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。
2.4电风扇的摇头机构
机构、过载保护装置及控制机构四 部分
特点: 结构简单，性能可靠， 故障率较小，早期很多电扇所采用。
结构如图所示。
减速机构和四连杆机构也与杠杆离合式相同。 控制机构 其啮合轴的下端与直齿轮啮合，上端开有螺孔，供固定控制
按钮用，中段有一孔，内嵌有两颗被压簧抵紧的钢珠。
2.4.2 四连杆机构
由直齿轮、摇摆连杆、摇摆盘等组成，作用是将转动 变为来回摆动
局部放大图
A
控制杠杆、钢丝、钢丝套和摇头开关等组 成
2.4.4 保护装置
为了防止在摇头时意外受阻 而造成摇头机构或电动机的损坏， 还设有过载保护装置。
2.4.5 摇头机构的工作原理
2.4 电风扇的摇头机构
物理系10-2班 20100202023 帕热合·麦麦提明
形式：杠杆离合式、滑板式和揿拔式。 杠杆离合式摇头机构：
由减速机构、四杆机构、控制机构及 过载保护装置四部分组成。如图所示。
2.4.1减速机构
电动机轴的后端制成蜗杆，伸人齿轮箱内，与蜗轮 （又称为斜齿轮）啮合，组成第一级减速。由与蜗轮相同 转速的啮合轴带动位于齿轮箱下方的直齿轮，是第二级减 速。经过两级减速，将电动机转轴的高转速（如四极电动 机约1 400 r／min）降低到直齿轮的低转速（4~7 r／min ）。
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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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机械原理课程设计机械原理课程设计2013级机械设计制造及其自动化专业学号：2013211013姓名: 陈晓宝2014-11-12指导教师: 王峥庞军张孝琼131说明书编写要求参考如下：一、设计内容和要求：其内容大致包括以下几个方面：（1）目录；（2）设计目的和内容（可包括设计条件、要求及原理图）；（3）设计内容§、机械运动方案设计（可包括机构运动方案的选型与确定，机械运动方案简图、运动循环图和传动方案图等）；§、机构尺寸的设计计算与分析（可包括构件图与零件图）；§、机构运动与受力分析，机构整体的设计；（4）总结；（5）参考文献。
二、说明书格式要求按照本科毕业设计相关格式要求；机械原理课程设计一、设计任务书1、引言1.1.1电风扇发展现状和前景展望近年来，相较人们对空调的普遍关注，电风扇市场就有点门庭冷落。
但空调高耗电量且封闭空间的弊端，使得通风效果相对较好、功耗相对较低的电风扇仍然存在很大的市场。
所以有必要研究电风扇的发展。
电风扇又称电扇，用于散热，夏天用它来清凉为好,还可用来驱散室内热气。
1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊斯卡茨霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。
1908年，美国的埃克发动机及电气公司，研制成功世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇, 这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，而成为以后销售的主流。
如今，电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，塔式气流扇尊贵典雅，卡通台扇娇巧可爱，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家拿来做文章，并在此基础上增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。
据统计，市场成熟度颇高的电风扇行业在国内仍然存在着相当大的市场容量，但由于这个行业技术比较陈旧，外观固定单一，市场上常见的落地扇、转页扇、台扇、壁扇、楼顶扇、吊扇这几个传统类型电风扇的外观和功能的同质化现象十分严重，严重影响和制约了这个市场的发展和提升。
但近年来一些主流企业开始有所觉察，他们通过积极创新，突破老式的传统设计，纷纷开发出了一系列更富创新力，更具差异化个性的新产品，以求继续做大蛋糕和进行产品升级。
1.1.2电风扇的结构如图1.1所示, 台扇由扇叶、网罩、扇头、调速机构、底座等部分组成, 扇头是台扇中最复杂、最重要的部件，由电动机、前后端盖及摇头机构等构成, 而吊扇主要由扇头、上下罩、吊杆、吊攀以及独立安装的调速器组成。
转页扇由于导风轮的作用，使其送出的风风力柔和，舒适宜人。
图1-1-2 电风扇装备图1.1.3电风扇工作原理电风扇工作时（假设房间与外界没有热传递）室内的温度不仅没有降低，反而会升高。
让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。
但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量”，故人们会感觉到凉爽。
风扇在转动时，扇叶后面空气的流速要慢于扇叶前面空气的流速，这样后面空气的压力就比前面的大，这个压力差，就推动空气向前，形成风了。
2、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）。
