实现杠杆机构可用以下两种
四连杆机构
凸轮机构
四杆机构
凸轮机构
机械运动方案的选择和评定
方案1
该设计方案 采用了齿轮 箱来减小输 出速度，蜗 轮蜗杆来实 现减速和传 动轴的变换。
该机构通过齿轮啮合达到减速的目的，然后由涡轮蜗杆实现转动的方向改变的目的， 由四连杆机构组成双摇杆机构实现风扇头的摆动。此方案的优点是涡轮蜗杆机构的 传递准确性高，连杆机构制造简单成本低，齿轮传动平稳；缺点是涡轮蜗杆传递力 的能力差，发热量比较大,常用较贵的减摩耐磨材料来制造蜗轮，成本较高。
减速机构选用
齿轮组减速
涡轮蜗杆
齿轮组
齿轮组机构是最常见的减速机构，但是考虑到传动的传动比过大且风 扇头尺处的限制，我们选择了内啮合齿轮。还可以用带传动和链传动 来减速，但由于风扇尺寸限制均舍弃。
传动轴线变换选用
蜗轮蜗杆机构
圆锥齿轮传动
蜗轮蜗杆机构
直齿圆锥齿轮传动
摇头机构的选用
• 在这里我们选用杠杆式来作摇头机构
台式电风扇摇头装置
组长 ： 凸轮机构的设计 组员 ： 对机构的合理改进
： 对各种机构的分析 ： 传动方案的优化确定 ： CAD制图
指导老师：
机械原理课程设计任务书
一、设计题目 台式电风扇摇头装置 二、工作原理及工艺动作过程：
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
Байду номын сангаас运动功能图 运动循环图
机构选用
• 台式电风扇摇头机构常见的有杠杆式、滑板式等，在这里 我们组选用的是杠杆式。
• 要完成左右摆动需要完成运动轴线变换、传动比降低和摇 头周期性摆动。可以分别选用以下机构。传动轴线变换可 以选用蜗杆蜗轮、锥齿轮等；减速机构可以选用小齿轮带 动大齿轮组减速、涡轮蜗杆减速等；风扇摇摆转动可采用 平面连杆和凸轮机构实现。
方案2
当偏心圆盘凸轮 回转时，凹槽侧 面迫使构件6摆 动，从而实现电 风扇的摇头功能
摆动从动件偏心圆盘凸轮机构示意图
该机构通过三级减速，由凸轮的形状性质实现风扇头的摆动规律。此方案继承 了方案一的传动优点，传动准确，风扇头的摆动角度可以调节，传动平稳，摆 头在极限位置没有速度的突变，占用的空间较小；而且也改良了凸轮独特性的 缺点，缺点是涡轮蜗杆的发热量较大
• 缺点是结构过于复杂，在小尺寸内不宜设计
整体简图
方案4 方案4跟方案一 一样，通过连杆 装置实现摇头运 动
该机构摈弃了涡轮蜗杆发热量大，传递力效果差的缺点，用圆锥齿 轮代替，缺点是圆锥齿轮造价成本相对较高
由以上四个方案可以看出：方案一、四的机构相对于方案二、三功 能过于简单，在考虑适当创新的前提下，不宜采用。但是方案三太 过于复杂，对运动路径的分析也很困难，所以方案二结构相对简单， 成本相对较低且能达到预期的运动要求，由于电风扇的传递力的要 求不是很大，因此涡轮蜗杆机构，和凸轮机构适合设计要求，而且 通过对凸轮机构的改良，有了很好的发挥空间，因此方案二相对较 好。综合考虑摇头机构选择方案二。
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或上下摆动，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： 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。 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摆动角度φ的要求下，尽 量保持运动的平稳转换和减小机构间的摩擦。
方案三
• 该方案直接由主电动机单齿箱驱动，实现上下和左右摆头，这时主电动机跟 随一级转动副摆动，但对于传统设计，同一动力用于驱动另一组转动副时， 动力传动机构的传动距离——一般为中心距必然作周期性的变化，无法直接 采用传统成熟的机构。但方案有效克服了立体送风电风扇传动机构设计上的 缺陷，使结构简单可靠，成本低，维修保养方便。
三、原始数据及设计要求：
设计台式电风扇的摇头机构，风扇的直径为Ф300mm， 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与急回系数k的设计要求及任务分配见表1。
四、设计方案提示
• 常见的摇头机构有杠杆式、滑板式等。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，蜗轮和小齿轮做成 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作为原动件，则机架、两个连架杆都作摆动， 其中一个连架杆相对于机架的摆动即是摇头动作。机架可取80～ 90mm。
五、设计的主要任务
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. 解析法确定平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆角ψ及行程速比系数 k。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图。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.编写设计计算说明书。 7.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验证。
摘要
在当今社会，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、效率 高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、市场竞争能力和经 济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机 械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设 计。 我们组的设计题目是台式电风扇摇头装置，该装置可增大受风面积。 通过合理的设计可以降低生产成本，提高风扇效率，符合低碳环保的 原则和可持与发展战略。通过对设计任务的讨论分析，功能上要求完 成左右摇摆和转换传动轴线和改变转速运动。要完成这些功能需要有 减速装置、轮轴转换、摇头装置。针对这些装置我们选用了几种机构 并经过分析，设计了四种方案，经过仔细的分析评价，最后选择了最 合适的方案。