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台式电风扇摇头装置设计一.设计要求设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调整俯仰角。
以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。
台式电风扇的摇头机构，使电风扇作摇头动作（在肯定的仰角下随摇杆摇摆）。
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.电扇摇摆角度中、仰俯角度Φ与急回系数K的设计要求及任务安排见表。
方案号电扇摇摆转动电扇仰俯转动仰角夕/（°）摆角ψ/（°）急回系数K2.设计任务:⑴按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体方案；⑵画出机构运动方案简图；⑶安排蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定他们的基本参数，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，它应满意摆角中及急回系数K条件下使最小传动角/最大。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图，验算曲柄存在的条件；⑸编写设计计算说明书；二.功能分解明显为完成风扇左右俯仰的吹风过程须要实现下列运动功能要求：在扇叶旋转的同时扇头能左右摇摆肯定的角度，因此，须要设计相应的左右摇摆机构（本方案设计为双摇杆机构）。
为完成风扇可摇头，可不摇头的吹风过程。
因此必需设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销离合器机构）。
扇头的俯仰角调整，这样可以增大风扇的吹风范围。
因此，须要设计扇头俯仰角调整机构（本方案设计为外置条件按钮）。
三.机构选用驱动方式采纳电动机驱动。
为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述功能分解,可以分别选用以下机构。
机构选型表：b图1：锥齿轮减速机构图2,蜗杆减速机构由于蜗杆蜗轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大,摩擦磨损大,传动效率较低，易出现发热现象,常须要用较贵的减磨耐磨材料来制造蜗轮,制造精度要求高，刀具费用昂贵，成本高。
锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相比蜗杆蜗轮成本较低。
所以在此我们选用锥齿轮减速。
2,离合器选用方案一方案二由以上两个机构简图可以看出：方案二采纳的比方案一少用了一个齿轮,它主要采纳的滑销和锥齿轮卡和从而实现是否摇头的运动.不管是从结构简便还是从经济的角度来说方案二都比方案一好.也更简洁实现.所以我们选择方案一.3,摇头机构选用方案一方案二要实现扇头的左右摇摆运动有许多种运动方式可以选择,例如我们可以选用凸轮机构，多杆机构,滑块机构齿轮机构等.但四杆机构更简洁制造,制造精度要求也不是很高,并且四杆机构能实现摆幅也更广更简洁实现,最重要的是它的制造成本比较低.所以首选四杆机构.从以上两个简图中我们不难看出方案一比方案二多了一个齿轮盘,所以方案二更好.四，机构组合据上述功能机构的分析我们选用以下机构来实现电风扇的减速、摇头、俯仰运动。
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。
机械原理课程设计说明书台式电电扇摇头装置设计者：学号：院系：班级：小组成员：教导教师：时间：目录一．设计题目……………………………………二．计划任务……………………………………三．设计提示……………………………………四．功能分化……………………………………五．机构的选用…………………………………六．机构组合设计与说明…………………………七．计划评价及相关计算…………………………八．小组中三个计划的评价与择优………………九．设计体会……………………………………一．设计题目设计台式电电扇的摇头机构，使电电扇做摇头举措（在一定的仰角下随摇杆摆动）。
