【NJ118】家用多功能和面机设计【含8张CAD图和论文】【机械专业类毕业设计论文】【通过答辩】

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家用多功能和面机设计【机械专业类毕业设计论文】【通过答辩】.zip

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A0-家用多功能和面机总装图.dwg

A1-卸料传动系统部件图.dwg

A1-搅拌传动系统部件图.dwg

A1-搅拌装置部件图.dwg

A2-搅拌器.dwg

A3-二级大齿轮.dwg

A3-搅拌轴.dwg

A4-蜗杆轴.dwg

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关键词：: 家用多功能和面设计机械专业毕业设计论文通过答辩

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内容简介：: 科毕业论文（设计）题目：家用多功能和面机设计学院：工学院姓名：卢佳敏学号： 20100998 专业：农业机械化及其自动化年级：农机 101 班指导教师：蔡金平职称：讲师二 0 一四年五月 I 摘要和面机的实质作用就是进行水和面粉的搅拌混合，主要用于年糕、饺子皮、蛋糕、膨化食品、面条、馄饨皮等面食的加工，揉面团的好坏直接影响了面食的口感。本设计中和面机采用双叶片搅拌，和面容量为 10合调制各种面团，搅拌装置选择了双叶片搅拌器，由主电机带动带轮，通过齿轮减速传动给搅拌轴。和面完成后打开步进电机，方便取出面团。本和面机结构简单，用途广泛，大到农村人家打年糕，小到三口之家包饺子。关键词：绞龙；多功能；和面机 is of of is as of II of of 0 kg/a 0 of to - 66 by to in to a of 目录摘要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 本课题的研究目的 . 1 我国的和面机市场 . 1 本课题应达到的要求 . 1 2 和面机初步设计 . 1 设计准备 . 1 和面的基本过程 . 1 和面机各部件设计 . 1 家用多功能和面机设计 . 2 确定和面机容量 . 2 总方案的设计 . 3 搅拌装置的设计 . 4 搅拌轴传动系统的设计 . 6 取料装置的设计 . 21 支架的设计 . 28 家用和面机装配图 . 28 3 小结 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 家用多功能和面机 1 1 绪论本课题的研究目的和面机的实质作用就是进行水和面粉的搅拌混合，主要用于年糕、饺子皮、蛋糕、膨化食品、面条、馄饨皮等面食的加工，揉面团的好坏直接影响了面食的口感。和面机在实际使用过程中，常常根据需要人为控制，选择不同的搅拌速度、搅拌装置形状，才能让面团的质量得到保证。本课题的任务是设计一台具有多功能的家用和面机，主要适用于加工小面团。我国的和面机市场现如今我国的和面机种类繁多，有大型食品工厂用的，有小型家庭用的。面食自古就是我们中国人比较喜爱的食物。但是揉面不是每个中国人都能掌握的一项技术，所以对于现在的我们吃一口家常面点变的越来越难了。究其原因，大部分人都是被和面这第一步难倒了。我们的家用多功能和面机就应运而生。本课题应达到的要求本课题的任务是设计一台具有多功能的小型和面机，为小规模食品加工带来便利和效益。 2 和面机初步设计设计准备和面的基本过程和面机调制面团的基本过程是我们先添加一定量的面粉（以和面为例），然后加入适量水（根据我们需要的面团用途），启动和面机。搅拌轴旋转进行搅拌混合，然后面粉和水分慢慢的混合，直到两者混合均匀，面团圆滑。步进电机反转，翻缸，取出面团，和面完成。和面机各部件设计和面机功能介绍：功能多样，用途广泛，可以用来和面、打年糕、打鸡蛋等。家用多功能和面机设计 2 1、搅拌器搅拌器也叫搅拌桨，是和面机最重要的部件。按搅拌轴数目分，有单轴式和双轴式两种。