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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 本 科 畢 業(yè) 論 文（設 計） 題目 ： 家用多功能和 面機設計 學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 年 級： 指導教師： 職稱： 年 月 I 摘 要 和面機的 實質 作用 就 是進行 水和面粉的攪拌混合 ，主要用于 年糕 、 餃子皮、蛋糕 、膨 化 食品、面條、 餛飩皮 等 面 食的加工， 揉面團的好壞直接影響了面食的口感 。 本 設計 中和面機 采用雙 葉片攪拌 ， 和面 容量為 10合調制各種面團 ， 攪拌裝置 選擇了 雙葉片 攪拌器 ，由主電機帶動帶輪，通過齒輪減速傳動給攪拌軸 。 和面完成后打開步進電機，方便取出面團。本 和面機結構簡單 ，用途廣泛，大到農村人家打年糕，小到三口之家包餃子。 關鍵詞： 絞龍；多功能；和面機 is of of is as 購買設計文檔后加 費領取圖紙 II of of of 0 kg/a 0 of to - 66 by to in to a of 購買設計文檔后加 費領取圖紙 目 錄 摘 要 ............................................................... Ⅰ ............................................................................................................................ Ⅱ 1 緒論 .............................................................................................................................. 1 本課題的研究目的 ............................................... 1 我國的和面機市場 ............................................... 1 本課題應達到的要求 ............................................. 1 2 和面機初步設計 ..................................................... 2 設計準備 ....................................................... 2 和面的基本過程 ............................................. 2 和面機各部件設計 ........................................... 2 家用多功能和面機設計 ........................................... 3 確定和面機容量 ............................................. 3 總方案的設計 ............................................... 3 攪拌裝置的設計 ............................................. 4 攪拌軸傳動系統(tǒng)的設計 ....................................... 7 取料裝置的設計 ............................................ 21 支架的設計 ................................................ 