台式电风扇摇头机构设计教学内容
风扇摇头机构课程设计
风扇摇头机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解风扇摇头机构的构造原理,掌握其主要组成部分及其功能。
2. 学生能描述风扇摇头机构的工作原理,并解释相关物理概念,如力、运动和简单机械。
3. 学生能运用数学知识,如角度、半径等,分析风扇摇头机构的运动轨迹。
技能目标:1. 学生能够运用观察、实验等方法,分析风扇摇头机构的设计特点,培养观察力和实验能力。
2. 学生能够运用绘图工具,绘制风扇摇头机构的示意图,提高空间想象和表达能力。
3. 学生能够通过小组合作,设计并制作一个简易的风扇摇头机构模型,培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够积极投入学习,主动探索风扇摇头机构的相关知识,培养学习兴趣和探究精神。
2. 学生能够关注生活中的简单机械应用,认识到科学知识在实际生活中的重要性,增强学以致用的意识。
3. 学生在小组合作中,能够尊重他人意见,学会倾听和表达,培养合作精神和沟通能力。
4. 学生能够关注环保,了解风扇摇头机构在节能减排方面的作用,提高环保意识。
本课程针对五年级学生设计,结合学生好奇心强、动手能力强、善于合作的特点,以实际生活中的风扇摇头机构为切入点,引导学生探索科学知识,提高实践能力,培养良好的情感态度价值观。
通过本课程的学习,使学生能够更好地将所学知识应用于实际生活,提高解决问题的能力。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合课本内容,制定以下教学大纲:1. 引入风扇摇头机构的背景知识,介绍其在生活中的应用,激发学生兴趣。
- 课本章节:简单机械的应用2. 讲解风扇摇头机构的构造原理,分析其主要组成部分和功能。
- 课本章节:风扇的构造与原理3. 详细解析风扇摇头机构的工作原理,涉及物理概念如力、运动和简单机械。
- 课本章节:简单机械的原理与应用4. 引导学生运用数学知识,如角度、半径等,分析风扇摇头机构的运动轨迹。
- 课本章节:几何图形与运动轨迹5. 进行观察和实验,让学生亲身体验风扇摇头机构的设计特点。
风扇的摇头装置课程设计
风扇的摇头装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解风扇摇头装置的基本原理,掌握相关的物理知识,如力与运动的关系、简单机械原理等。
2. 学生能描述风扇摇头装置的主要组成部分,了解各部分的功能和作用。
3. 学生能运用所学的科学知识,解释风扇摇头装置在实际应用中的工作原理。
技能目标:1. 学生能通过观察、实验等方法,分析风扇摇头装置的结构和功能,培养观察、分析和解决问题的能力。
2. 学生能运用所学的知识和技能,设计并制作一个简单的风扇摇头装置,提高动手实践能力。
3. 学生能在小组合作中,学会沟通、协作,培养团队精神。
情感态度价值观目标:1. 学生对科学产生浓厚的兴趣,积极探究风扇摇头装置的原理,养成主动学习的习惯。
2. 学生在实践过程中,体验科学探究的乐趣,增强自信心和成就感。
3. 学生关注生活中常见的科学现象,认识到科学知识与实际生活的紧密联系,培养学以致用的意识。
4. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养友善、互助的品质。
本课程旨在结合学生的年龄特点和已有知识,通过理论与实践相结合的方式,使学生掌握风扇摇头装置的基本原理和制作方法,提高学生的科学素养和动手能力,同时培养他们的情感态度和价值观。
课程目标具体、可衡量,为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容本章节教学内容围绕风扇摇头装置的设计与制作,结合以下教材章节进行组织:1. 简单机械原理:介绍风扇摇头装置中所涉及的杠杆、轮轴等简单机械原理。
- 教材章节:《简单机械》2. 电机的应用:讲解电机在风扇摇头装置中的作用,以及如何控制电机实现摇头功能。
- 教材章节:《电机与电器》3. 制作风扇摇头装置:指导学生运用所学知识,设计并制作一个简单的风扇摇头装置。
- 教材章节:《制作与实践》具体教学内容安排如下:1. 引言:介绍风扇摇头装置在日常生活中的应用,激发学生兴趣。
2. 知识讲解:- 简单机械原理在风扇摇头装置中的应用。
- 电机的选型、工作原理及控制方法。
台式电风扇摇头机构设计 机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书设计课题台式电风扇摇头机构设计指导教师郑丽娟完成日期 2 0 1 1 年 7 月 8 日1.摘要2.机构设计任务书2.1 设计目的2.2 课程题目2.3 工作原理2.4 设计要求2.5 设计背景3.机构方案设计3.1思路来源3.2思路流程3.3方案选择与比较3.3.1方案选择3.3.2 方案综合分析3.3.3主方案分析4.典型机构的设计和运动分析4.1轮系设计及分析4.2移动从动件圆柱凸轮机构设计——理论廓线设计4.3 设计注意要求5.动力分析5.1传动比计算5.1.1 总传动比计算5.2.2分配各级传动比5.2传动参数的计算5.2.1各零件转速的计算5.2.2各零件功率的计算5.2.3各零件输入转矩的计算5.2.4各构件的传动参数汇总5.3齿条、齿轮传动5.4蜗杆上任一点(扇叶安装位置)运动分析:6.心得体会7.参考文献8.附件1.摘要机械原理课程设计旨在让我们在掌握一定理论知识之后,对现实的机械产品进行分析与设计,为了更好地将机械原理课程的理论与实际想结合,我们组设计的研究课题是台式电风扇的摇头机构。
