机械创新作业 (17)

《机械创新设计》

结课论文

课程名称《机械创新设计》

院（系、部、中心）机械工程学院

专业机械设计制造及其自动化

班级流体(卓越)111 姓名侍鹏程学号 201110623 题目风扇的改进与创新

起止日期 2014.5.6-2014.6.6 任课教师王育荣

关于风扇的改进与创新

作者：侍鹏程

（南京工程学院机械工程学院，南京211167）

摘要：夏天，天气炎热，很多大学大学宿舍还不能装上空调，自备的立式风扇的风不能很好的吹到平躺在床上的同学们；还有一些小餐馆墙上的壁挂的风扇，吹到的面积也不大。如果风扇倾斜一定的角度，即是利用相对更低风速得到更多的凉爽，让人能体验到风扇的使用价值，实现节能，高效。

关键词：倾斜、节能、高效。

1引言

风扇已是千家万户的必需生活用品，如何能利用外型结构，能更人性化，更方便人们使用风扇，达到节约能源的目的，这个就是本设计的重点内容。众所周知，随着我国教育事业的不断发展，继而推动各种院校的兴起，必然导致越来越多的住宿生，也就带来学生宿舍的增长。然而，就在这样一种社会进步与发展的趋势与我国人均资源紧张的相向矛盾下，往往越能节能，利用有限空间发挥尽可能大的使用功能，成为了人们最求的目标。面对一年又一年的高校扩招，学生宿舍的建设更是重点，如何利用仅有的空间来办更多的事就理所当然的成为当今高校和学生们的关注。

据调查现在社会上多数的高校，他们全只是片面的考虑到学生宿舍楼的通风条件，根本又或者是很少会从学生宿舍内部的空间布置去考虑。因此，我们从学生宿舍内部的布置来合理设计出这样一套可倾斜固定风扇，在国内外是实属罕见的﹗

2倾斜风扇的可行性分析

2.1风扇的行业现状

随着我国经济的持续发展和人民生活水平的不断，广大人民群众对家居生活环境的期望值也在同步上升，这反过来刺激了我国家电行业的快速发展，其中，电风扇和家用空调器已成为城镇居民消费纳凉的两大主流产品。

目前我国城镇居民百户电风扇拥有率己达200%，电风扇是目前我国最为大众化的纳凉家电产品，由于它吹出的是室温风而非冷风，严格讲并不能划入冷风机范畴，但它能加快人体汗液蒸发，降低体表温度，加之价格便宜和耗电量较少，因而获得广泛使用。目前，新一代电风扇业已问世，它能模拟自然风(山风、湖风)，设有微风档，双风叶能360度摇头，电耗仅为40瓦，超薄壁扇电机厚度仅16毫米，并具红外、超声、无线电等迢控功能。尽管如此，当室温接近或高于体温、相对湿度过大时，电风扇的功效会显著降低，久吹人体反而会感到种种不适。

2008年受金融危机影响，我国电风扇同比下降了11%，2009年家电下乡促使家电产品产量明显提升,其中家用电风扇产量增长达9.6倍。电风扇的热销很大程度上得益于产品外观的新颖和功能的人性化。电风扇企业要想在市场上站稳立足并引领潮流，在产品的外观和功能上下些功夫，不失为快速提高市场份额的好方法。

随着市场的发展、消费者审美习惯的转移以及健康节能观念的不断深入等，电风扇在功能和外观上的适时变换也是大势所趋。

2.2倾斜固定风扇的市场分析

据近几年，我国电风扇市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励电风扇产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电风扇市场的关注越来越密切，这使得电风扇市场推广策略与营销渠道开发的发展研究需求增大。

市场容量远未饱和

按照通常的观点来看，电风扇不但早已普及，而且需求量也已受到了空调的制约。而实际上，电风扇的市场容量远远没有饱和。第一，电风扇和空调之间本身就存在着较大的功能性差异，因为“降温”的概念并不能完全替代“自然防暑”和“通风”的概念。

第二，电风扇往往会被认为是普及率最高的家电产品，而实际情况却并非如此。例如，今年3月，根据两家市场调查公司对上海部分家庭的电风扇拥有情况进行的调查显示，每百户家庭中的电风扇拥有量仅为169.3台(其中约24%的电风扇还是在去年“非典”时期购买的)，竟然低于空调的拥有量(172.5台)。