29 家 用和面機裝配圖 .......................................... 29 3 小結 .............................................................. 31 參考文獻 ............................................................. 32 致謝 ................................................................. 33 家用多功能和面機 1 1 緒論 本課題的研究目的 和面機的 實質 作用 就 是進行 水和面粉的攪拌混合 ，主要用于 年糕 、 餃子 皮、蛋糕 、膨 化 食品、面條、 餛飩皮 等 面 食的加工， 揉面團的好壞直接影響了面食的口感 。和面機在實際使用過程中，常常根據需要 人為 控制，選擇不同的攪拌 速度、攪拌裝置形狀 ，才能 讓 面團的質量 得到保證 。本課題的任務是設計一臺具有 多功能的家用和面機 ， 主要適用于加工小面團。 我國的和面機市場 現如今我國的和面機種類繁多，有大型食品工廠用的，有小型家庭用的 。 面食自古就是我們中國人比較喜愛的食物。但是揉面不是每個中國人都能掌握的一項技術，所以對于現在的我們吃一口家常面點變的越來越難了。究其原因，大部分人都是被和面這第一步 難倒了。我們的家用多功能和面機就應運而生。 本課題應達到的要求 本課題的任務是設計 一臺具有 多功能的小型 和面機，為小規(guī)模食品加工帶來便利和效益。 家用多功能和面機設計 2 2 和面機 初步 設計 設計準備 和面的基本過程 和面機調制面團的基本過程 是我們先添加一定量的面粉（以和面為例），然后加入適量水（根據我們需要的面團用途），啟動和面機。攪拌軸旋轉進行攪拌混合，然后面粉和水分慢慢的混合，直到兩者混合均勻，面團圓滑。步進電機反轉，翻缸，取出面團，和面完成。 和面機各部件設計 和面機功能介紹：功能多樣，用途廣泛，可以用來 和面、打年糕、打雞蛋等。 1、攪拌器 攪拌器也 叫 攪拌槳，是和面機最重要的部件。按攪拌軸數目分，有單軸式和雙軸式兩種。臥式的與立式的也有所不同 。 本次設計的絞龍既適用和面粉，也可以用于打年糕，以及打雞蛋等。 2、攪拌容器 容器多由不銹鋼焊接而成。容器的容積由和面機的適用的面團大小決定。 為了防止軸承處物料或潤滑油泄漏，污染食品，容器與攪拌軸之間必須密封。因為和面機軸的轉速普遍低，工作載荷變化又大，密封處間隙變化無常，本設計 的密封裝置采用了應 J 型無滑架橡膠密封圈。當然也可以采用空氣端面密封裝置，密封效果更完美。 本設計采用機動翻轉容器，由電動機，減速器及容器翻轉齒輪組成。和面完成后，打開步進電機，通過蝸輪蝸桿、減速器帶動與容器固接的齒輪轉動，使容器翻轉一定的角度，方便使用者取出面團。當攪拌軸攪拌時通過蝸輪蝸桿的自鎖原理將其鎖死。 3、機架 小型和面機攪拌軸轉速低，工作阻力大，振動不會很劇烈，噪音也不會很大。本設計的機架結構采用焊接結構。 4、傳動裝置 家用多功能和面機 3 本和面機的傳動是由電動機，皮帶輪，減速器及聯(lián)軸器等組成。 和面機工作轉速低， 多為 25以應選用較大的減速比。本設計采用行星輪減速器，其傳動效率高，結構緊湊。 表 2面機容量與所配電機額定功率的關系 生產力 （㎏ /次） 12 25 50 75 100 主電機 （千瓦） 家用多功能和面機設計 確定和面機容量 一般選 5 ㎏ /次、 10 ㎏ /次、 15 ㎏ /次。 設計 10，和面時間為 10 方案的設計 1、攪拌容器的總體尺寸 攪拌 時 ,攪拌容器的裝料系數可取 有關資料可得我國 面粉的吸水系數為 15% 一般 面粉的密度為 和面過程中加 40%的水 （以和面為例） ，水的密度為 1g/ 面粉的質量： 10 水的質量： 4算得總體積為： 10000/000/1＝ 70000以 取攪拌容器容積為 200000 1） 寬度（ B） B = 2 ( R+δ) 式中 R = 攪拌漿半徑 R 的大小取決于面團性質及生產（ δ= 漿葉與容器的間隙 δ取為 5=5 B=2（ R＋ 5） （ 2） 高度（ H ） H = h +B 式中 h=( 取 h= （ （ 3）長度（ L ） L = ( （ 攪拌容器的體積為 V= 32 9 . 