电扇的直径为300mm，电扇电念头转速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派表见表2.11.表2.11 台式电电扇摆头机构设计数据我选择计划D：摆角为ψ=95°，急回系数K=1.025。
二．计划任务（1）按给定的主要参数，拟定机械传动系统总体计划。
（2）画出机构运动计划简图。
（3）分派蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定它们的基本参数，设计计算几何尺寸。
（4）确定电电扇摇摆转动的屏幕、平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角及急回系数K条件下使最小传动角最年夜。
并对平面连杆机构进行运动阐发，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电扇摇头机构的计算机静态演示或模型试验验证。
三．设计提示（1）罕见的摇头机构有杠杆式、滑板式和揿拔式等。
可以将电电扇的摇头举措分化为电扇左右摆动和电扇上下俯仰运动。
电扇要摇摆转动克采取平面连杆机构实现。
以双摇杆机构的连杆作为主动件（即电扇转子通过蜗轮蜗杆带动连杆传动），则其中一个连架杆的摆动即实现电扇的左右摆动（电扇装置在连架杆上）。
机架可取80~90 mm。
电扇的上下俯仰运动可采纳连杆机构、凸轮机构等实现。
（2）还可以采取空间连杆机构直接实现电扇的左右摆动和上下仰俯的复合运动。
《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。
机械机电毕业设计_台式电风扇摇头装置设计机械原理课程说明书设计题目:台式电风扇摇头装置设计设计者：院系: 工学院专业: 机械工程及自动化年级: 10级指导教师:20013年12月9日目录一．设计要求 (1)二．功能分解 (1)三．机构选用 (1)1，减速机构选用 (2)2，离合器选用 (3)3，摇头机构选用 (4)四，机构组合 (5)五．机构的设计 (5)减速机构、扇叶旋转、控制机构、摇头机构 (6)六．传动方案设计 (6)七．方案评价 (6)八，附加方案 (7)九,参考文献 (7)台式电风扇摇头装置设计一．设计要求设计台式电风扇的摇头装置要求能左右旋转并可调节俯仰角。
以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动效果。
二．功能分解显然为完成风扇左右俯仰的吹风过程需要实现下列运动功能要求：1.在扇叶旋转的同时扇头能左右摆动一定的角度，因此，需要设计相应的左右摆动机构（本方案设计为双摇杆机构）。
2.为完成风扇可摇头，可不摇头的吹风过程。
因此必须设计相应的离合器机构（本方案设计为滑销离合器机构）。
3.扇头的俯仰角调节，这样可以增大风扇的吹风范围。
因此，需要设计扇头俯仰角调节机构（本方案设计为外置条件按钮）。
三. 机构选用驱动方式采用电动机驱动。
为完成风扇左右俯仰的吹风过程，据上述功能分解，可以分别选用以下机构。
机构选型表：11，减速机构选用锥齿轮减速机构蜗杆减速机构由于蜗杆蜗轮啮合齿轮间的相对滑动速度较大,摩擦磨损大,传动效率较低,易出现发热现象,常需要用较贵的减磨耐磨材料来制造蜗轮,制造精度要求高，刀具费用昂贵，成本高。
锥齿轮可以用来传递两相交的运动，相比蜗杆蜗轮成本较低。
所以在此我们选用锥齿轮减速。