第三，近几年来，电风扇的外销量一直呈稳中有升的态势，而且在数量上也成倍地超过了空调，如去年电风扇的出口数量是空调(整机)的10倍。

这时候推出更人性化更节能化的倾斜固定风扇，而相对原来的风扇，价位也不会提升多少，相信将会受到广大人民的热爱。

3倾斜固定风扇主要结构分析

3.1.1风扇主体

由于倾斜固定风扇是在原有的立式风扇外表附加一个连杆机构，从而达到倾斜的目的，所以风扇的主体可以采用市场通用的风扇。

3.1.2风扇固定连杆

风扇的固定连杆起到的作用主要在于连接风扇与其他横杆之间的效果，但是连杆设计不合理就会影响风扇的倾斜角度，以及耐用程度。所以连杆的材料因选用韧性较好的材料，例如pvc材料。

3.1.3风扇的连杆的固定端部件

风扇的连杆末端固定部件起到的作用主要在于让连杆和其他横杆质检固定的效果，但是由于考虑外部横杆的形状问题，所以设计采用G字夹来达到能适应多种形状外部横杆的固定。

3.2风扇连杆主要结构尺

主要尺寸入下表：

表3-1

4风扇固定连杆平面图以及三维图绘制

4.1台灯平面图绘制

在得到风扇固定连杆的主要结构尺寸后就可以利用SolidWorks进行平面图的绘制，如下图：

4.1.1

4.1.2

4.1.3

4.1.4

4.2倾斜固定风扇三维图绘制

在得到台灯的主要结构尺寸后就可以利用Solidworks软件三维建模进行三维图的绘制，如下图:

4.2.1

5设计总结与心得

创新性：倾斜固定风扇，充分发挥出其独有的最大可能利用风扇的实用价值的功能，很好的弥补了大学宿舍夏天睡觉时的闷热情况，是首次出现在高架床铺与风扇形成一定角度倾斜的作品，在不久的将来会得到广泛的应用。

合理性：随着技术水平的日益增长，高科技产品将在未来的市场里占据主流地位。这些数字化的产品大多以其灵巧轻便、功能强大、美观得体为卖点而深受广大市民的青睐，由此可见市民的消费观念大多取决于新潮与创意。所以现今产品的发展更趋向人性化和智能化。本作品便是以人性化作为出发点，通过合理的设计使得家居空间更为开敞，同时使用简单，方便轻巧，适用于多种场合。

实用性：近年来，现代人求精求新的观念逐渐应用到室内设计上来。在经济状况允许的情况下，许多市民选择装潢自己的家居，来享受人生。所以近年来的家居设计很受欢迎。而时尚的家具设计就成为求新者的宠爱。本作品的设计理念是将有用的资源合理的最大化利用。本作品不仅

可以节省资源，还更显人性化和低碳化。

这次设计思想来源于大学的生活，所以所具有的功能也是为大学宿舍生活的方便而设置的。因此就产生了制作倾斜固定风扇的想法。首先是和几个同学一起商讨了该方案的可行性，最后得到了一致的肯定。但是在很多课程的安排下，时间比较紧凑，所以比较多的方面缺少详细的思考和信息，但是我还是能够克服重重困难，大体上完成了这次的设计。至于所遇上的问题，例如在制图的时候，要经常趁舍友没有用电脑的时候再用他的电脑来制图，由于是要做风扇的固定连杆部分，所以不单只能画一个连杆，还要画一个风扇的结构图，然后装配。至于扇叶，这是一个大难题，请教了很多同学都没有得到帮助，最好只能忽略而过.在出图的时候也遇到问题，电脑出了问题，所以用cad出不了二维图，只能用SolidWorks出二维图，缺少了一部分的线条，只能说这不是办法中的办法。但是通过这次的创新设计，真的学会了很多知识，还加深了对一些制图软件的了解，并得到一定的提升。而这些都不重要，重要的是让我们明白，创新就在我们生活的周边，无处不在，只是我们没有用心去发现，用心去探讨。

参考文献

[1]丁玉兰，郭钢．人机工程学(重印版)．北京:北京理工大学出版社．2003

[2]赵江洪．设计心理学．北京:北京理工大学．2004.1

[3]阮宝湘．工业设计机械基础．北京:机械工业出版社．2003

[4]刘永祥．产品设计．北京:机械工业出版社．2003

[5]张美麟,张有忱,张莉彦．机械创新设计．北京:化学工业出版社.2010.5