1 4 5 R/2???? ? （ 家用多功能和面機設計 4 經計算可取 R=25 取 B=50H= L=75選擇本設計的 攪拌容器材料為 1、攪拌漿 的選擇 本設計選擇的 攪拌器 ,攪拌 軸上設置 2 個攪拌葉片 ， 攪拌葉片 是兩片 對稱 固 定在攪拌軸上 的弧形 葉片 ， 葉片 與攪拌軸旋轉 1/4 圓 連接，主要適用于加工小 型 面團。這種攪拌裝置適合多種作業(yè)，比如和面團，打雞蛋以 及做蛋糕等。攪拌均勻，攪拌效率高。 與容器壁間距 1擇軸半徑為 d=23 3、攪拌傳動 的選擇 選用三相異步電機，通過帶輪、兩級齒輪傳動，帶動攪拌 裝置 旋轉。 4、卸料形式 本設計和面量較小，因此選擇電動翻缸的方式。系統(tǒng)副電動機安裝在機座上，通過蝸桿、蝸輪、齒輪傳動帶動筒體傳動，和面過程中利用蝸輪蝸桿自鎖效應，控制旋轉角度。 攪拌裝置設計 1、攪拌容 器 設計 容器壁設計為 3側連接軸承支承處設置加強圈，厚度為 2處兩個，采用焊接結構， 選擇本設計的 攪拌容器材料為 1構如圖 示。 圖 拌容器 具體尺寸及參數要求見設計圖紙 2、攪拌器設計 設計 攪拌葉片 寬度為 50度為 4向旋轉角度為 1/4 圓 ，軸向長度家用多功能和面機 5 為 450攪拌葉片 厚度設計為 10部寬度為 50部寬度為 20輪轂內徑 85徑為 100度為 40攪拌葉片 、輪轂采用焊接方式連接，材料選用 1結構簡圖如圖 具體參數見設計圖紙。圖 拌器結構簡圖 3、攪拌裝置支座設計 材料取為鑄鐵 本結構如圖 拌裝置支座 具體尺寸、參數見設計圖紙 4、其它零件設計 材料取為 45 鋼，攪拌軸左、右支撐，如圖 用多功能和面機設計 6 圖 拌軸支撐左、右蓋 裝配關系 見裝配圖 5、 攪拌系統(tǒng)部件圖 圖 拌裝置部件圖 家用多功能和面機 7 攪拌軸傳動系統(tǒng)的設計 1、主電機選擇 表 2面機容量與所配電機額定功率的關系 生產力 （㎏ /次） 12 25 50 75 100 主電機 （千瓦） 據表格 2和面機容量與所配電機額定功率的關系，選用 3電機，查設計手冊選用通用異步電機 號，轉速 960r/s。 2、傳動系統(tǒng)中傳動鏈的設計及各傳動比的分配設計 (1)攪拌漿轉速 n=14~35 各種面團所需的轉速不同 現取 n≈20 (2)電機轉速 電n= 960同步轉速 (3)傳動鏈總傳動比 齒帶槳電總 ??=48 （ (4)傳動比分配： ① 皮帶傳動 帶i ?3 取帶i=3 ② 齒輪傳動 1，2 3、皮帶傳動設計 (1)電機功率 p=3計算功率cp=p= （ (2)選擇 v 帶型號 根據60r/圖得選用 A 型 v 帶 (3)求大、小帶輪基準直徑1 取100② 驗算帶速 v=100060 11? （ 家用多功能和面機設計 8 5<0,符合要求 ③ 2i ? 100 （ 由 i=3 得 320r/整后得215 求 v 帶基準長度 中心距 a 由 20a＜ 2（12 取0a=450長00a+π（12+ （22/（ 40a） = （ 由長度系列表查得選用帶長600算實際中心距 a=0a+2=4500+（ （ ⑤ 驗算小帶輪包角 α （ α =1800-（2×900 合適 ⑥ 求 V 帶根數 z 計算單根 v 帶的額定功率 查表 8p= 查表 8p?=查表 8k= 查表 8-2,（0p+0p?）?k ( 由此可得 Z= (取 4 根 ⑦ 材料的選擇 家用多功能和面機 9 帶輪材料取為鑄鐵 V 帶由復合材料抗拉體，頂膠，底膠和包布做成。 ⑧ 結構 小帶輪采用實心式結構，如圖 示。 圖 帶輪 大帶輪采用橢圓輪輻式結構，如圖 示。 