此摇头机构由一个电机驱动,通过一定数量的齿轮组成轮系进行传动,可以实现电风扇扇叶在预定的工作角度内转动,有较强的适应性与稳定性。
本说明书将首先对我们组设计的电风扇摇头机构以及工作方式借助Matlab等辅助软件进行分析、研究,并进行Pro/E动画仿真模拟,然后对主要构件的具体设计方案、制作方法以及Solidworks三维图样进行展示与说明,最后对整个机构的设计方案进行总结、评价与比较。
关键词摇头机构三维设计分析评价2.机构设计任务书2.1设计目的a)综合运用机械设计课程和其他课程的知识,分析和解决机械设计问题,进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
b)通过设计实践,逐步树立正确的设计思想,增强创新意识和竞争意识熟悉掌握机械设计的一般规律,培养分析问题和解决问题的能力。
c)通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,进行全面的机械设计基本技能的训练。
2机械原理课程设计台式电风扇摇头装置
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。
课程设计风扇摇头装置
课程设计风扇摇头装置一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握风扇摇头装置的工作原理和相关物理知识;技能目标要求学生能够运用实验法和观察法研究风扇摇头装置的运作过程;情感态度价值观目标要求学生培养对科学实验的兴趣,提高探究问题的能力。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求,我们将目标分解为具体的学习成果。
首先,学生需要理解风扇摇头装置的基本结构及其运作原理,能够解释风扇摇头过程中涉及到的物理现象。
其次,学生能够运用实验法和观察法,通过动手实践和数据分析,研究风扇摇头装置的运作过程。
最后,学生在探究风扇摇头装置的过程中,培养对科学实验的兴趣,增强解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标,我们选择和了以下教学内容。
首先,介绍风扇摇头装置的基本结构,包括风扇叶片、摇头机构和电源等部分。
其次,讲解风扇摇头装置的工作原理,包括电磁感应、电动机原理和力学原理等。
接着,引导学生运用实验法和观察法研究风扇摇头装置的运作过程,包括实验设计、数据采集和分析等。
最后,通过案例分析,让学生了解风扇摇头装置在实际生活中的应用和意义。
三、教学方法为了实现课程目标,我们采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
首先,通过讲授法,向学生传授风扇摇头装置的基本知识和原理。
其次,通过讨论法,引导学生思考和探讨风扇摇头装置的实际应用和问题解决方法。
接着,运用案例分析法,让学生了解风扇摇头装置在生活中的具体应用。
最后,通过实验法,让学生动手实践,观察和分析风扇摇头装置的运作过程。
四、教学资源我们选择和准备了一系列适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书提供了风扇摇头装置的相关知识和理论,为学生的学习提供了基础。
多媒体资料包括图片、视频等,能够形象地展示风扇摇头装置的运作过程,增强学生的学习兴趣。
实验设备则是学生进行实验操作的重要工具,帮助他们直观地观察和分析风扇摇头装置的运作过程。
电风扇摇头课程设计
电风扇摇头课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电风扇的工作原理,掌握其摇头机制,培养学生的物理兴趣和动手能力。
具体目标如下:1.了解电风扇的基本结构。
2.掌握电风扇的工作原理。
3.理解电风扇摇头的原因。
4.能够组装和拆解电风扇。
5.能够通过实验观察电风扇的摇头现象。
6.能够运用所学知识解决实际问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生的探究精神,提高其科学素养。
2.培养学生对物理的热爱,激发其学习兴趣。
3.培养学生团队协作能力,增强其社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下三个方面:1.电风扇的基本结构:介绍电风扇的各个部分及其功能。
2.电风扇的工作原理:讲解电风扇如何通过电能转化为机械能。
3.电风扇摇头的原因:分析摇头现象产生的机理及影响因素。
教学大纲安排如下:第一课时:电风扇的基本结构第二课时:电风扇的工作原理第三课时:电风扇摇头的原因第四课时:实验操作与观察三、教学方法为提高教学效果,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解电风扇的基本结构、工作原理及摇头原因。
2.讨论法:分组讨论实验现象,引导学生主动思考。
3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解电风扇在生活中的应用。
4.实验法:动手操作,观察电风扇的摇头现象,巩固所学知识。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供准确的知识。
2.参考书:提供丰富的拓展阅读材料,帮助学生深入了解电风扇相关知识。
3.多媒体资料:制作精美的PPT,生动展示电风扇的工作原理及摇头现象。
4.实验设备:准备充足的实验器材,确保每个学生都能动手操作。
5.网络资源:利用互联网,搜集相关案例,丰富教学内容。
五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解其学习态度和掌握程度。
