毕业设计(论文)小型料理机的设计.doc
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1、专业: 机械设计制造及其自动化 学号: 9313100215 Hebei Normal University of Science & Technology本科毕业论文(设计) 题 目: 小型料理机的设计 院(系、部): 机电科学与工程系 学 生 姓 名: 指 导 教 师: 职 称 教授 2014年 5 月 15 日河北科技师范学院教务处制 资料目录1.学术声明页2.河北科技师范学院本科毕业论文(设计)13页3.河北科技师范学院本科毕业论文(设计)任务书1415页4.河北科技师范学院本科毕业论文(设计)开题报告1619页5.河北科技师范学院本科毕业论文(设计)中期检查表2020页6.河北科技师
2、范学院本科毕业论文(设计)答辩记录表2121页7.河北科技师范学院本科毕业论文(设计)成绩评定汇总表2223页8河北科技师范学院本科毕业论文(设计)工作总结2425页9其他反映研究成果的资料(如公开发表的论文复印件、效益证明等)2652页 河北科技师范学院 本科毕业论文(设计)小型料理机的设计 院(系、部)名 称 : 小型料理机的设计 专 业 名 称: 机电科学与工程系 学 生 姓 名: 宋双义 学 生 学 号: 09313100215 指 导 教 师: 陈芳 2014年 5月 15 日河北科技师范学院教务处制 学 术 声 明本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,
3、所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。本人签名: 日期: 指导教师签名: 日期: 目 录摘 要1Abstract11 绪论21.1 料理机的国内现状21.2料理机的国外现状31.3料理机的种类31.4存在的问题41.5解决方法41.6料理机发展趋势42料理的总体设计方案52.1产品设计依据及设计要求52.2料理机的基本结构52.2.1电动部件62.2.2 破碎部件62.2.3 料理机壳体72.3 料
4、理机的工作原理72.4 技术经济分析73电机的选择73.1 电动机的选择要求73.2 电动机类型的选择84部分零部件设计94.1切削刀片的设计94.2料理机壳体的设计94.3杯子与机体链接设计95料理机二维装配图概览116结论127参考文献128致谢139附录13摘 要本文首先介绍了料理机的用途,对料理机工作原理和基本构造进行了分析。通过对料理机的功能与人们的消费观念的改变相结合,对市场现有料理机进行修改,旨在提高工作效率,增加出汁率,提高果汁质量,同时尽可能的操作简单,满足不同年龄段的消费者,明确了料理机的未来发展趋势。关键词: 料理机;工作原理;基本构造;功能AbstractThispap
5、erdescribestheuseofcookingmachinehaveanalyzedcookingmachineworkingprincipleandbasicstructure.Comprehensivelyanalysiscookingmachinefunctionandthechangeofpeoplesconsumptionconcept.To modify the existing market food machine, in order to improve the work efficiency, increase the juice yield, improve fru
6、it quality, at the same time as far as possible to simple operation and meet the different ages of consumers,definitude future trends of cooking machine. Keywords:cookingmachine;works;basicstructure;function 1 绪论 料理机通常是指有许多食品加工功能集于一身的机器,既能榨汁、又能做豆浆,也可搅拌、粉碎,但要加水。食品料理机是对所有食品加工机器的一种统称。榨汁机不具备加热功能,打出来的豆浆是