具体要求如下：（1）电动机输入功率p：5.5kw（2）电动机转速n：960r/min（3）涡轮-蜗杆传动比i：23（4）涡轮的端面压力角-蜗杆的轴面压力角等于标准压力角：20（5）涡轮齿数z2: 46（6）蜗杆齿数 z1: 2（7）杆件数： 4风扇可以在一定周期下进行摆头运动，使送风面积增大。
3、设计要求（1）转速n>=960r/min。
（2）稳定性应该达到高要求，动力系统可靠，结构能在高速下保持稳定不产生大变形或者大的冲击（3）作双摇杆机构的运动简图，再作机构极位夹角 ,存在急回特性（4）作涡轮-蜗杆机构的尺寸分析；校核强度；选择材料；初定参数；校核滑动速度；热平衡计算……（5）四杆机构的稳定可靠性，且其极限位置（6）尽量满足节约能源，满足小型化轻量化结构特点，有比较可靠的传动控制系统，能够在一定程度上减震与减小噪声，便于安装便于运输易于润滑。
（7）按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案。
（8）画出机构运动方案简图。
（9）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。
（10）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）。
（11）提出调节摆角的结构方案，并进行分析计算。
（12）编写设计计算说明书。
（13）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4、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。
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。
5、机构选用[1]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1-1.表1-1电风扇摆头的机构选形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｝。
1.5.2 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（凸轮机构）a11设计仰俯机构，但由于电扇的机壳大小有限，并且凸轮只常使用在低负载的传动过程，假如当电风扇的机头被某重物压住，则很容易损坏凸轮。
所以，改变成方案二使用A2=｛a33｝（连杆滑块机构）设计。
将机壳引出杆使用一条路径导轨进行约束，来完成设想的仰俯运动。
二．运动方案及选择1、左右摆动方案图2-1-1 左右摆动方案三机构简图图2-1-2 左右摆动方案三立体图该方案在方案改变了四杆机构的机架及各杆的位置，消除了其自转，达到扇叶随摇杆左右摆动的效果。
蜗轮与下面的转盘同轴但可以拉伸，在需要电扇转头时放下蜗轮使其与蜗杆啮合，使蜗杆带动蜗轮转动，带动转头；当不需要转头时，拔起蜗轮即可脱离啮合。
2、上下摇摆方案该方案中，导轨来控制风扇机头的上下摇摆，导轨的形状可以根据要求更改来达到不同的上下摇摆效果，并为了美观将导轨藏于机壳内部。
导轨套在主轴上，不随着机头左右转动，而机头在左右转动时其内部的凸起物受导轨轨迹的约束，带动机头在左右转动的同时随导轨轨迹上下摇摆。
图2-2-2 上下摇摆方案本方案不涉及复杂机构，提高了可靠性；上下摇摆轨迹可以随要求改变。
3、最终方案左右摆动方案三与上下摆动的结合。
图2-3-1 最终方案三视图序号摇杆长c 摆角Ψ曲柄长a 行程比系数K 机架长d 连杆长b 最小传动角α1 12.8 100 9.2 1.03 107.1981 108.806 59.45592 12.5 100 9.2 1.03 30.1644 29.4390 52.43753 12.5 100 9.1 1.03 74.8333 75.7069 55.88234 12.5 100 9.21 1.03 20.9299 19.4228 54.66885 12.55 100 9.21 1.03 46.7356 46.7744 52.96336 12.6 100 9.1 1.03 95.3904 96.7470 58.22917 12.61 100 9.2 1.03 68.9975 69.7103 55.15128 12.61 100 9.25 1.03 48.9527 49.0627 53.12789 12.62 100 9.2 1.03 71.5010 72.279 55.424110 12.65 100 9.2 1.03 78.8448 79.4994 56.2042图2-2-3 四杆机构观察表2-3-2，根据实际情况（30CM直径的扇叶），挑出比例最协调及最小传动角相对大的第二组数据，并按比例缩放到c=2.72cm、a=3cm、d=6.56cm、b=6.4cm4．传动比设计[3]由于在设计的左右摆头机构中，将蜗轮带动连杆进行整周回转的匀速圆周运动。
当蜗轮旋转一周，电扇机壳也正好摇摆一回，得出蜗轮的转速为w=2×л/10=л/5。
由于已知条件电动机转速与蜗轮转速相差较大，并且需要改变轴向传动，因此在设计中运用了能产生较大传动比的蜗轮蜗杆机构与行星齿轮机构。
最终得出理想的传动比。
图2-4-1 传动轮系4.1行星轮系设计行星轮系在一定齿数比的情况下能产生较大的传动比。
设计中，采用一对外啮合和一对内啮合齿轮构成。
其中Z3为内啮合齿轮，Z1=18，m1=1；Z2=33，m2=1，'2Z =17，'2m =1；Z3=68，m3=1。