卧式的与立式的也有所不同。本次设计的绞龙既适用和面粉，也可以用于打年糕，以及打鸡蛋等。 2、搅拌容器容器多由不锈钢焊接而成。容器的容积由和面机的适用的面团大小决定。为了防止轴承处物料或润滑油泄漏，污染食品，容器与搅拌轴之间必须密封。因为和面机轴的转速普遍低，工作载荷变化又大，密封处间隙变化无常，本设计的密封装置采用了应 J 型无滑架橡胶密封圈。当然也可以采用空气端面密封装置，密封效果更完美。本设计采用机动翻转容器，由电动机，减速器及容器翻转齿轮组成。和面完成后，打开步进电机，通过蜗轮蜗杆、减速器带动与容器固接的齿轮转动，使容器翻转一定的角度，方便使用者取出面团。当搅拌轴搅拌时通过蜗轮蜗杆的自锁原理将其锁死。 3、机架小型和面机搅拌轴转速低，工作阻力大，振动不会很剧烈，噪音也不会很大。本设计的机架结构采用焊接结构。 4、传动装置本和面机的传动是由电动机，皮带轮，减速器及联轴器等组成。和面机工作转速低，多为 25所以应选用较大的减速比。本设计采用行星轮减速器，其传动效率高，结构紧凑。表 2面机容量与所配电机额定功率的关系生产力（ /次） 12 25 50 75 100 主电机（千瓦）家用多功能和面机设计确定和面机容量一般选 5 /次、 10 /次、 15 /次。设计 10，和面时间为 10 家用多功能和面机 3 方案的设计 1、搅拌容器的总体尺寸搅拌时 ,搅拌容器的装料系数可取有关资料可得我国面粉的吸水系数为 15% 一般面粉的密度为和面过程中加 40%的水（以和面为例），水的密度为 1g/ 面粉的质量： 10 水的质量： 4算得总体积为： 10000/000/1 70000以取搅拌容器容积为 200000 1）宽度（ B） B = 2 ( R+) 式中 R = 搅拌浆半径 R 的大小取决于面团性质及生产（ = 浆叶与容器的间隙取为 5=5 B=2（ R 5）（ 2）高度（ H ） H = h +B 式中 h=( 取 h= （（ 3）长度（ L ） L = ( （搅拌容器的体积为 V= 32 9 . 1 4 5 R/2 （经计算可取 R=25 取 B=50H= L=75选择本设计的搅拌容器材料为 1、搅拌浆的选择本设计选择的搅拌器 ,搅拌轴上设置 2 个搅拌叶片，搅拌叶片是两片对称固定在搅拌轴上的弧形叶片，叶片与搅拌轴旋转 1/4 圆连接，主要适用于加工小型面团。这种搅拌装置适合多种作业，比如和面团，打鸡蛋以及做蛋糕等。搅拌均匀，搅拌效率高。与容器壁间距 1择轴半径为 d=23 3、搅拌传动的选择选用三相异步电机，通过带轮、两级齿轮传动，带动搅拌装置旋转。 4、卸料形式本设计和面量较小，因此选择电动翻缸的方式。系统副电动机安装在机座上，通过蜗杆、蜗轮、齿轮传动带动筒体传动，和面过程中利用蜗轮蜗杆自锁效应，控制旋转角度。家用多功能和面机设计 4 搅拌装置设计 1、搅拌容器设计容器壁设计为 3侧连接轴承支承处设置加强圈，厚度为 2处两个，采用焊接结构，选择本设计的搅拌容器材料为 1构如图示。图拌容器具体尺寸及参数要求见设计图纸 2、搅拌器设计设计搅拌叶片宽度为 50度为 4向旋转角度为 1/4 圆，轴向长度为 450搅拌叶片厚度设计为 10部宽度为 50部宽度为 20轮毂内径 85径为 100度为 40搅拌叶片、轮毂采用焊接方式连接，材料选用 1结构简图如图具体参数见设计图纸。图拌器结构简图家用多功能和面机 5 3、搅拌装置支座设计材料取为铸铁本结构如图拌装置支座具体尺寸、参数见设计图纸 4、其它零件设计材料取为 45 钢，搅拌轴左、右支撑，如图拌轴支撑左、右盖装配关系见装配图家用多功能和面机设计 6 5、搅拌系统部件图图拌装置部件图搅拌轴传动系统的设计 1、主电机选择表 2面机容量与所配电机额定功率的关系生产力（ /次） 12 25 50 75 100 主电机（千瓦）据表格 2和面机容量与所配电机额定功率的关系，选用 3电机，查设计手册选用通用异步电机号，转速 960r/s。 