7、生的,还要另煮才能喝;单纯的豆浆机都有加热功能的,豆子放进去,接出来的就是直接引用的热豆浆。豆浆机是专门磨豆浆的,也可以当作榨汁机使用。因此料理机和榨汁机还有豆浆机还是有区别的。近年来,随着广大群众生活水平的普遍提高,人们在消费在利用榨汁机的同时又在利用豆浆机,由于对食品安全的考虑,越来越多的家庭喜欢用这种小型机器制作果蔬、豆浆还有绞肉馅。料理机是集多功能与一体的家庭小设备,可以满足家庭的各种需要,料理机的出现势必将代替榨汁机和豆浆机,如果料理机具有加热的功能,将来的市场必将是料理机的。1.1 料理机的国内现状目前国内外市场上各种品牌的料理机琳琅满目,但绝大多数的料理机的主要结构、工作方式等都
8、相似,通常大都采用外形、汁液杯容积工作原理和电机功率进行分类。按外形,主要有座式、台式和手提式三种,目前以台式和座式为主流机种,其实这两类的机型比较相似,习惯称为台式料理机。从工作原理上来看,双盘式料理机、带式料理机、压板式料理机是目前比较常用的几款料理机。双锥盘式料理机的工作原理是利用俩个母线重合的伞状椎体的啮合滚动,是进入啮合区域的过户受压,果汁通过伞状椎体表面的滤孔排出,但其作用时间短,对糊状物料的加持性差,排汁面积相对小,排汁孔大,因此不适合家庭水果榨汁;带式料理机的工作原理是利用两条加紧的环状网状带加持住国糊后绕过多级直径不等的榨辊,使得绕于榨辊上的外层网带对夹于两带间的果糊产生压力
9、,从而是果汁穿过网带排出。具有结构简单、工作连续、生产率高、通用性好、造价适中等特点,但主要缺点是榨汁作业开放进行,果汁易氧化褐变,卫生条件差,排汁不畅、网带孔隙易堵;压板式料理机配置一个工作时圆柱形机筒,机筒的柱面上开有长缝用于汁液排出,机筒轴心装有一双向丝杠,丝杠上的转动机筒两端的圆形压板相向移动。压榨时物料用泵充入机筒内,压板有两端向中间移动挤压机筒内的物料,汁液通过筒壁上的长缝排出,压榨结束渣从机筒中部的开口流出,但压板式料理机的压榨力较小,汁液的透过面积低。1.2料理机的国外现状国外的料理机已经拥有80年的历史,最早的料理机由美国Vita-Mix原厂生产制造,它的设计原理是基于完全食
10、物概念(Whole Food Concept),将食物全部食用及吸收,不丢掉任何一部分。维他美仕独特的黄金组合,可将食物在数十秒内彻底搅碎至极细致,对食物细胞壁的击碎率高达百分之八十五以上,他们的技术已经相当成熟,可实现马达转速多变化,还有条码控管的故障回报机制,可以说相当智能化。还有日本原产原装的三洋SANYO全功能家庭用食品料理机,粉碎,榨汁,切丝,切片,做豆浆, 做冰霜等等厨房的加工基本都可胜任。是世界上家用食品料理机中功能最齐全,性能最好, 安全系数最高的 ,决不会象国内大多数料理机一不小心就会伤及手指。集搅拌机,碎冰机,切碎机,榨汁等等于一身。 可以看出目前国内的料理机的技术还不是很
11、成熟还有较大的发展空间。1.3料理机的种类从外形上来看,市面上常见的料理机分为两种:手持式料理机与台式料理机,可按个人需求选择,台式料理机功能虽然更加全面,但手持式料理机有携带方便、易清洗的好处也有不少人喜欢这类的料理机。 台式 手摇从工作原理上来看,双盘式料理机、带式料理机、压板式料理机。1.4存在的问题(1) 料理机的出汁率低。(2) 料理机在工作时振动较大。(3)本设计需要对料理机进行一些改进,增加一些功能与创新。1.5解决方法(1)改变刀齿的形状(2)增加减震装置 (3)通过网络和查相关书籍,对现有的料理机进行改进,对不懂的地方向老师和同学请教。1.6料理机发展趋势目前料理机仍然有一些
12、问题需要解决,这些也是限制料理机发展的重要因素,解决了这些问题,也就知道了料理机的发展趋势了,主要存在的问题如下:首先,料理机出汁率情况。出汁率高,说明一定的果料可以获得更多的果汁(或黄豆、玉米等);相反,如果出汁率不高,就会导致果渣内留存很多果汁,不仅利用率低,也会造成营养浪费。从目前市场产品来看,出现这样的问题主要体现在刀齿的形状,转速的高低,以及推进器与刀齿之间距离是否合适等,另外出汁率和滤网的结构也有一定的关系,如果生产不合格或设计不恰当,都会影响到出汁率问题。其次,是噪音指标。正常情况下料理机工作时的噪音应小于85dBA,噪音越小越好;如果噪音很大,则一般是因为机器在运转的过程中稳定
13、性不好,在开机运转过程中或停机时产生擦网或磨盘现象。噪音过大对于使用者的享受情趣完全是一种折磨,同样也会降低机器的使用寿命。噪音的问题与电机和产品结构有关系,首先是料理机产品的核心部件电机。第三, 是稳定性。一般的料理机在工作中应是平稳的,不应有抖动、擦网现象出现;但某些料理机在运转过程中不易保持平稳性,甚至有倾倒而致使刀片飞出伤人的事故。而要控制电机的平稳性和噪音,就要设计一个合理的电机装入主机内的减震系统,以达到控制旋转网的平衡的效果,这就对电机及减震系统提出了较高的要求。第四,是易用性。第五,要看飞渣情况。质量合格的料理机,要求物料残渣能及时排出机体,并尽可能不留在旋转网上,饮品也能第一
