангаас运动功能图 运动循环图
机构选用
• 台式电风扇摇头机构常见的有杠杆式、滑板式等，在这里 我们组选用的是杠杆式。
• 要完成左右摆动需要完成运动轴线变换、传动比降低和摇 头周期性摆动。可以分别选用以下机构。传动轴线变换可 以选用蜗杆蜗轮、锥齿轮等；减速机构可以选用小齿轮带 动大齿轮组减速、涡轮蜗杆减速等；风扇摇摆转动可采用 平面连杆和凸轮机构实现。
方案2
当偏心圆盘凸轮 回转时，凹槽侧 面迫使构件6摆 动，从而实现电 风扇的摇头功能
摆动从动件偏心圆盘凸轮机构示意图
该机构通过三级减速，由凸轮的形状性质实现风扇头的摆动规律。此方案继承 了方案一的传动优点，传动准确，风扇头的摆动角度可以调节，传动平稳，摆 头在极限位置没有速度的突变，占用的空间较小；而且也改良了凸轮独特性的 缺点，缺点是涡轮蜗杆的发热量较大
• 缺点是结构过于复杂，在小尺寸内不宜设计
整体简图
方案4 方案4跟方案一 一样，通过连杆 装置实现摇头运 动
该机构摈弃了涡轮蜗杆发热量大，传递力效果差的缺点，用圆锥齿 轮代替，缺点是圆锥齿轮造价成本相对较高
由以上四个方案可以看出：方案一、四的机构相对于方案二、三功 能过于简单，在考虑适当创新的前提下，不宜采用。但是方案三太 过于复杂，对运动路径的分析也很困难，所以方案二结构相对简单， 成本相对较低且能达到预期的运动要求，由于电风扇的传递力的要 求不是很大，因此涡轮蜗杆机构，和凸轮机构适合设计要求，而且 通过对凸轮机构的改良，有了很好的发挥空间，因此方案二相对较 好。综合考虑摇头机构选择方案二。
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）风扇需要按运动规律做左右或上下摆动，因此 需要设计相应的摆动机构。 2）风扇需要转换传动轴线和改变转速，因此需要 设计相应的机构。 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。 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摆动角度φ的要求下，尽 量保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。
方案三
• 该方案直接由主电动机单齿箱驱动，实现上下和左右摆头，这时主电动机跟 随一级转动副摆动，但对于传统设计，同一动力用于驱动另一组转动副时， 动力传动机构的传动距离——一般为中心距必然作周期性的变化，无法直接 采用传统成熟的机构。但方案有效克服了立体送风电风扇传动机构设计上的 缺陷，使结构简单可靠，成本低，维修保养方便。
三、原始数据及设计要求：
设计台式电风扇的摇头机构，风扇的直径为Ф300mm， 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与急回系数k的设计要求及任务分配见表1。
四、设计方案提示
• 常见的摇头机构有杠杆式、滑板式等。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。机架可取80～ 90mm。
五、设计的主要任务
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. 解析法确定平面连杆机构的运动学尺寸，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.提出调节摆角的结构方案，并进行分析计算。 6.编写设计计算说明书。 7.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验证。
摘要
在当今社会，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、效率 高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、市场竞争能力和经 济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机 械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设 计。 我们组的设计题目是台式电风扇摇头装置，该装置可增大受风面积。 通过合理的设计可以降低生产成本，提高风扇效率，符合低碳环保的 原则和可持与发展战略。通过对设计任务的讨论分析，功能上要求完 成左右摇摆和转换传动轴线和改变转速运动。要完成这些功能需要有 减速装置、轮轴转换、摇头装置。针对这些装置我们选用了几种机构 并经过分析，设计了四种方案，经过仔细的分析评价，最后选择了最 合适的方案。