东华理工大学长江学院电风扇拆装实验报告.docx
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东华理工大学长江学院电风扇拆装实验报告
东华理工大学长江学院
课程设计报告
课程设计题目：
专业课程设计性实验2
学生姓名：
张同富
学号：
201430010304
专业：
机械工程
班级：
1430104
指导教师：
万智辉
2016年7月4日
实验说明
本次实验是通过对家用电风扇、减速器等拆装分析的系列实验实训，锻炼学生的实践动手能力，并具备一定的分析计算能力。
基本流程如下：
结合家用电风扇实物及相关资料完成以下内容：
1、了解家用电风扇的种类、结构、功能及主要性能指标；学习电风扇的结构原理与拆装方法；熟悉电风扇的基本电路和机械结构。
⑴、种类：
电风扇按使用电源分：
可分为交流、直流和交直流两用三类。
一般在车船上使用的多数为交直流两用电风扇。
用途最广、数量最多的是单相交流电风扇。
按电动机的形式分：
可分为电容运转式、罩极式和串激整流子式三类。
按结构和使用特征分：
可分为台扇、落地扇、壁扇、吊扇、换气扇、转页扇等。
按叶片分：
可分为有叶电风扇和无风叶风扇。
按复杂程度分：
可分为简易型、普及型、高档型。
其中，简易型电风扇不设调速机构，普及型设有调速机构高档型具有调速、定时、调节探头角度、感触自动停电等功能。
按送风的类型分还可分为普通常温风、冷风、暖风和香风等电风扇。
按电动机结构可分为：
有单相电容式、单相罩极式、三相感应式、直流及交直流两用串激整流子式电风扇。
按用途分类可分为：
家用电风扇和工业用排风扇。
⑵、结构：
风扇有以下部件组成：
电机、外客、调速器、定时器、风页、护罩等。
它的电机类型为交流电机；速度控制是靠调速器改变定子线圈数完成；外壳质量好一点的是塑钢，一般的用的就是普通塑料；保护措施就是靠护罩完成；自动断电有两种（1定时器走完断电，2有的里面有倾倒开关，有这种开关的，当电扇倾斜一定程度，自动断电）；会响的叫蜂鸣器当定时完成它就会响，用声音提醒我们去操作它。
大部分为热塑；弧度对风有影响，但经厂家设定好我们不要去改变它；倾倒开关的大致原理为：
电器垂直放正时，电源通，倾斜到一定程度，电源断。
它是靠一个平衡装置控制的。
但一般的倾倒开关质量较差。
⑶、功能：
电风扇通电后使得扇叶迅速转动，扇叶的转动引起了扇叶正对方向的空气流动从而形成了风，风（空气的流动）给人们带来了凉爽。
2、按步骤拆卸电扇的网罩、扇叶、摇头机构、机座、立柱及底座等主要部件，观察并分析摇头机构的结构和原理，测绘连杆机构及减速机构的机构运动简图，计算减速机构传动比（摇头齿轮转速），并绘制连杆机构指定点的连杆曲线；分析连杆机构能够执行摇头的条件和它所能摇头的角度，并对连杆机构进行运动分析。
⑴、连杆机构运动简图
⑵、减速机构运动简图
蜗轮蜗杆机构
外啮合齿轮机构
⑶、减速机构传动比
齿数
模数/mm
压力角/°
螺旋角/°
蜗杆
1
0.62
20
15
涡轮
47
0.62
20
15
小齿轮
10
0.62
20
15
大齿轮
55
0.62
20
15
①涡轮蜗杆机构
蜗杆头数z1=1涡轮齿数z2=47I12=z2/z1=47/1
②外啮合齿轮机构I34=z3/z4=55/10
总传动比i14=I12*I34=258.5
⑷、连杆机构指定点的连杆曲线
⑸、连杆机构能够执行摇头的条件和它所能摇头的角度，⑹、连杆机构进行运动分析
杆长条件71.2+12>66.3+14.8，所以为双摇杆机构，K=1.02，所以θ=180°*（1.02-1）/（1.02+1）=1.78°，所能摇头的角度为90°
3、通过分析不同类型电风扇的基本结构，说明扇头、扇叶、网罩、立柱及底座等部件的功能及材质选择要求，绘制电风扇的电气原理图，并对机座进行受力分析，绘制受力图。
⑴、部件的功能及材质选择要求
零件序号
名称
材料
数量
备注
1
风扇前罩
钢铁
1
注塑模工艺
2
扇叶
PC/ABS
1
注塑模工艺
3
后网罩
钢铁
1
注塑模工艺
4
电动机
铜丝、钢铁
1
5
变速器
塑料
1
注塑模工艺
6
机架
PC/ABS
1
注塑模工艺
7
自攻螺钉
不锈钢
1
冲压加工
8
齿轮1
塑料
1
注塑模工艺
9
齿轮2
塑料
1
注塑模工艺
10
曲柄
塑料
1
注塑模工艺
