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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

电风扇摇头机构机械原理课程设计说明书

一、选题:电风扇摇头机构设计与选优

1、选题背景

自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。

2、设计要求

本题目要求设计能电风扇叶片以1450r/min的速度转动送风，同时每10秒完

成一次90?的摇头，且往复行程的急回系数k=1.02(方案号:3)，从而使电风扇能够

匀速地向90?范围送风。

二、原始数据及设计要求分析

1电风扇叶轮直径=,300;

2叶轮转速=1450r/min;

3摇头周期T=10s;

4行程的急回系数k=1.02;

5动力源是电动机;

6摇头过程要求尽量匀速且往复行程速度变化小;

7作为家用电器，要求噪声小、重量轻、结构紧凑，制造方便。三、工艺动

作分解

1、电风扇工作可分为两个部分:

(1)风扇叶轮的旋转;

(2)风扇叶轮的摆头。

2、运动按性质分解:

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(1)叶轮旋转叶轮回转运动

(2)摆头运动往复摆动

四、机构设计步骤

1、方案选型与评价

综上分析，运动机构就是将连续旋转运动转化为连续往复摆动，可选择的的有

曲柄摇杆机构，曲柄摇块机构，摆动导杆机构，摆动从动凸轮机构，，双摇杆机

构，以及齿轮齿条机构。经过选择组合之后，选出一下方案:

1

图1双摇杆机构

(1)双摇杆机构

采用双摇杆机构，电动机工作带动叶轮做回转运动，同时经过减速箱，蜗轮

蜗杆减速后，带动连杆为双摇杆机构的主动件，将旋转运动转化为摇杆的摆动，带

动叶轮主轴的摆动。

优点:四杆机构结构紧凑，重量轻

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缺点:具有急回特性，不够匀速。

(2)齿轮齿条+圆柱凸轮机构

图2齿轮齿条+圆柱凸轮机构

2

电动机转动直接带动蜗轮蜗杆运动，蜗轮再通过2k-H负号轮系机构减速再进

过

锥形齿轮进行换向，进而带动同轴的圆柱凸轮转动，凸轮的推杆带动齿轮做直

线往复

运动，使得与之啮合的齿轮做往复摆动90度运动。

优点:运动连续性好，采用凸轮可以准确实现预定运动。

缺点:机构复杂，制造困难，有多个齿轮会产生一定噪音。

(3)摆动凸轮

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图3摆动凸轮机构

特点:传动准确，凸轮运动精确，但是摆动角度有限，而且凸轮易磨损，不宜

维护。

(4)蜗轮蜗杆加链传动，摆动导杆

图4摆动导秆机构

特点:精确平稳，结构紧凑，但是机构急回特性明显

3

(5)斜齿轮加曲柄摇块机构

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图5曲柄摇杆机构