2.作业:布置适量作业,检查学生对知识的掌握和应用能力。
台式摇头风扇课程设计
台式摇头风扇课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解台式摇头风扇的基本结构,掌握其工作原理;2. 学生能了解台式摇头风扇的主要组成部分,如电机、扇叶、摇头机构等;3. 学生能掌握台式摇头风扇的电路连接方式及其功能。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析台式摇头风扇的优缺点,并提出改进建议;2. 学生能通过实际操作,掌握台式摇头风扇的安装与维修方法;3. 学生能运用创新思维,设计出具有特色的新型台式摇头风扇。
情感态度价值观目标:1. 学生养成对家电产品的好奇心,激发对科学技术的兴趣;2. 学生通过团队合作,培养沟通与协作能力,增强集体荣誉感;3. 学生在实践过程中,树立节能环保意识,认识到科技与生活的紧密联系。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体学习成果,以便后续教学设计和评估。
课程围绕台式摇头风扇的知识点展开,结合学生的实际操作,提高学生的实践能力与创新思维。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,使学生在掌握知识技能的同时,形成良好的价值观和人生观。
二、教学内容1. 台式摇头风扇的基本结构及其工作原理:- 介绍台式摇头风扇的主要组成部分,包括电机、扇叶、摇头机构等;- 分析各部分的工作原理及相互关系;- 指导学生阅读教材中相关章节,如《电器的结构与原理》。
2. 台式摇头风扇的电路连接与功能:- 讲解台式摇头风扇的电路连接方式,包括电源、控制开关等;- 介绍台式摇头风扇的功能,如风速调节、摇头角度调整等;- 引导学生结合教材《家庭电路的连接与使用》章节,进行实际操作。
3. 台式摇头风扇的安装与维修:- 演示台式摇头风扇的安装方法,包括拆装、组装等步骤;- 讲解常见故障及其维修方法;- 学生分组进行实际操作,巩固所学知识。
4. 创新型台式摇头风扇设计:- 鼓励学生运用所学知识,提出新型台式摇头风扇的设计方案;- 分析各种设计方案的优缺点,进行评价与改进;- 结合教材《创新设计与实践》章节,指导学生进行设计。
《机械原理课程设计》台式电风扇摇头机构
《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。
电风扇摇头装置课程设计
电风扇摇头装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电风扇摇头装置的基本原理,掌握其构造及各部分功能。
2. 学生能掌握电风扇摇头装置涉及的物理知识,如简单电路、电机原理等。
3. 学生能了解电风扇摇头装置在生活中的应用,认识到科技与日常生活的紧密联系。
技能目标:1. 学生能通过观察、分析,运用所学的物理知识解释电风扇摇头装置的工作原理。
2. 学生能运用动手实践能力,完成电风扇摇头装置的组装与简单故障排查。
3. 学生能通过小组合作,进行电风扇摇头装置的创意设计,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能对电风扇摇头装置产生兴趣,激发学习物理的热情。
2. 学生在学习过程中,培养勇于尝试、善于思考的良好品质。
3. 学生通过课程学习,认识到科技发展对生活的影响,增强环保意识和创新意识。
本课程针对学生特点,结合教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和团队合作精神,使学生在掌握知识的同时,提升技能和情感态度价值观。
二、教学内容本章节教学内容围绕电风扇摇头装置的原理、组装与设计展开,依据课程目标制定以下教学大纲:1. 电风扇摇头装置原理:- 简单电路基础知识- 电机工作原理与构造- 电风扇摇头装置的运作机制2. 电风扇摇头装置的组装与操作:- 模型组件的识别与了解- 组装过程的注意事项及步骤- 操控装置的使用与简单故障排查3. 电风扇摇头装置的创意设计:- 激发学生创新思维,进行小组讨论- 设计方案的形成与优化- 设计成果的展示与评价教学内容安排与进度:第一课时:简单电路知识与电机原理介绍第二课时:电风扇摇头装置原理及运作机制第三课时:模型组件识别与组装实践第四课时:操控装置的使用与故障排查第五课时:创意设计及成果展示教材章节关联:本教学内容与教材中“简单电路与电机原理”、“电器的结构与原理”等章节密切相关,通过本章节学习,使学生更好地理解教材内容,并运用到实际操作中。
台式电风扇摇头装置机械原理课程设计
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。
台式电风扇摇头装置机械原理课程设计
台式电风扇摇头装置机械原理课程设计
设计目标:设计一个台式电风扇摇头装置,使其能够自动左右摇头,提供舒适的风向变化。
设计要点:
电机选择:选择一个适当的电机作为摇头装置的驱动源。
该电机应具有足够的扭矩和转速,以便实现平稳的摇头运动。
传动机构设计:设计一个传动机构将电机的旋转运动转换为摇头运动。
传动机构应具有合适的减速比,以实现适当的摇头速度和范围。
摇头角度调节:设计一个可调节的摇头角度装置,使用户能够根据需要选择不同的摇头范围。
限位保护:设计一个限位装置,以避免摇头装置过度摇动或超过其设计范围。
限位装置应具有可靠的触发机制,确保装置安全可靠地停止在预定位置。
结构稳定性:设计一个稳定的结构,以确保摇头装置在运动过程中保持平衡和稳定。
设计步骤:
确定电机规格:根据需要的摇头速度和力矩,选择一个适当的电机。