22，离合器选用方案一方案二由以上两个机构简图可以看出:方案二采用的比方案一少用了一个齿轮,它主要采用的滑销和锥齿轮卡和从而实现是否摇头的运动.不管是3从结构简便还是从经济的角度来说方案二都比方案一好.也更容易实现.所以我们选择方案一.3，摇头机构选用方案一方案二要实现扇头的左右摇摆运动有很多种运动方式可以选择,例如我们可以选用凸轮机构,多杆机构,滑块机构齿轮机构等.但四杆机构更容易4制造,制造精度要求也不是很高,并且四杆机构能实现摆幅也更广更容易实现,最重要的是它的制造成本比较低.所以首选四杆机构.从以上两个简图中我们不难看出方案一比方案二多了一个齿轮盘,所以方案二更好.四，机构组合据上述功能机构的分析我们选用以下机构来实现电风扇的减速、摇头、俯仰运动。
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。
成都理工大学机械基础训练I设计说明书设计题目：台式电风扇摆头机构设计学生姓名：陈朋专业：14级机械工程学号：3201406120624指导教师：刘念聪日期：20 16 年12月28 日目录第一章：要求和任务 (3)一．设计原始数据 (3)二．设计方案提示 (3)三．设计任务 (4)四：注意事项 (4)第二章：机构的选用 (5)一、摆头机构： (5)二、传动机构 (7)第三章：机构的设计 (8)一、四杆机构的设计 (8)二、凸轮机构的设计： (11)三、传动机构的设计 (14)第四章：机构的运动分析 (18)一、四杆机构的运动分析： (18)二、圆柱凸轮机构运动分析： (20)第五章：方案的确定 (22)一、比较两种方案并选取方案： (22)二、机构简图 (22)总结 (23)参考文献 (24)第一章：要求和任务一．设计原始数据设计台式电风扇的摇头装置，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下表.表: 台式电风扇摆头机构设计数据我选择方案B：摆角为ψ=85°，急回系数K=1.015。
二．设计方案提示：常见的摇头机构有杠杆式、滑块式、揿拔式等。
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，涡轮和小齿轮做成一体，并以四杆机构的连杆作为原动件，则机架、两个连架杆都做摆动，其中一个连架杆相对于机架的摆动即是摆头动作。
机架可取80—90mm。
三．设计任务：1．至少提出两种方案，然后进行方案分析评比，选一种方案进行设计；2．设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制机构运动简图。
3．编写课程设计说明书。
（用A4纸张，封面用标准格式）4．机械传动系统和执行机构的尺寸计算。
四：注意事项每位同学按照课程设计后最好准备一个专用笔记本，把课程设计中查阅、摘录的资料。
初步的计算以及构思的草图都记录在案，这些资料是整理设计说明书的基本素材。
机械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计(1)设计题目：机械原理课程设计台式电风扇摇头装置的设计一、设计需求随着人们对生活品质要求的提高，电风扇已成为人们夏季生活中不可缺少的物品。
然而，传统的台式电风扇只能在一个固定角度内吹风，无法实现摇头功能，导致风扇的使用范围受限。
因此，本次设计需要设计一种适用于台式电风扇的摇头装置，使电风扇能够摇头，拓展其使用范围。
同时，需要确保摇头装置的可靠性、稳定性和安全性，以避免装置故障或损坏带来危险。
二、方案设计1. 前置条件在本次设计中，假设已有一台传统的台式电风扇，其外形和结构参照如下图：2. 摇头装置的设计方案本次设计中，我们采用一种球形转向机构来实现电风扇的摇头功能。
球形转向机构能够实现方向的变化，使得电风扇能够左右晃动，从而实现摇头功能。
具体地，摇头装置的设计分为以下几个步骤：（1）选材为保证装置的质量和稳定性，我们选用了优质的铜材和不锈钢材料。
铜材和不锈钢材料具有良好的强度和韧性，能够承受较大的力和振动，同时不易生锈，也能减少散热导致的问题。
（2）设计球形转向机构球形转向机构的结构如下图所示：球形转向机构由两个球形承载件、两个承压块、一个转向架、两个支架和一个齿轮组成。
其中两个球形承载件被安装在承压块中，转向架上安装有齿轮，支架固定在电风扇的支架上。
