机械课程设计-电风扇..doc

PAGE 0 机械设计课程设计 电风扇设计 班 级：你猜 学 号：你再猜 姓 名：你继续猜 指导教师：你还是要猜 目 录 设计题目3 工作原理3 三．原始数据3 四．设计任务3 五．总体方案设计4 电动机的选择4 蜗杆传动设计4 齿轮传动设计7 铰链四杆机构设计7 六．各零部件结构设计10 七．心得体会及建议20 八．主要参考文献21 设计题目 三用电风扇（可根据环境选择作台扇、夹扇或壁扇） 工作原理 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。 以电能最为能源，利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通从而达到清凉解暑和流通空气的目的。 三、原始数据 ⑴设计参数：额定频率：50Hz 额定电压：220V 额定功率：20W ⑵使用期限：3年 ⑶生产批量：1件 ⑷生产条件： ⑸动力来源：电能 ⑹工作转速允许误差：±3~5%； 四、设计任务 1. 总体结构设计：以传动系统为核心进行布局规划，根据零部件强度、刚度确定形状和尺寸，并对所有零件选择材料及热处理方法等，将课程中学习的连接、传动和支撑等部分知识应用到设计中； 2. 零部件设计：成型产品（如动力源、变速箱、联轴器）进行选型，标准件进行强度计算依据手册选择，非标零件根据强度进行设计； 3. 解决零件在运转中的固定、润滑、密封等问题 4. 编写说明书 总体方案设计 （一）电动机选择 XY61-62风扇电机 额定电压：220V~ 额定频率：50Hz 额定功率：20W 额定转速：2800r/min 绝缘等级：E （二）蜗杆传动设计 1. 选择蜗杆传动类型 采用渐开线蜗杆（ZI）。 选择材料 考虑到蜗杆传动功率不大，速度中等，故蜗杆用45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为45~55 HRC。涡轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。 按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。 传动中心距 确定作用在涡轮上的转矩,设传动比 按，估取效率，则 (2) 确定载荷系数K 因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数，选取使用系数；由于转数不高，冲击不大，可取动载系数；则 确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜涡轮和钢蜗杆相配，故。 确定接触系数 先假设蜗杆分度圆直径 和传动中心距 的比值 ，可查得。 确定需用接触应力 根据涡轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45 HRC，可查得涡轮的基本许用应力。 应力循环次数，设要求寿命为。 寿命系数 则 计算中心距 取中心距，，取模数，蜗杆分度圆直径。这时，显然，因此以上计算结果可用。 蜗杆与涡轮的主要参数与几何尺寸 蜗杆轴向模数（蜗轮端面模数）m=0.5 传动比i=54 蜗杆头数z1= 1 蜗轮齿数 z2= i *z1 = 54 蜗杆直径系数（蜗杆特性系数）q=d1/m = 10 蜗杆变位系数 x2 = a/m – (d1+d2)/2m = 0 中心距 a = (d1+d2+2x2m)/2 =16 蜗杆分度圆导程角 tanγ = z1/q = mz1/d1 =0.1 蜗杆节圆柱导程角tanγ′=z1/(q+2x2) = 0.1 蜗杆轴向齿形角 α =20°（阿基米德圆柱蜗杆） 蜗杆蜗轮分度圆直径d1=qm=5 d2=mz2=27 齿轮传动设计 传动比 i=54/11=4.9 分度圆 d1=5 d2=27 中心距 a=0.5/2(11+54)=16.25 铰链四杆机构设计 平面双摇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。