设计传动机构:基于电机的转速和所需摇头角度,设计一个传动机构,将旋转运动转换为左右摇头运动。
设计摇头角度调节装置:设计一个装置,使用户能够轻松调节摇头角度。
设计限位保护装置:设计一个限位装置,以确保摇头装置在达到预定范围时停止运动。
设计结构稳定性:确保摇头装置的结构稳定性,考虑到电机和传动机构的安装位置和固定方式。
台式风扇摇头课程设计
台式风扇摇头课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解台式风扇的基本结构组成及其工作原理;2. 学生能够掌握摇头功能的相关电路原理和机械运动原理;3. 学生能够了解安全使用台式风扇的常识。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析台式风扇摇头功能的实现过程;2. 学生能够通过小组合作,设计并制作简单的台式风扇摇头模型;3. 学生能够运用科学探究方法,对台式风扇摇头功能进行故障排查和改进。
情感态度价值观目标:1. 学生能够对生活中的科学现象产生兴趣,培养探究精神和创新意识;2. 学生能够认识到科技与生活的紧密联系,增强学以致用的意识;3. 学生能够在合作中培养团队精神,尊重他人意见,提高沟通能力;4. 学生能够关注家用电器安全,养成安全用电的好习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,期望学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标,为今后的学习和生活打下坚实基础。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,选择以下知识点进行教学:1. 台式风扇基本结构:包括电机、叶片、摇头机构、控制电路等组成部分;2. 工作原理:讲解电机如何将电能转化为机械能,以及摇头机构的运动原理;3. 摇头功能电路原理:分析摇头功能的电路设计,包括控制开关、定时器等;4. 安全用电常识:介绍使用台式风扇时的安全注意事项,预防触电等事故;5. 科学探究方法:培养学生运用观察、假设、实验等方法进行故障排查和改进;6. 小组合作与实践:组织学生分组设计、制作台式风扇摇头模型,提高实践能力。
教学大纲安排如下:1. 导入新课,介绍台式风扇基本结构(1课时);2. 讲解工作原理和摇头功能电路原理(2课时);3. 进行安全用电教育,案例分析(1课时);4. 引导学生运用科学探究方法,进行实践操作(2课时);5. 组织小组合作,设计并制作台式风扇摇头模型(2课时);6. 总结评价,展示成果,交流经验(1课时)。
电风扇摇头机构课程设计
电风扇摇头机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电风扇摇头机构的结构组成及其工作原理;2. 学生能掌握电风扇摇头机构的组装与分解过程;3. 学生能了解电风扇摇头机构在生活中的应用及其优点。
技能目标:1. 学生能通过观察、分析,运用科学方法研究电风扇摇头机构的工作原理;2. 学生能运用所学的知识,动手组装和分解电风扇摇头机构;3. 学生能运用电风扇摇头机构的设计原理,进行简单的创新设计。
情感态度价值观目标:1. 学生对电风扇摇头机构产生兴趣,增强对生活中科学现象的好奇心和探索欲望;2. 学生在小组合作中培养团队协作精神,学会倾听、尊重他人意见;3. 学生认识到科学技术在生活中的重要性,增强学以致用的意识。
课程性质:本课程为动手实践课程,结合理论知识,培养学生的实际操作能力。
学生特点:六年级学生具有较强的观察能力、动手能力和创新意识,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电风扇摇头机构的结构原理- 电风扇摇头机构的组成部分;- 摇头机构的工作原理;- 摇头机构的优点及在生活中的应用。
2. 电风扇摇头机构的组装与分解- 组装工具的使用方法;- 摇头机构的组装步骤;- 摇头机构的分解步骤及注意事项。
3. 电风扇摇头机构的创新设计- 分析现有摇头机构的设计原理;- 学生进行创新设计,提出改进方案;- 小组讨论,评价各设计方案。
教学大纲安排:第一课时:电风扇摇头机构的结构原理第二课时:电风扇摇头机构的组装与分解第三课时:电风扇摇头机构的创新设计教材章节关联:本教学内容与教材中“简单机械及其应用”章节相关,涉及摇头机构的设计原理、组装与分解方法等内容。
通过本章节的学习,学生能够将理论知识与实际操作相结合,提高学生的实践能力。
三、教学方法本章节采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 教师通过生动的语言和实例,讲解电风扇摇头机构的结构原理,帮助学生建立基本概念。
电扇摇头设置课程设计
电扇摇头设置课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电扇摇头功能的原理,掌握相关的物理知识,如电流、电压和电动机的工作原理。
2. 学生能够描述电扇摇头设置中涉及的电子元件及其作用,如开关、电位器、控制电路等。
3. 学生能够解释摇头功能与电扇其他性能参数之间的关系,如风速、能耗等。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成电扇摇头设置的操作。
2. 学生能够运用问题解决策略,分析并解决电扇摇头功能中出现的问题。
3. 学生能够运用团队合作的方式,与他人共同完成电扇摇头设置的改进和创新。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理学科的兴趣和好奇心,激发探究科学原理的欲望。
2. 学生培养安全意识,了解并遵循电器的操作规范,养成安全用电的习惯。