计算得传动比为325。
4.2蜗轮蜗杆轮系设计与行星轮系配合，并考虑电扇机壳的体积大小，蜗轮蜗杆的尺寸不宜过大。
设计中蜗杆的直径为18，m=1.6,α=︒20,γ=84.102059'''︒；蜗轮的Z=30，m=1.6,α=︒20,β=84.102059'''︒，如此，蜗轮蜗杆轮系的传动比i=20，且均为左旋。
、将两种轮系组合成一个复合轮系，能顺利地符合设计要求，不仅传动的轴向改变，而且，完成了较大传动比的减速过程，综合两者的传动比，得总i=3725。
故轴的强度足够。
4.3蜗轮蜗杆各参数和校核由于动力的传递方向需要变向，同时也需要将转速降低，所以我们在设计中使用了蜗轮蜗杆减速器。
选择材料：蜗杆用45钢，表面硬度45~50HRC 。
蜗轮材料采用ZCuSn10Pb1，金属型铸造。
4.3.1按接触强度计算 1、确定蜗杆头数、蜗轮齿数查表知，Z 1=1 Z 2=21n n 1Z ⨯=30 2、确定蜗轮转矩 22621055.9n P T ⨯⨯==2161055.9n P η⨯⨯ （η=0.82，初估计） =3.8382.053.11055.96⨯⨯⨯=51044.1⨯N.mm3、确定条件确定载荷系数A K =1.1, 确定弹性系数MPa Z E 155=转速系数81218-⎪⎭⎫⎝⎛+=n Z n =811821-⎪⎭⎫⎝⎛+=0.85 寿命系数6800300525000⨯⨯=h Z =1.13 ，接触系数查图得ρZ =2.85接触疲劳极限由表得，lim H σ=265MPa ，接触强度安全系数min H S =1.3 4、初定中心距、模数、导程角32lim min 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=H H hn E A S Z Z Z Z T K a σρ=3252653.113.185.085.21551044.11.1⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =29.95 （a 取35mm ）m=（1.4~1.7）2Z a =1.5~2.4 取m=1.6 γtan =11d mZ = 0.057 γ=5114'5、计算传动效率当量摩擦角611'= V ρ，啮合效率()V ργγη+=tan tan 1=()6115114tan 5114tan '+'' =0.91, 传动效率321ηηηη==0.98（取2η=1，因查V ρ时考虑轴承的摩擦损耗，3η=0.98，考虑蜗杆转速较高）4.3.2 验算齿面接触强度22621055.9n P T ⨯⨯==2161055.9n P η⨯⨯ =3.8385.053.11055.96⨯⨯⨯=51049.1⨯N.mm 32lim min 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=H H hn E A S Z Z Z Z T K a σρ=3252653.113.185.085.21551049.11.1⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =30.3<35mm(原参数强度足够）4.3.3 计算传动的主要尺寸中心距 ()2121mz d a +==()306.12821⨯+=38mm 蜗杆的分度圆直径 1d =28mm ，蜗杆齿顶圆直径 a a h d d 211+==28+2⨯1.6=31.2mm ，蜗杆齿根圆直径 ()c h d d a f +-=211=()6.12.06.1228⨯+-=24.16mm ，蜗杆轴向齿距 m p x π=1=6.1⨯π=5.024mm ，蜗杆轮齿螺纹部分长度 1221+=z m b =1306.12+⨯⨯=17.81mm （取为20mm ），蜗轮分度圆直径 22mz d ==1.6⨯30=48mm ，蜗轮齿顶圆直径 a a h d d 222+==48+2⨯1.6=51.2mm ，蜗轮齿根圆直径 ()c h d d a f +-=222=()6.12.06.1248⨯+-=44.16mm ，蜗轮外圆直径 m d d a e 5.122+==51.2+1.5⨯1.6=53.6mm ，蜗轮轮齿宽度 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=16.1285.06.1215.0212m d m b =15.36mm （取为16mm ）蜗轮齿宽角 12arcsin 2d b =θ=2816arcsin 2=69.5 4.3.4 弯曲强度验算齿形系数查表得，F Y =2.124，螺旋角系数 1401γβ-=Y =14025.141-=0.899 极限弯曲应力查表得，lim F σ=115MPa许用弯曲应力 []min limF F F S σσ==4.1115=82MPa （取min F S =1.4） 弯曲应力βσY Y d md T K F A F 2127.1==βY Y d md T K F A 2127.1 =899.0124.248286.149681.17.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =10.2MPa<82MPa （满足要求）5．机构参数计算5.1双摇杆机构设计因为使用的是以连杆做主动件的双摇杆机构，区别于日常的设计方法，所以，此次设计我们采用一种新的设计思路——机架转换法。