14、时间排出。某些质量不合格的料理机,残渣将会留在旋转网内,造成塞网现象;或者饮品不能及时排出,而导致液体进入主机内部,或即刻烧毁电机,或造成极麻烦的清理工程。新型料理机必须建立在设计必须建立在提高工作效率上,提高果汁质量的基础上对原料理机在先前技术上的改进。同时尽可能的还是操作简单满足不同年龄段的消费者,并保证操作的安全性。要做到坚固耐用,安全可靠,使用维修简便。在满足设计的技术的要求的前提下,尽可能提高产品和零部件的标准化、系列化和通用化程度。料理机在日常生活中并不是必需品,但是功能齐全与价格低廉是吸引人们购买的主要原因,因此料理机的未来走势必定朝着多功能于一体的方向发展,并且要效率高质量好。
15、2料理的总体设计方案2.1产品设计依据及设计要求根据调研资料,初步得到设备的以下几项设计要求: 1. 根据市场需求,设计小型家用料理机。 2. 一个 250W 的单相串激式电动机,空载转速是 19000r/min。 3. 要求结构简单,便于拆装、清洗、维修。4. 要求有安全保护装置。5. 设备制造容易,成本低廉。6. 体现自动化、高效化、小型化等特点。2.2料理机的基本结构料理机主要由电动部件、破碎部件及料理机壳体组成,其基本结构如图KS-1所示。 图KS-1 料理机机构原理图2.2.1电动部件电动部件主要是为料理机提供动力,有 250W 单相交流串激式电机、输出轴、电机外壳、底座和电源开关等
16、组成。串激式电机的典型的特点是功率大、效率高、转速随负载力矩变化而变化,当负载减小时,串激式电机转速增加,最高可达19000r/min 左右。为避免转速过高造成电机烧坏,一般不允许空载起动,同时也不宜加入太多水果,以免使电机超载而温升过高。2.2.2 破碎部件不同的种类的料理机,破碎部件不同。破碎部件由粉碎刀片、金属过滤网等组成。刀片内有锋利的刀孔,经实验证明这种刀片能够更好地削碎水果。刀片由高铬不锈钢(高铬钢是用于制作承受负荷,形状复杂,要求变形小,耐磨性高,红硬性好的模具材料制成,采用斜齿轮轴伸与输出轴连接。2.2.3 料理机壳体料理机壳体是用来支撑料理机部件及为电机提供安装外壳,保证料理
17、机的正常运作。2.3 料理机的工作原理小型家庭料理机的主要工作原理是先利用刀片将水果片粉碎,然后利用高速旋转产生强大的离心力来分离果汁和果渣,果渣在重力作用下沉入杯底,果汁则在果渣上面。它的工作流程是原料选果清洗破碎离心果汁和果渣。2.4 技术经济分析设备的目标用户群为家庭单位,要求设备的制造成本比较低。电动机上选择单相串激电动机,满足设计要求,性能良好且价格低廉。壳体材料上选择非金属材料,既安全环保又节省成本。3电机的选择3.1 电动机的选择要求电动机是标准件,设计时主要是根据工作机的特性、环境和载荷等条件,选择电动机的类型、结构、功率和转速,并通过查找产品目录,确定其具体型号和尺寸。 结合
18、家用料理机的具体情况,负载的要求出发,考虑工作条件,负载性质、生产工艺、供电情况等,尽量满足下述要求:(1)机械特性方面-电动机的机械特性与工作机械机械特性配合要适当,机组稳定工作;电动机的起动转矩、最大转矩、牵入转矩等性能均能满足工作机械的要求;(2)功率方面-电动机的功率,应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行;(3)转速方面-电动机的转速满足工作机械要求,其最高转速、转速变化率、稳速、调速、变速等性能均能适应工作机械运行要求;(4)运行经济性方面-从降低整个电动机驱动系统的能耗及电动机的综合成本来考虑选择电动机类型,针对使用情况选择不同效率水平的电动机类型;对一些
19、使用时间很短、年使用时数也不高的机械,电动机效率低些也不会使总能耗产生较大的变化,所以并不注重电动机的效率:但另一类年利用小时较高的机械,如空调设备、循环泵、冰箱压缩机等,就需要选用效率高的电动机以降低总能耗。3.2 电动机类型的选择据相关资料,小型家用料理机具有高起动转矩、高转速、体积小、结构简单的特点,最适宜选用单相串激式电动机驱动。这类电动机的特点为额定转速一般超过10000r/min,短时定额或周期工作定额;结构特点为无外壳,而利用器具的外壳防护,根据表1,电动机的防护型式为IP44,端盖简化成支架形式,通常用铸铝(具有耐久性、可塑性、安全性、重量轻)做成,依靠支架上的螺孔安装。电动机
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