3. 学生培养环保意识,关注电器能耗,养成节能环保的生活方式。
4. 学生通过团队合作,培养沟通、协作和分享的良好品质。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术应用课程,结合物理知识和实际操作,培养学生动手能力和问题解决能力。
学生特点:六年级学生具有一定的物理知识和动手能力,对电子技术有较高的兴趣,喜欢探索和动手实践。
教学要求:注重理论知识与实际操作相结合,鼓励学生主动参与、积极思考,提高学生的实践能力和创新能力。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,确保每位学生都能达到课程目标。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程依据课程目标,选择以下教学内容:1. 电扇摇头原理:讲解电扇摇头功能的实现原理,包括电流、电压、电动机的工作原理,以及摇头功能的电路构成。
2. 电子元件及其作用:介绍电扇摇头设置中涉及的电子元件,如开关、电位器、控制电路等,并讲解它们在摇头功能中的作用。
3. 电扇摇头设置操作:详细讲解电扇摇头设置的操作步骤,包括电路连接、调试和故障排除。
4. 教学大纲安排:- 第一节课:介绍电扇摇头原理,引导学生了解电动机和电流电压的基本概念。
电风扇摆头机构课程设计
电风扇摆头机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电风扇摆头机构的基本原理与组成部分,掌握其工作方式和功能。
2. 学生能够描述电风扇摆头机构的种类及各自特点,了解不同设计在性能上的差异。
3. 学生掌握与电风扇摆头机构相关的物理知识,如简单机械原理、力的作用等。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析并设计简单的电风扇摆头机构模型。
2. 学生通过小组合作,完成电风扇摆头机构的组装和调试,提高动手实践能力。
3. 学生能够运用科学方法,对电风扇摆头机构进行简单的故障诊断和性能优化。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理学科的兴趣,增强学习动力和探究精神。
2. 学生通过实践活动,体会团队合作的重要性,提高沟通与协作能力。
3. 学生了解电风扇摆头机构在生活中的应用,认识到科技创新对生活品质的提升,培养社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
在课程实施过程中,注重理论与实践相结合,充分调动学生的学习积极性,提高学生的创新能力和实践操作能力。
二、教学内容1. 电风扇摆头机构原理- 简介电风扇摆头机构的基本概念、作用及重要性。
- 分析电风扇摆头机构的物理原理,如杠杆原理、齿轮传动等。
2. 电风扇摆头机构的种类与特点- 介绍常见的电风扇摆头机构类型,如机械式、电动式等。
- 阐述各种摆头机构的特点、优缺点及适用场景。
3. 电风扇摆头机构的结构与功能- 详细讲解电风扇摆头机构的各个组成部分,如电机、齿轮、摆杆等。
- 阐述各部分结构的功能和相互之间的关系。
4. 电风扇摆头机构的设计与制作- 制定电风扇摆头机构的设计原则和步骤。
- 指导学生进行简易电风扇摆头机构的设计与制作。
5. 电风扇摆头机构的组装与调试- 明确电风扇摆头机构的组装流程和注意事项。
- 引导学生进行实际操作,完成摆头机构的组装和调试。
6. 电风扇摆头机构的故障诊断与优化- 分析常见的电风扇摆头机构故障原因。
课程设计《台式电风扇摇头装置》
课程设计《台式电风扇摇头装置》课程设计报告题目:台式电风扇摇头装置一、设计任务和要求设计一个台式电风扇摇头装置,要求满足以下条件:1.装置能够实现左右90度摇头,上下30度摇头。
2.装置能够在不同角度实现均匀的风扇送风。
3.装置结构简单,操作方便,成本低。
二、设计思路和方案1.摇头装置设计采用蜗轮蜗杆传动机构实现电风扇的摇头功能。
蜗轮蜗杆机构可以将电风扇的风向进行左右90度摇头,通过调整蜗杆的角度,实现电风扇向左或向右的摇头。
同时,采用齿轮齿条机构实现电风扇的上下30度摇头,通过调整齿条的长度,实现电风扇向上或向下的摇头。
2.送风装置设计采用多翼式送风装置,通过调节装置上多个小翼的角度和数量,实现送风的均匀性。
每个小翼上设有多个风孔,通过改变风孔的数量和大小来调节送风的角度和量。
同时,在送风装置的下部设置导风板,使风向更加集中,提高送风的均匀性和效率。
3.控制电路设计采用微处理器控制电路,通过编程实现对电风扇的摇头和送风角度的精确控制。
同时,设置电源模块和保护电路,保证电风扇的安全性和稳定性。
三、设计实现和结果1.具体实施方案(1)蜗轮蜗杆传动机构的设计与制造根据电风扇摇头的要求,设计蜗轮蜗杆传动机构,并进行加工制造。
其中,蜗轮蜗杆机构中的蜗轮为可调节式结构,可以方便地调整电风扇向左或向右的摇头角度。
同时,为了降低噪音和提高稳定性,在蜗轮蜗杆机构中设置减震器和润滑装置。
(2)齿轮齿条传动机构的设计与制造根据电风扇上下摇头的要求,设计齿轮齿条传动机构,并进行加工制造。
其中,齿轮齿条机构中的齿条为可调节式结构,可以方便地调整电风扇向上或向下的摇头角度。
同时,为了提高稳定性,在齿轮齿条机构中设置稳定器。
(3)多翼式送风装置的设计与制造根据电风扇送风的要求,设计多翼式送风装置,并进行加工制造。
其中,每个小翼上设有多个风孔,通过改变风孔的数量和大小来调节送风的角度和量。
同时,在送风装置的下部设置导风板,使风向更加集中,提高送风的均匀性和效率。
台式风扇摇头机构课程设计