圖 帶輪 具體結構參數、尺寸見設計圖紙 4、齒輪傳動設計 采用兩級齒輪傳動 1，2 (1) 一級齒輪傳動設計 p=31n =320r/ 1 家用多功能和面機設計 10 1) 選精度等級、齒輪類型、材料、齒數 ① 直齒輪傳動 ② 一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度 ③ 材料 大齒輪硬度為 240 45 鋼 小齒輪硬度為 280 40 ④ 選小齒輪齒數 1z =24 大齒輪齒數 2z =48 2) ? ?3 2（ ????（ ① 選載荷系數 小齒輪傳遞轉矩 ?? = 320 ?? =410 N （ ③ 由表 10d?=1 ④ 由表 10料彈性影響系數 1⑤ 由圖 10硬度查得 [7] 小齒輪接觸疲勞強度極限 1=600齒輪接觸疲勞強度極限 2=550 應力循環(huán)次數 ??? =910 （ 22?=910 ⑦ 由圖 10觸疲勞壽命系數 1 2 計算接觸疲取勞許用應力 取失效概率為 1% 安全系數為 s=1 家用多功能和面機 11 ? ?? ?? 00=540 （ ? ?? ?? 50=) ①3 241 9 . （?????t= 圓周速度 v=100060 1? t?=s （ ③ 齒寬 b== （ ④ 齒寬與齒高之比 模數11dm == （ 齒高 h= 載荷系數 ? 1 ??k=k ? （ ⑥ 分度圓直徑311 = 計算模 ? ) 根據齒根彎曲強度計算設計 ? ?3 2112m ? ??確定參數 ① 小齒輪彎曲強度極限 =500齒輪彎曲強度極限 =380用多功能和面機設計 12 ② 彎曲疲勞壽命系數1 2 取彎曲疲勞安全系數 s=曲許用應力 ? ? M P E F N 11F ????? ??（ ? ? M P E F N 22F ????? ??④ k= ×× 齒形系數 12應力校正系數 12 計算比較 ? ?1 11 ? ?2 22 齒輪值較大 5) 設計計算 ? ?3 2112m ? ??= （ 圓整后為 d =z =9 2z =2×29=58 6) 幾何尺寸計算 分度圓直徑 ?? ??? 中心距 a=87寬 1d ?? =58 取 5 8 m m ,60B 21 ?? （ 7) 結構設計 小齒輪因直徑較小，齒根圓到鍵槽底部的距 離 e<2m,故采用齒輪軸形勢，如家用多功能和面機 13 圖 示 圖 級齒輪軸 大齒輪采用實心結構，如圖 圖 級大齒輪 具體尺寸、參數見設計圖紙 5、 二級齒輪傳動設計 [6] 使用最大功率 3算 p=32n =160r/ 2 1) 選精度等級、齒輪類型、材料、齒數 ① 直齒輪傳動 ② 一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度 ③ 材料 大齒輪硬度為 240 45 鋼 小齒輪硬度為 280 40 ④ 選小齒輪齒數 1z =20 大齒輪齒數 2z =160 2) ? ?3 2（ ????家用多功能和面機設計 14 ① 選載荷系數 小齒輪傳遞轉矩 ?? =510 N ③ 由表 10d?= 由表 10料彈性影響系數 1⑤ 由圖 10硬度查得 小齒輪接觸疲勞強度極限 1=600齒輪接觸疲勞強度極限 2=550 應力循環(huán)次數 ??? =810 22?=810 ⑦ 由圖 10 觸疲勞壽命系數 1 2 計算接觸疲取勞許用應力 取失效概率為 1% 安全系數為 s=1 ? ?? ?? 00=540 ?? ?? 50=) ①3 251 9 . （?????t= 圓周速度 v=100060 1?t?=s ③ 齒寬 b== 齒寬與齒高之比 =用多功能和面機 15 齒高 h=575= 載荷系數 ? 1 ??k=k ? 分度圓直徑311 = 計算模 114) 根據齒根彎曲強度計算設計 ? ?3 2112m ? ??確定參數 ① 小齒輪彎曲強度極限 =500齒輪彎曲強度極限 =380 彎曲疲勞壽命系數1 2 取彎曲疲勞安全系數 s=曲許用應力 ? ? M P E 3k 1F N 11F ??? ??? ? M P E 8k 2F N 22F ??? ??④ k= 齒形系數 12應力校正系數 12 計算比較 ? ?111 ? ?2 22 用多功能和面機設計 16 大齒輪值較大 5) 設計計算 ? ?3 2112m ? ??