在球形转向机构的设计中，需要控制好齿轮的齿数和直径，以保证转向机构的转动角度和速度，从而保证电风扇的摇头幅度和摇动频率。
同时，还需要控制好球形转向机构中的各个零部件的尺寸和公差，以保证装置的稳定性和可靠性。
（3）装配球形转向机构球形转向机构的装配相对简单，只需将各个零件依次按照设计方案组装即可。
在装配过程中需要注意的是，应该仔细检查各个零部件的公差是否合适，避免在装配过程中出现误差。
并且，需要确保球形承载件与电风扇支架之间的连接紧固可靠，以免在使用中出现松动或磨损的情况。
3. 测试在球形转向机构装配好后，需要进行测试以检查装置的性能和稳定性。
台式电风扇摇头装置机械原理课程设计摇头装置是一种常见于台式电风扇中的机械结构，它能够使风扇的扇叶左右自动摆动，使得风扇的风力分布更加均匀，覆盖范围更广。
在本篇文章中，将详细介绍台式电风扇摇头装置的机械原理，并进行课程设计。
一、摇头装置的机械原理1.基本结构2.工作原理当电机启动时，电机的转动力会通过减速器传递给摇头齿轮。
摇头齿轮是一个特殊设计的齿轮，其齿形和齿数使得摇头杆得以左右摆动。
摇头杆通过与摇头齿轮的啮合来获得动力，并将动力传递给摇头扇叶。
摇头杆的摆动是通过摇头齿轮的齿形和齿数来实现的。
摇头齿轮的齿形一般是非圆弧形的，齿数也是不对称的。
这样设计的目的是使得摇头杆在摇头齿轮的作用下左右摆动，从而使摇头扇叶左右摆动。
二、课程设计在进行台式电风扇摇头装置的课程设计时，可以按照以下步骤进行：1.确定设计需求首先，需要明确设计的目标和需求，包括摇头扇叶的摆动角度、频率等参数。
2.设计摇头杆根据设计需求，设计摇头杆的形状和尺寸。
摇头杆一般是一个长条形的零件，需要考虑其强度和刚度，以及与摇头齿轮的连接方式。
3.设计摇头齿轮根据摇头杆的设计来确定摇头齿轮的齿形和齿数。
摇头齿轮一般是一个非圆弧形的齿轮，需要考虑其与摇头杆的啮合方式和传动效率。
4.设计减速器减速器是将电机的转动力传递给摇头齿轮的装置，需要根据电机的转速和扭矩来选择合适的减速比。
减速器一般由齿轮、轴承等组成，需要考虑其传动效率和噪音等因素。
5.设计电机支架电机支架是将电机固定在风扇的底座上的装置，需要考虑其稳定性和结构强度。
6.进行装配和调试将设计好的各个零件进行装配，并进行调试和测试。
调试过程中需要注意各个零件的配合情况和传动效率，以及摇头扇叶的摆动角度和频率是否符合设计要求。
三、总结台式电风扇的摇头装置是一种常见的机械结构，通过电机、减速器、摇头齿轮、摇头杆和摇头扇叶等组成，能够使风扇的扇叶左右自动摆动。
在进行课程设计时，需要明确设计需求，设计摇头杆和摇头齿轮的形状和尺寸，设计减速器和电机支架，然后进行装配和调试。
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。
（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：（3）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。
（4）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＝1.015、摆动角度φ=85°的要求下，尽量保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。
运动功能图1.3原始数据及设计要求1.3.1 原始数据风扇直径为φ300mm，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=85°与急回系数k=1.015。
1.3.2 设计要求设计台式电风扇的摇头装置要求能按给定的急回系数和摆角左右摆动，以实现一个动力下扇叶旋转和摇头动作的联合运动。
1.4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．画机构运动简图。
3．分配蜗轮蜗杆、齿轮传动比，确定他们的基本参数，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及形成速比系数k。
