书城科普读物探索未知丛书-物理城堡一
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第7章 电风扇为什么会摇头

为了使室内的风力均匀柔和,人们都喜欢带有自动摇头的台扇或落地扇。现以上海崇明电扇厂生产的“荷花”牌电扇为例,简单介绍电风扇的自动摇头原理。

“荷花”牌电风扇能够自动地摇头,它的往复摇头功能,是由装在风扇电机后面的摇头机构来实现的。这机构由钢丝绳、杠杆、弹簧、垫圈、牙嵌式离合器(上片、下片)、销轴、涡轮、蜗杆、小齿轮、大齿轮、连杆、支承体上盖、杠杆支点销等零件组成。当需要风扇自动摇头时,旋转底座盘上的旋钮,使钢丝绳放松。由于钢丝绳与杠杆的后端相连,所以当钢丝绳放松后,杠杆绕支点销转动(支点销穿在上盖销孔内)。通过装在盖孔里的弹簧作用,垫片将牙嵌离合器的上片压下,使离合器上片和下片处于啮合状态。与此同时,离合器上片的键槽插入销轴中,销轴与小齿轮轴固连。离合器的下片通过涡轮上的半圆缺口与涡轮连接,并空套在小齿轮轴上。风扇电机轴尾部的蜗杆和电机轴是一体的,电机轴旋转,蜗杆随之旋转,从而使与其啮合的涡轮作降速转动。由于涡轮与离合器下片相连,离合器上、下片又处于啮合状态,所以涡轮转动时,就带动了离合器转动。离合器又通过销轴带动小齿轮转动。小齿轮和大齿轮相啮合。使得大齿轮的转速进一步降低。大齿轮与连杆的一端铰接,连杆在它的带动下运动。连杆的另一端和风扇头部铰接,大齿轮、连杆、风扇头组成了曲柄连杆机构。大齿轮转一周,连杆带动风扇头部往复摇头一次,由此实现了风扇的自动摇头。

当不需风扇摇头时,把旋钮置停止位置,钢丝绳下移,杠杆绕支点顺时针转动一个角度。杠杆前端的弯头勾住离合器上片使其上移,而后上片和下片脱离啮合,同时和销轴脱开。因此,尽管蜗杆和涡轮仍在啮合,但由于涡轮和离合器下片是空套在小齿轮轴上的,离合器上下片离开后,涡轮和离合器下片在小齿轮轴上空转,不能带动小齿轮轴转动,这样就使得风扇头部的往复摇头运动停止了。