11
齿轮3
塑料
1
注塑模工艺
12
连杆
钢铁
1
冲压
13
涡轮蜗杆
不锈钢塑料
1
冲压、滚丝
⑵、电风扇的电气原理图
专业课程设计性实验（Ⅱ）实验（电风扇拆装）
一、实验目的：
1.通过对电风扇的拆装，掌握和熟悉其结构原理；
2.通过观察、测试、熟悉电风扇的装配和检修方法；
3.学会绘制机构运动简图，分析计算自由度；
4.学会分析计算齿轮机构和四杆机构的特性参数。
二、实验设备：
电风扇、游标卡尺、一字和十字形螺丝刀、尖嘴钳等。
三、实验内容：
1、2人/组拆分家用电风扇摇头机构及其降速机构，认识并分析机构组成，确认机构名称；
2、了解家用电风扇种类、对扇叶、底座及立柱等进行材质分析、结构分析；
⑴、种类：
电风扇按使用电源分：
可分为交流、直流和交直流两用三类。
一般在车船上使用的多数为交直流两用电风扇。
用途最广、数量最多的是单相交流电风扇。
按电动机的形式分：
可分为电容运转式、罩极式和串激整流子式三类。
按结构和使用特征分：
可分为台扇、落地扇、壁扇、吊扇、换气扇、转页扇等。
按叶片分：
可分为有叶电风扇和无风叶风扇。
按复杂程度分：
可分为简易型、普及型、高档型。
其中，简易型电风扇不设调速机构，普及型设有调速机构高档型具有调速、定时、调节探头角度、感触自动停电等功能。
按送风的类型分还可分为普通常温风、冷风、暖风和香风等电风扇。
按电动机结构可分为：
有单相电容式、单相罩极式、三相感应式、直流及交直流两用串激整流子式电风扇。
按用途分类可分为：
家用电风扇和工业用排风扇。
⑵材质结构分析
零件序号
名称
材料
数量
备注
1
风扇前罩
钢铁
1
注塑模工艺
2
扇叶
PC/ABS
1
注塑模工艺
3
后网罩
钢铁
1
注塑模工艺
4
电动机
铜丝、钢铁
1
5
变速器
塑料
1
注塑模工艺
6
机架
PC/ABS
1
注塑模工艺
7
自攻螺钉
不锈钢
1
冲压加工
8
齿轮1
塑料
1
注塑模工艺
9
齿轮2
塑料
1
注塑模工艺
10
摇杆1
塑料
1
注塑模工艺
11
齿轮3
塑料
1
注塑模工艺
12
摇杆2
钢铁
1
冲压
13
涡轮蜗杆
不锈钢塑料
1
冲压、滚丝
3、测绘机构各构件尺寸，按μL绘制机构运动简图（摇头机构和齿轮降速机构）；
见A3图纸
4、按1：
1绘制摇头机构连杆上指定点的连杆曲线图（连杆指定点运动轨迹）；
见A3图纸
5、对摇头机构进行性能分析：
判断有无曲柄、有无急回，计算γmin（或αmax）及最大摆角等；
⑴、无曲柄，无急回机构
⑵γmin=90°-68°=22°
⑶、最大摆角ψ=90°
6、对摇头机构进行运动分析：
求瞬心、作速度、加速度多边形等；
⑴、瞬心K=N（N-1）/2=6如图所示6个瞬心
7、计算降速机构传动比；
齿数
模数/mm
压力角/°
螺旋角/°
蜗杆
1
0.62
20
15
涡轮
47
0.62
20
15
小齿轮
10
0.62
20
15
大齿轮
55
0.62
20
15
①涡轮蜗杆机构
蜗杆头数z1=1涡轮齿数z2=47I12=z2/z1=47/1
②外啮合齿轮机构I34=z3/z4=55/10
总传动比i14=I12*I34=258.5
8、对风扇机座进行受力分析；
9、清洗各零件并组装好各机构；
10、按要求完成实验报告，并写出拆装设计分析心得。
拆装设计分析心得
本次实践课程的对象为台式电风扇，物品虽小，但却包含许多机械方面的知识，比如扇叶的旋转机构，扇头的摆动，机构和连杆机构等，在元件结构分析过程中使我对书本上的知识有了进一步的了解。
回望这短暂的几天时间学习，自己学到了不少。
在真正开始实训这个电风扇摇头装置之前，自己也曾经有过很多想法和方案，有的很简单，有的很复杂。
确实要考虑很多东西。
平时学到的机械原理知识还是有限，在抉择中有点头大。
但是通过上网、去图书馆查资料以及小组成员的讨论，确定了本次设计的方案。
当然此次设计还有很多不足和需待改进的地方。
这次课程实训，是第一次将各门课程中所学的知识综合运用到实际中某一具体实例中，另外对于机械设计也有了初步的认识和实践经验。
这次课程实训，更加清晰地认识到只有灵活地掌握好理论知识，在实际应用中才能够得心应手，才能真正将理论用于实践，从中学到更多的知识和技能。
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