并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。
并验算曲柄存在条件，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．编写设计说明书。
7．进一步完成台式电风扇摇头机构的计算机动态演示验证。
2．执行机构的设计2.1（方案Ⅰ）通过构件2对构件3做相对的圆周转动使构件3摆动，从而实现电风扇的摇头动作，如图1。
图1图1 方案立体图2.2（方案Ⅱ）当圆柱凸轮回转时，凹槽侧面迫使构件2摆动，从而实现电风扇的摇头功能，如图2。
图22.3（方案Ⅲ）当圆盘回转时，凹槽带动槽轮使导杆摆动，从而实现电风扇的摇头功能，如图3。
图32.4（方案Ⅳ）在曲柄2回转的过程中，杆1实现摆动，从而产生使电风扇摇头的功能，如图4。
图4由以上四个方案可以看出：方案二、三、四的机构都很难难制造且精度要求高，制造成本也相对要高。
传动机构也相对比较复杂，且齿轮数目太多，制造起来麻烦。
方案一结构更简单，成本相对较低。
方案三和方案四相似，结构复杂制造成本太高较二还高。
因此不难看出，方案一相对较好。
所以摇头机构选择方案一。
3．执行机构的辅助构件设计3.1滑销控制机构（方案Ⅰ）通过滑销和锥齿轮卡和以实现是否摇头的运动。
当滑销下滑实现摇头，上提则停止摇头，如图5。
图53.2齿轮控制机构（方案Ⅱ）通过两个直齿轮的啮合与否来控制是否摇头，两个齿轮啮合时电风扇摇头、不啮合时就不摇头，从而实现了是否摇头的控制，如图6。
图6 4．减速机构的设计4.1蜗杆减速机构（方案Ⅰ）如图7图7 4.2锥齿轮减速机构（方案Ⅱ）如图8图8 4.3行星轮系减速机构（方案Ⅲ）如图9图95．方案的确定5.1原动机的选择笼式三相异步电动机，使用三相交流电、转速与旋转磁场转速不同，可以进行几档变速。
而且笼式电动机的具有简单、体积小、易维护、价格低、寿命长连续运动特性好、转速受负载转矩波动的影响小和硬机械特性等优点。
这些特性能够满足台式电风扇摇头装置的工作特性，所以选择笼式三相异步电动机作为原动机。
5.2传动方案确定综合考虑后得出以下传动方案：在电动机主轴尾部连接蜗轮蜗杆速机构以实现减速，蜗轮在与小齿轮连成一体，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为原动件，则机架、两个连架杆都做摆动，其中一个连架杆相对机架的摆动即是摇头动作。
扇叶直接接到原动机上，既可以实现电风扇的功能。
5.3有关参数及相关计算5.3.1相关计算电动机转速r=1450r/min 摇头周期T=10s 总的传动比n=Tr /260/2ππ=3725，蜗杆头数Z 1=1，蜗轮的齿数Z 2=62，小齿轮齿数Z 3与大齿轮齿数Z 4 的确定由n 12 =12Z Z =162=62；n 34 =34Z Z ；n=n 12 xn 34；则 n 34 =186725。
则取Z 3 =18；Z 4 =70。
5.3.2传动构件的尺寸确定查阅相关资料后取：渐开线圆柱齿轮基本参数取齿轮的齿数分别为z 3=18，z 4=70。
模数m=1.25，h a *=1， c *=0.25（h a *为齿顶高系数，c *为顶隙系数），压力角α=200。
分度圆直径d 3=m z 3=1.25x18=22.5（mm ）；d 4=m z 4=1.25x70=87.5（mm ）。
齿顶高h a = h a *m=m=1.25mm 。
齿根高h f =（ h a *+ c *）m=（1+0.25）x1.25=2.8125（mm ）。
齿全高h=h a +h f =1.25+2.8125=4.0625（mm ）。
齿顶圆直径d a3= d 3+2h a =22.5+2x1.25=25（mm ）；d a4= d 4+2h a =87.5+2x1.25=90（mm ）。
齿根圆直径d f3= d 3-2h f =22.5-2x2.8125=16.875（mm ）；d f4= d 4-2 h f =87.5-2x2.8125=81.875（mm ）。