台式风扇摇头机构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解台式风扇摇头机构的结构组成及其工作原理;2. 学生能够描述并掌握台式风扇摇头机构的安装与拆卸流程;3. 学生能够解释台式风扇摇头机构涉及的物理知识,如简单机械原理、力的作用等。
技能目标:1. 学生能够运用工具对台式风扇摇头机构进行拆装和组装;2. 学生能够运用观察、分析、解决问题的方法,对台式风扇摇头机构进行故障诊断与维修;3. 学生能够设计并制作简单的台式风扇摇头机构模型。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对生活中常见机械设备的好奇心和探究欲;2. 增强学生的团队合作意识和动手实践能力;3. 培养学生关注环保、节能的意识,了解并关注家用电器对环境的影响。
课程性质:本课程为实用技术类课程,以台式风扇摇头机构为载体,结合物理知识,培养学生的动手能力、观察分析能力和创新意识。
学生特点:考虑到学生所在年级的特点,已具备一定的物理知识和动手操作能力,但需要进一步引导和激发他们的学习兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,鼓励学生提问、讨论,提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
通过课程目标的实现,为学生的后续学习和生活打下坚实基础。
二、教学内容1. 台式风扇摇头机构的结构组成:包括电机、摇头机构、扇叶等部分,以及各部分的相互关系和作用;相关教材章节:第三章“台式风扇的构造与原理”。
2. 台式风扇摇头机构的工作原理:讲解摇头机构如何实现风扇摇头功能,涉及简单机械原理和电路控制;相关教材章节:第三章“台式风扇的构造与原理”及第四章“台式风扇的控制电路”。
3. 台式风扇摇头机构的拆装与组装:教授学生如何正确使用工具进行拆装和组装,强调操作注意事项;相关教材章节:第五章“台式风扇的安装与维修”。
4. 故障诊断与维修:分析台式风扇摇头机构可能出现的故障及其原因,教授诊断方法和维修技巧;相关教材章节:第五章“台式风扇的安装与维修”。
摇头式电风扇课程设计
摇头式电风扇课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解摇头式电风扇的工作原理,掌握其主要组成部分及功能。
2. 学生能描述摇头式电风扇电路的连接方式,了解电路图的基本符号。
3. 学生了解并掌握摇头式电风扇的安全使用方法及维护保养常识。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决摇头式电风扇的简单故障。
2. 学生能够设计简单的摇头式电风扇电路,锻炼动手操作能力。
3. 学生能够通过小组合作,共同完成摇头式电风扇的拆装与组装,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理学科的兴趣,增强探索科学的热情。
2. 学生在学习过程中,养成观察、思考、提问的良好习惯。
3. 学生通过学习摇头式电风扇的相关知识,增强环保意识,认识到节能环保的重要性。
课程性质:本课程为物理学科实践教学课程,结合学生实际生活中的电器设备,提高学生的实践操作能力。
学生特点:五年级学生对物理现象具有较强的好奇心,喜欢动手操作,但理论知识掌握程度有限。
教学要求:教师应注重理论知识与实践操作的结合,以学生为主体,引导他们主动参与,培养他们的观察、思考、动手能力。
同时,注重培养学生的安全意识和环保意识。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 摇头式电风扇的工作原理及结构:介绍摇头式电风扇的电机工作原理,分析其主要结构及其作用,包括扇叶、电机、摇头机构、控制开关等部分。
2. 电风扇电路的连接与原理:讲解摇头式电风扇电路的连接方式,学习电路图的基本符号,理解电路的工作原理。
相关教材章节:第五章第三节《家用电器的电路分析》3. 摇头式电风扇的安全使用与维护:教授学生如何正确使用摇头式电风扇,了解安全使用注意事项,学习日常维护保养方法。
相关教材章节:第五章第四节《家用电器的安全使用与维护》4. 故障分析与动手实践:引导学生运用所学知识,分析摇头式电风扇的常见故障,并进行简单的故障排除实践。
机械原理课程设计(台式风扇的摇头机构)
目录1. 台式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. 功能分析1.3. 原始数据及设计要求1.3.1 原始数据1.3.2 设计要求1.4 设计任务2.执行机构的设计3.减速机构的设计4.方案的确定4.1 原动机的选择4.2 传动方案确定4.3 有关参数及相关计算4.3.1 相关计算4.3.2 传动构建的尺寸确定5.尺寸与运动综合5.1 执行机构的尺寸设计5.2 验算曲柄存在条件即最小传动角5.2.1 曲柄存在的条件5.2.2 最小传动角的验算6.系统总图1.台式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风扇的送风区域进行周期性的变换达到送分区域的目的。
显然,为了完成电风扇的摇头工作,需要实现下列运动功能:(1)风扇需要按照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。
此外,还要满足传动性能要求:改变风扇的送风区域时,在急回系数K=1.025,摆动角 ψ=95°的要求下,尽量保持运动的平稳转稳和减小机构间的摩擦。
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 。
电扇的摆动角ψ=95°,急回系数K=1.025。