=整后為 d =z =5 2z =8×25=200 6) 分度圓直徑 ?? ??? 中心距 a=(80+640)/2=360寬 1d ??=1×58=80 取 8 0 m 5B 21 ?? 7) 結構設計 [9] 小齒輪采用實心結構，如圖 示 圖 級小齒輪 大齒輪 4002d <1000,采用輪輻式結構，如圖 示 家用多功能和面機 17 圖 級大齒輪 具體結構參數、尺寸見設計圖紙 6、傳動軸設計 1) 一級傳動軸 V 型皮帶傳動的效率為 機功率為 3速 320r/s， 確定軸的最小直徑 30=21最小處直徑為 24 軸的結構設計，如圖 示 圖 級傳動軸 未注倒角為 注圓角為 材料選用 45 鋼 家用多功能和面機設計 18 按扭矩校核軸的強度 3T =31 T? ]=45因此 T? <[ T? ],故安全 2) 二級傳動軸 V 型皮帶傳動的效率為 輪傳動效率為 速 160r/s，電機功率為 3定軸的最小直徑 30=26最小處直徑為 30 軸的結構設計，如圖 示 圖 級傳動軸 未注倒角為 注圓角為 材料選用 45鋼 按扭矩校核軸的強度 3T = T? ]=45因此 T? <[ T? ],故安全 3) 攪拌軸 V 型皮帶傳動的效率為 輪傳動效率為 速 20r/s，電機功率為3用多功能和面機 19 確定軸的最小直徑，取 ? = 40m i n 1 ）（ ??? n 最小處直徑為 80 軸的結構設計，如圖 示 圖 拌軸 未注倒角為 注圓角為 材料選用 1扭矩校核軸的強度 ? ?34T 5 0 0 0 0d?? ? =9550000×3×160×0×30×30)= T? ]=35因此 T? <[ T? ],故安全 7、軸承座設計 [6] 材料取為鑄鐵 本結構如圖 示 家用多功能和面機設計 20 圖 承座 具體尺寸、參數見設計圖紙 8、攪拌傳動部件圖 示 家用多功能和面機 21 圖 拌傳動部件圖 取料裝置設計 一級減速采用蝸桿傳動 二級減速采用齒輪傳動，大齒輪與筒 體固定在一起。 電動機轉速為 00r/取容器轉速 0r/ 1i =32 2i =3n=800/2=10r/、 電動機的選擇 選擇步進電動機 步進電機最大速度一般在 600間。 取 列反應式步進電動機 型號為 110 3 相數 電壓為 80V 最大靜轉距為 0×0=7840載轉距一般為靜轉距的 30% 取 個中間值 40% 則負載轉距為 7840×136、 蝸桿傳動設計 (1)選擇蝸桿頭數 蝸輪齒數 表得傳動比 i 在 14間時 [6] 2 29＜ 82 家用多功能和面機設計 22 取 由 i= 2= 得 32 合適 (2)求蝸桿、 蝸輪直徑 取 m= 則查表得 8 q= m= d2=m 01= m= d2+m=桿長度 L≥（ 11+m=為 60表 11計渦輪寬度 B=253)蝸桿導程角 γ z1/q=2/10= γ= 蝸桿與蝸輪的交錯角取為 900 蝸輪螺旋角 β=γ=(4)傳動的中心距 a=545)選擇蝸輪蝸桿材料 蝸桿材料采用 40火到 45— 55 并磨削 齒圈用青銅制造 蝸輪輪芯材料采用 45 鋼，齒圈用青銅制造 齒圈和輪芯間采用過盈配合 (6)結構設計 蝸桿、渦輪直徑較小，采用蝸桿軸 的 結構如圖 示。 圖 桿軸 渦輪結構 如圖 示 家用多功能和面機 23 圖 輪軸 3、齒輪計算設計 聯(lián)軸器的 傳動效率取為 頭蝸桿傳動的機械效率為 取為 P=則齒輪傳遞的功率為： P=n=25r/s i=) 初步確定齒輪幾何尺寸及參數 模數 m=4 齒數 1z =40 2z =100 分度圓直徑： 1d =160 2d =400寬 1B =302B =28) 材料 大齒輪硬度為 240 45 鋼 。 小齒輪硬度為 280 40 。 3) 結構設計 齒輪直徑較大，設計成腹板式結構，如圖 示。 家用多功能和面機設計 24 圖 齒輪結構圖 圖 齒輪結構圖 家用多功能和面機 25 4) 校核 按齒面接觸強度校核：? ?3 2（ ????① 選載荷系數 小齒輪傳遞轉矩 ?? 