基圆直径d b3= d 3cos α=22.5xcos200=21.14（mm ）；d b4= d 4cos α=87.5x cos200=82.22（mm ）。
齿距p=πm=3.14x1.25=3.93（mm ）。
齿厚s=πm/2=1.96（mm ）。
齿槽宽e=πm/2=1.96（mm ）。
中心距a=（d 3+ d 4）/2=55mm 。
顶隙c= c *m=0.25x1.25=0.3125（mm ）。
普通圆柱蜗杆传动几何尺寸计算查表取得：中心距a 取40mm ，i=62，m=1，d 1=18，z 1=1，z 2=62，x 2=0.0000，γ=3010/47//，h a *=1， c *=0.25。
齿形角α=200（ZA 型）。
蜗轮变为系数x 2=0.0000。
蜗杆轴向齿距p x =πm=3.14mm 。
蜗杆齿顶高h a1= h a *m=1mm 。
顶隙c= c *m=0.25mm 。
蜗杆齿根高h f1=（ h a *+ c *）m=1.25mm 。
蜗杆齿高h 1=h a1+h f1=2.25mm 。
蜗杆齿宽b 1取19.5mm 。
蜗轮分度圆直径d 2=m z 2=62mm 。
蜗轮齿根圆直径d f2=d 2-2h f2=59.5mm 。
蜗轮齿顶高h a2=m （h a *+ x 2）=1mm 。
蜗轮齿根高h f2=m （h a *- x 2+ c *）=1.25mm 。
蜗轮齿高h 2= h a2+h f2=2.25mm 。
蜗轮齿顶圆弧半径R a2= d 1/2-m=8mm 。
蜗杆轴向齿厚s x1= p x /2=1.57mm 。
蜗杆法向齿厚s n1= s x1cos γ=1.568mm 。
蜗杆节圆直径d 1/=d 1+2x 2m=18mm 。
蜗轮节圆直径d 2/=d 2=62mm 。
6．尺寸与运动综合6.1执行机构尺寸设计设计与计算（1）由急回系数K 计算极位夹角θ。
由式θ=18011+-︒K K ，其中K=1.015；得θ=1.340 （2）选定比例尺μ按已知条件画出摇杆BC 的两个极限位置C1D 和C2D ，连C1,C2两点，以C1为直角顶做∠C2C1M =85º,再做∠C1C 2N=85º,C1M 与C2N 交于P 点，以PC2为直径做ΔC1C2P 的外接圆。
在此圆上任取一点A 作为曲柄的固定铰链中心，连接AC1和AC2因同一圆弧的圆周角相等，故∠C1AC2=∠C1PC2=θ，令AB=a,BC=b,CD=c,DA=d.则AC1 =b-a,AC2=b+a 。
图一（总体示意图）图二（局部图）（3）上图四杆机构若取AD为机架则为曲柄摇杆机构，而电风扇的摇头四杆机构是要是双摇杆机构，所以取以CD为机架的倒置四杆机构。
（4）计算各杆的实际长度。
分别量取图中AB、B2C2、C1D、AD的长度，计算得a=µAB1=0.6µ，b=µB2C2=1.94µ，c=µC2D=µ，d=µAD=2.02µ。
（C2D=1mm）因为本设计使用曲柄连杆机构的倒置机构（即双摇杆机构），所以取杆CD为机架。
则取d=88mm，即µ=88 。
所以：a=74.77mm，b=81.62mm，c=88mm，d=112.09。
6.2验算曲柄存在条件即最小传动角6.2.1曲柄存在条件（1）由上图可知A为整转副，则以A为圆心a为半径的圆上各点都能与B构成整转副，即a+d≤b+c①,│d-a│≥│b-c│ ②若a≤d,由式②可得：a+b≤c+d或a+c≤b+d，又由式①可得：a≤b,a≤c,a≤d；若d≤a,由式②可得：d+b≤a+c,d+c≤a+d，又由式①可得d≤a,d≤b,d≤c。
（2）由以上各式可得曲柄存在条件：组成该转动副的两个构件中必有一个构件为最短构件，且四杆机构的长度满足杆长之和条件。
6.2.2最小传动角验算cosδmin=[b²+c²-(d-a)²]/2bc= 0.906 则δmin=82.46º；cosδmax=[b²+c²-(d+a)²]/2bc=-1.428 则δmax=126.34º；则传动角γ的范围为（53.66º，82.46º），符合γmin≥40º的条件。
