机械原理课程设计说明书3new

《机械原理课程设计说明书3new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械原理课程设计说明书摇头装置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。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：⑴.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。⑵.俯仰运动有两个基本运动：运

2、动方向变换和周期性俯仰。⑶.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＝1.025、摆动角度Ψ=95°的要求下，尽量保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。电风扇左右摆头机构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（

3、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｝。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。四杆长度的定义：首先定义一个摇杆的长度，再由摆角及行程比系数K来估算出曲柄的长度，同时可以由且最短杆为连架杆

4、来辅助估算，再由图5.6.2得到连杆和机架的长度以及最小传动角。表5.6.2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α112.8959.21.025107.1981108.80659.4559212.5959.21.02530.164429.439052.4375312.5959.11.02574.833375.706955.8823412.5959.211.02520.929919.422854.6688512.55959.211.02546.735646.774452.9633612.

5、6959.11.02595.390496.747058.2291712.61959.21.02568.997569.710355.1512812.61959.251.02548.952749.062753.1278912.62959.21.02571.501072.27955.42411012.65959.21.02578.844879.499456.2042图5.6.3观察表5.6.2，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、

6、d=6.56cm、b=6.4cm传动比设计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。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，=1

7、7，=1；Z3=68，m3=1。计算得传动比为。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,α=,γ=；蜗轮的Z=29，m=1,α=,β=，如此，蜗轮蜗杆轮系的传动比i=29，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=。机构参数计算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—

8、—机架转换法。机架转换法的理论依据如图所示，图一中的V1是绝对速度，V2是机构运动后，机架相对于摇杆的相对速度，此时V1=V2。然后转换机架，将机架转换至图一中的摇杆位置，现在同一位置处，设定图二中的V1=V2。这样按照图2的机构设计尺寸，所得的尺寸就是实际问题所需要的尺寸长度。此设计思路，克服了连杆机构以连杆为主动件，连架杆为为从动所产生的难题，通过转换思路，等效运动规