《机械原理课程设计说明书1.pptx

机械原理课程设计说明书台式电风扇摇头装置院 系：机械工程学院班 级： 09机自九班小组成员：林雪松 张帅 闫桂山 辅导教师：陈革新目录? 一 设计题目 二 设计要求 三 动作循环图 四 功能分解 五 机构的选用 六 方案设计及评价 七 方案选择 八 设计体会一．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＝100°。风扇可以在一定周期下进行摆头运动，使送风面积增大。二．设计要求 ⑴.电风扇摇头机构至少包括连杆机构、蜗轮蜗杆机构和齿轮等传动机构中的三种机构。⑵.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。⑶.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。⑷.设计计算齿轮机构，确定传动比，选择适当的摸数。⑸.编写设计计算说明书。⑹.可进一步完成机器的计算机演示验证和凸轮的数控加工等。动作循环图三.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：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.风扇需要按路径规律做上下俯仰，因此需要设计相应的俯仰机构。⑶.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功能分解俯仰机构转动机构调速机构轮系涡轮蜗杆连杆机构凸轮机构齿条四．机构选用按照机械原理三级项目课程设计要求以及机械原理所学简单机构，可总结出可选机构有以下几种，即齿轮机构，包括渐开线齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆机构，凸轮机构，连杆机构，其他类型机构，包括棘轮机构，槽轮机构等。对于电机驱动的可摇头电风扇，减速机构可选用轮系减速以及蜗轮蜗杆减速。电风扇的摇头装置因具有周期性，可采用连杆机构、齿轮机构以及凸轮机构。对于俯仰机构，因无需电动操控，手动调制宜采用简单连杆机构。五、方案设计方案一（放弃）机构简介：减速机构为齿轮箱及蜗轮蜗杆，摇头装置采用齿轮机构优点：机构简单，便于数据计算以及加工缺点：不能实现左右摇摆的特性，风扇上部会一直沿一个方向转动，360度，机械运动过程中周期性长，不能达到理想的送风目的方案一机构简图方案二机构简介：齿轮箱及蜗轮蜗杆构成减速机构，AB、BC、CD、AD构成连杆机构，AB、CD为连架杆，BC为连杆，AD为机架。优点：实现了风扇的左右周期性摆动，增加了送风的有效时间缺点：机构复杂且占用空间较大，经计算易知该机构为双摇杆机构，存在急回特性，不能实现连续、匀速的送风运动（如图）方案二机构简图连杆机构简图方案三机构简介：齿轮箱作为一次减速装置，蜗轮蜗杆作为二次减速装置，同时其改变传动方向的作用，凸轮机构及齿轮齿条构成左右摇摆机构优点：实现了电风扇摇头的往复运动，同时可通过对凸轮外形的设计，实现齿条的匀速运动，进而带动电风扇头部做匀速的周期性转动。摆角可通过对凸轮机构行程的修改进行控制。而且，由于凸轮机构的间歇运动特性可实现风扇转动到最大角度时，保持该转动角度一段时间不变，更接近现实中风扇的工作原理。缺点:凸轮转动过程中的动静力平衡不易调制，由于空间狭小，机构显得更加复杂对于俯仰机构，皆采用连杆机构进行处理，机构简单，暂不列明，详见三维设计分析（如图）方案选择选用方案三：涡轮蜗杆机构齿轮机构凸轮机构涡轮蜗杆机构电动机和驱动轮之间采用涡轮蜗杆机构，电动机和蜗杆经齿轮箱减速后连接，涡轮轴线与驱动轴平行机构优点：传动比大，便于减速 传动平稳，使啮合传动平稳，振动，冲击，噪声小。齿轮齿条机构凸轮机构齿轮箱及涡轮蜗杆减速机构工作原理电动机带动扇叶运动，同时经过齿轮箱一次减速，以及蜗轮蜗杆机构二次减速，使蜗轮速度为6r/min，同时改变传动方向。凸轮与蜗轮安装在同一轴上组成同一构件。平底动件另一侧设计成齿条，与套在机架轴上的直齿轮啮合。平底动件一侧与凸轮接触，另一侧通过弹簧与套在机架轴上的齿轮架连接。直齿轮、齿轮箱减速装置、弹簧、直齿轮（图中所有红色部分）为一体，共同连接在摇头部分，绕机架轴（图中蓝色部分）转动。设计体会机械原理课程设计结束了，回望这短暂的几天时间学习，自己学到了不少。在真正开始设计这个电风扇摇头装置之前，自己也曾经有过很多想法和方案，有的很简单，有的很复杂。在这么多方案中选择一种较好的，确实要考虑很多东西。平时学到的机械原理知识还是有限，在抉择中有点头大。但是通过上网、去图书馆查资料以及小组成员的讨论，确定了本次设计的方案。当然此次设计还有很多不足和需待改进的地方。这次课程设计，是第一次将本学期《机械原