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动角左右摆动,以实现一个动作下叶片和摆头的动作同时完成。
1.4 设计任务1.按给定主要参数,拟定机械传动系统的总体方案。
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。
5.提出调节摆角的结构方案,并计算分析。
6.学生科=可进一步完成台式风扇摇头机构的计算机动态演示验证。
2.执行机构的设计相当于一个四杆连杆机构,ABCD ,机架CD ,连杆架AB 为原动件,机构ABCD 变成双摇杆机构,AD 的相对于机架的摆动即是摇头动作。
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台式电风扇摇头机构设计课程设计台式电风扇摇头装置机构姓名:_____________学号:_____________专业:_____________指导教师:_____________台式电风扇摇头装置机构设计摘要电风扇摇头装置设计是从电风扇设计开始的,也是电风扇设计中最重要的部分,对于电风扇的研究,国内外已有不少的研究成果,但在创新这一块做的还不够, 还有待进一步完善。
本文首先对摇头电风扇的历史和发展现状以及其类型和特点进行了介绍,然后介绍了设计准则, 提出方案拟定, 并选择最优方案,主要是现有的电风扇摇头装置中平面摇杆机构,包括平面摇杆机构的结构、工作原理、设计原理、设计原则;其次根据已知原动机的转速, 分配传动比,选择合适的机构, 如蜗轮蜗杆机构以及齿轮机构, 根据传动比确定它们的基本参数,设计计算几何尺寸,再次采用图解法, 根据已知条件(极位夹角, 摇杆速度等)设计平面四杆机构, 然后在实验室组建仿真机构模型, 观察所设计的尺寸是否满足所需的运动轨迹,再就制作台式电风扇摇头平面机构的计算机动态演示, 通过图解法研究各杆件的运动, 进行运动分析, 最后总结并讲述了电风扇的未来展望。
关键词:平面摇杆机构,传动比, 蜗轮蜗杆, 齿轮传动, 运动分析 ,动态演示目录第一章引言 (5)1.2.2 电风扇工作原理 (6)第二章电风扇摇头机构的设计 (7)2.1 电风扇摇头机构设计概述 (7)2.2 电风扇摇头装置设计原则[1 (8)2.3 电风扇摇头装置方案拟定[2] (8)2.3.1 方案Ⅰ (平面连杆摇头机构) (9)2.3.2 方案Ⅱ (另一种平面连杆摇头机构) (9)2.3.3 对比分析选择方案 (10)第三章机构的设计 (10)3.1 铰链四杆机构的设计[5 (10)3.1.1 铰链四杆机构的组成和基本形式 (10)3.1.2平面双摇杆机构的分类和极限位置分析 (11)3.1.3 四杆位置和尺寸的确定 (12)3.2 原动机的选择和传动比的分配[6] (13)3.2.1 原动机的选择 (14)3.2.2 传动比的分配 (16)3.3 蜗轮蜗杆机构的结构特点[6 (17)3.3.1蜗轮蜗杆机构的结构特点 (17)3.3.2 蜗轮蜗杆机构的几何尺寸计算 (17)3.3.3 涡轮蜗杆建模 (19)3.4 齿轮机构的设计 (20)3.4.1 齿轮机构的结构特点和选用原则 (20)3.4.2 齿轮机构的几何尺寸计算 (21)3.4.3 齿轮机构的建模 (21)第四章平面连杆机构的运动分析 (22)4.1 概述 (22)4.2 平面连杆机构的运动分析[8] (23)第五章电风扇整体模型的建立 (29)5.1 电风扇零件的模型建立 (29)第六章参考文献 (37)第一章引言1.1 电风扇发展现状和前景展望近年来,相较人们对空调的普遍关注,电风扇市场就有点门庭冷落。
但空调高耗电量且封闭空间的弊端,使得通风效果相对较好、功耗相对较低的电风扇仍然存在很大的市场。
所以有必要研究电风扇的发展。
电风扇又称电扇,用于散热,夏天用它来清凉为好,还可用来驱散室内热气。
1882年,美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊斯卡茨霍伊拉,最早发明了商品化的电风扇。
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。
如今,电风扇已一改人们印象中的传统形象,在外观和功能上都更追求个性化,塔式气流扇尊贵典雅,卡通台扇娇巧可爱,而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能,也被众多的电风扇厂家拿来做文章,并在此基础上增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。
据统计,市场成熟度颇高的电风扇行业在国内仍然存在着相当大的市场容量,但由于这个行业技术比较陈旧,外观固定单一,市场上常见的落地扇、转页扇、台扇、壁扇、楼顶扇、吊扇这几个传统类型电风扇的外观和功能的同质化现象十分严重,严重影响和制约了这个市场的发展和提升。
但近年来一些主流企业开始有所觉察,他们通过积极创新,突破老式的传统设计,纷纷开发出了一系列更富创新力,更具差异化个性的新产品,以求继续做大蛋糕和进行产品升级。
1.2电风扇的结构与工作原理1.2.1 电风扇的结构如图1.1所示, 台扇由扇叶、网罩、扇头、调速机构、底座等部分组成,扇头是台扇中最复杂、最重要的部件,由电动机、前后端盖及摇头机构等构成, 而吊扇主要由扇头、上下罩、吊杆、吊攀以及独立安装的调速器组成。
转页扇由于导风轮的作用,使其送出的风风力柔和,舒适宜人。
图 1.1 台扇的基本结构1.2.2 电风扇工作原理电风扇工作时(假设房间与外界没有热传递)室内的温度不仅没有降低,反而会升高。
让我们一块来分析一下温度升高的原因:电风扇工作时,由于有电流通过电风扇的线圈,导线是有电阻的,所以会不可避免的产生热量向外放热,故温度会升高。