410 N ③ 取d?=11 查得 材料彈性影響系 數 1⑤ 由材料 硬度 查得 小齒輪接觸疲勞強度極限 1=600齒輪接觸疲勞強度極限 2=550 應力循環(huán)次數 ??? =810 22?=810 ⑦ 由圖 10觸疲勞壽命系數 1 2 計算接觸疲取勞許用應力 取失效概率為 1% 安全系數為 s=1 ? ?? ?? 00=618 ?? ?? 50=594算3 241 6181 8 9 . （?????t=設計齒輪 1d =160大于以合格 4、 軸的計算設計 家用多功能和面機設計 26 1) 蝸桿軸設計 聯(lián)軸器傳動的效率為 機功率為 速 800r/s， 確定軸的最小直徑 30=最小處直徑為 16 軸的 結構設計，如圖 示 圖 桿軸 軸材料選用 40扭矩校核軸的強度 3T = T? ]=45因此 T? <[ T? ],故安全 2) 蝸輪軸計算設計 聯(lián)軸器傳動的效率為 桿傳動效率為 速 800r/s， i=32 確定軸的最小 直徑 30=最小處直徑為 25 軸的結構設計，如圖 示 家用多功能和面機 27 圖 蝸輪軸 軸材料選用 45 鋼 按扭矩校核軸的強度 3T = T? ]=45因此 T? <[ T? ],故安全 5、其它零件設計 蝸桿軸承座設計，材料選用鑄鐵，結構如圖 示。 圖 桿軸承座 家用多功能和面機設計 28 具體見設計圖紙 2) 蝸輪軸承座設計 材料選用鑄鐵，結構如圖 輪軸承座 3) 其它 步進電機座設計，根據電機安裝要求確定機座高度及各定位尺寸，材料選用鑄鐵。 各標準件如鍵、螺栓等見裝配圖 6、卸料系統(tǒng)部件圖 圖 料傳動系統(tǒng)部件圖 家用多功能和面機 29 支架設計 機架采用角鋼，底板用 10板。 尺寸依結構而定，焊接方式連接。結構簡 圖如圖 示。 圖 架 絞龍式家用和面機裝配圖 如圖 示。 家用多功能和面機設計 30 圖 面機總裝圖 家用多功能和面機 31 3 小結 本次畢業(yè)設計，針對家用多功能和面機的設計要求，詳細設計了其攪拌裝置、攪拌傳動系統(tǒng)、取料傳動系統(tǒng)。在整個設計過程中受益良多，大學四年的知識融會貫通，才有了此次設計。也重新深入學習了之前掌握的不太好的課程，完善了大學的知識結構。各課程之間是互相聯(lián)系，相輔相成的。 以前做事不夠嚴謹，本次設計過程中深切體會了嚴謹的治學態(tài)度對于 設計者的重要性。 家用多功能和面機設計 32 參考文獻 [1] 盧頌峰 . 機械零件課程設計手冊 . 北京：中央廣播電視大學出版社， 2001 [2] 王大康 盧頌峰 北京工業(yè)大學出版社， 2000 [3] 劉混舉 機械可靠性設計 科學出版社 2012 [4] 濮良貴 紀名剛 機械設計 高等教育出版社 2012 [5] 余桂英 郭紀林 008基礎教程 大連理工大學出版社 2008 [6] 邵立新 夏素民 孫江宏 清華大學出版社 2007 家用多功能和面機 33 致謝 本次畢業(yè) 設計 進入尾聲 了， 由于部分課程基礎不好，本次設計 我遇到了無數的困難， 值得慶幸的是 都在老師和同學的幫助下 一一解決 了 。我一直認同這句話，別人幫你是你的福分，別人不幫你 是別人的本分。所以，謝謝你們，謝謝。 最應該感謝的人就是 我的指導老師 —— 蔡金平老 師， 由于基礎差，自然困難也就多。但他始終不厭其煩對我的疑問一一指導?？梢哉f從開始的確定方案到后面排版，蔡老師真是手把手指點迷津?；貞浤嵌螘r光，不經有點恍惚，人生有個良師諍友遠勝百萬雄兵。 還有 我要感謝在大學里教過我的老師們，是他們 把知識傾囊相授 ， 更教會了我像個成年人樣去思考，讓我從大一的懵懂漸漸變得成熟。 雖然本次畢業(yè)設計結束了，我們也要畢業(yè)了，但是人生才剛剛開始。最后祝福老師們，同學們，朋友們享受人生，享受生活。 家用多功能和面機 1 圖紙簡介 家用多功能和面機設計 2 家用多功能和面機 3 家用多功能和面機設計 4 家用多功能和面機 5 家用多功能和面機設計 6 家用多功能和面機 7 家用多功能和面機設計 8