但人们为什么会感觉到凉爽呢?因为人体的体表有大量的汗液,当电风扇工作起来以后,室内的空气会流动起来,所以就能够促进汗液的急速蒸发,结合“蒸发需要吸收大量的热量”,故人们会感觉到凉爽。
风扇在转动时,扇叶后面空气的流速要慢于扇叶前面空气的流速,这样后面空气的压力就比前面的大,这个压力差,就推动空气向前,形成风了。
第二章电风扇摇头机构的设计2.1 电风扇摇头机构设计概述摇头机构由减速机构、连杆机构、控制机构与过载保护装置组成,形式有两种:离合式与拨式。
随着时代的发展, 电风扇的摇头机构也不仅仅限于这些, 例如就有一种电风扇摇头机构,包括电动机、齿箱总成、摇头连杆,电动机及齿箱总成安装在Y型支架上,Y型支架固定在连接头上,其中摇头连杆一端与Y型支架连接,另一端通过传动机构与齿箱总成连接。
所述的传动机构是受齿箱总成控制的做旋转运动的上下曲柄盖,曲柄盖与连杆配合推动电风扇做复合摇头运动。
由于采用机械式传动取代了同步电机,使性能更稳定、质量更可靠,且结构简单、成本低。
还有一种可调摇头角度的电风扇摇头机构, 包括连于连杆一端的摇臂轮,以及活动连于拨轮垫孔内的中心轴, 实现了电风扇摇头摆动角度的方便调整且结构紧凑,适用于室内放置电风扇不同的位置要求,提高了电风扇的使用效率。
所以电风扇摇头装置多种多样, 而且是在不断创新的。
2.2 电风扇摇头装置设计原则[1]1) 各构件应最简化, 使电风扇尾部装在小的壳体中;2) 各构件之间安排合理的位置,以免相互干扰;3) 摇头应平稳;4) 发动机也应跟随摇头装置摇摆;5) 应使整体结构美观;6) 自动摆头、送风角度可调;7) 噪音低、可定时。
2.3 电风扇摇头装置方案拟定[2]考虑到执行机构的速度较低和电动机的经济性,选用同步转速为750r/min的电动机。
台式电风扇摇头装置的主要机构是铰链四杆机构的运动。
可以有多种多样的设计方案,图2.1—2.4给出了四种可用于摇头装置运动的执行机构方案。
2.3.1 方案Ⅰ (平面连杆摇头机构)图 2.3 平面四杆摇头机构图2.3所示为电风扇摇头机构原理,电动机外壳作为其中的一根摇杆AB,蜗轮作为连杆BC,构成双摇杆机构ABCD。
蜗杆随扇叶同轴转动,带动BC作为主动件绕C点摆动,使摇杆AB带电动机及扇叶一起摆动,实现一台电动机同时驱动扇叶和摇头机构。
该方案主要特点:(1)是一种平面连杆机构,机构简单,加工方便,能承受较大载荷;(2)有涡轮蜗杆机构,传动比大,结构紧凑,传动性平稳,无噪声,反形成具有自锁性,但传动效率低,磨损较严重,蜗杆轴向力大;(3)工作行程中,能使摇头装置控制符合要求。
2.3.2 方案Ⅱ (另一种平面连杆摇头机构)图 2.4 平面四杆摇头机构如图2.4所示上面一种摇头机构方案和传动比的大小,方案Ⅱ应用在传动比大的运动机构中。
由已知条件和运动要求进行四连杆机构的尺寸综合,计算电动机功率、连杆机构设计等,绘出机械系统运动方案的电风扇的摇头机构中,电机装在摇杆1上,铰链B处装有一个蜗轮。
电机转动时,电机轴上的蜗杆带动蜗轮, 蜗轮与小齿轮空套在同一根轴上,再由小齿轮带动大齿轮, 而大齿轮固定在连杆上, 从而迫使连杆2绕B点作整周转动,使连架杆1和3作往复摆动,达到风扇摇头的目的。
它具有方案Ⅰ的特点。
2.3.3 对比分析选择方案对以上四种方案进行比较, 综合其优缺点, 本次设计选用方案Ⅱ,原因如下:1)采用平面连杆机构, 使结构简单;2) 有蜗轮蜗杆机构,传动比大,结构紧凑,传动性平稳,无噪声,反形成具有自锁性,但传动效率低,磨损较严重,蜗杆轴向力大;3) 齿轮的应用使整个传动系统的传动比减小;4)整个机构简单,加工方便,节省成本。
第三章机构的设计3.1 铰链四杆机构的设计[5]3.1.1 铰链四杆机构的组成和基本形式如图3.1所示,铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统,并使其中一个构件固定而组成。
被固定件4称为机架,与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆,不直接与机架铰接的构件2称为连杆。
连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄,否则就称为摇杆。
其类型可分为:图 3.1 铰链四杆机构1) 曲柄摇杆机构: 在铰链四杆机构中,若两个连架杆中的一个为曲柄,另一个为摇杆, 则称之为曲柄摇杆机构。
2) 双曲柄机构: 在铰链四杆机构中, 若两个连架杆均为曲柄, 则称为双曲柄机构. 当两曲柄的长度相等且平行 (即其他两杆的长度也相等) 时, 称为平行双曲柄机构. 若双曲柄机构的对边杆长都相等, 但不平行, 则称为反向双曲柄机构。
3) 双摇杆机构: 在铰链四杆机构中, 若两个连架杆均为摇杆, 则称之为双摇杆机构,其中在电风扇摇头装置中用到了双摇杆机构。
3.1.2平面双摇杆机构的分类和极限位置分析按组成它的各杆长度关系可分成两类,第一类是符合曲柄存在条件, 即符合格拉肖夫准则的四杆运动链, 而以其最短杆对边的杆为机架组成的双摇杆机构。
第二类是不符合曲柄存在条件, 即最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和的四杆运动链, 以其任意一杆为机架构成的双摇杆机构。
双摇杆机构是铰链四杆机构中常见的形式之一, 在机械中有特殊曲柄存在的条件,机构若成为双摇杆机构, 可通过两种途径来实现:(1) 各杆长度满肖夫判别式, 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3.2 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。