2、传动系统中传动链的设计及各传动比的分配设计 (1)搅拌浆转速 n=1435 各种面团所需的转速不同现取 n20 (2)电机转速电n= 960同步转速 (3)传动链总传动比齿带桨电总 =48 （ (4)传动比分配：皮带传动家用多功能和面机 7 带i 3 取带i=3 齿轮传动 1，2 3、皮带传动设计 (1)电机功率 p=3计算功率cp=p= （ (2)选择 v 带型号根据60r/图得选用 A 型 v 带 (3)求大、小带轮基准直径1 取100 验算带速 v=100060 11 （ 50,符合要求 2i 100 （由 i=3 得 320r/整后得215 求 v 带基准长度中心距 a 由 20a 2（12 取0a=450长00a+（12+ （22/（ 40a） = （由长度系列表查得选用带长 1600算实际中心距 a=0a+2=4500+（（验算小带轮包角（ =1800-（2900 家用多功能和面机设计 8 合适求 V 带根数 z 计算单根 v 带的额定功率查表 8p= 查表 8p=查表 8k= 查表 8-2,（0p+0p）k ( 由此可得 Z= (取 4 根材料的选择带轮材料取为铸铁 V 带由复合材料抗拉体，顶胶，底胶和包布做成。结构小带轮采用实心式结构，如图示。图带轮大带轮采用椭圆轮辐式结构，如图示。家用多功能和面机 9 图带轮具体结构参数、尺寸见设计图纸 4、齿轮传动设计采用两级齿轮传动 1，2 (1) 一级齿轮传动设计 p=31n =320r/ 1 1) 选精度等级、齿轮类型、材料、齿数直齿轮传动一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度材料大齿轮硬度为 240 45 钢小齿轮硬度为 280 40 选小齿轮齿数 1z =24 大齿轮齿数 2z =48 2) 3 2（（选载荷系数用多功能和面机设计 10 小齿轮传递转矩 = 320 =410 N （由表 10d=1 由表 10料弹性影响系数 1 由图 10硬度查得 7 小齿轮接触疲劳强度极限 1=600齿轮接触疲劳强度极限 2=550 应力循环次数 =910 （ 22=910 由图 10触疲劳寿命系数 1 2 计算接触疲取劳许用应力取失效概率为 1% 安全系数为 s=1 00=540 （ 50=) 3 241 9 . （t= 圆周速度 v=100060 1 t=s （齿宽 b= = （齿宽与齿高之比模数11dm = （齿高 h=用多功能和面机 11 载荷系数 1 k=k （分度圆直径311 = 计算模 ) 根据齿根弯曲强度计算设计 3 2112m F 确定参数小齿轮弯曲强度极限 =500齿轮弯曲强度极限 =380 弯曲疲劳寿命系数1 2 取弯曲疲劳安全系数 s=曲许用应力 M P E F N 11F （ M P E F N 22F k= 齿形系数 12应力校正系数 12 计算比较 1 11 2 22 齿轮值较大家用多功能和面机设计 12 5) 设计计算 3 2112m = （圆整后为 d =z =9 2z =229=58 6) 几何尺寸计算分度圆直径中心距 a=87宽 1d =58 取 5 8 m m ,60B 21 （ 7) 结构设计小齿轮因直径较小，齿根圆到键槽底部的距离 e2m,故采用齿轮轴形势，如图示图级齿轮轴大齿轮采用实心结构，如图图级大齿轮家用多功能和面机 13 具体尺寸、参数见设计图纸 5、二级齿轮传动设计 6 使用最大功率 3算 p=32n =160r/ 2 1) 选精度等级、齿轮类型、材料、齿数直齿轮传动一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度材料大齿轮硬度为 240 45 钢小齿轮硬度为 280 40 选小齿轮齿数 1z =20 大齿轮齿数 2z =160 2) 3 2（选载荷系数小齿轮传递转矩 =510 N 由表 10d= 由表 10料弹性影响系数 1 由图 10硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限 1=600齿轮接触疲劳强度极限 2=550 应力循环次数 =810 22=810 家用多功能和面机设计 14 由图 10触疲劳寿命系数 1 2 计算接触疲取劳许用应力取失效概率为 1% 安全系数为 s=1 00=540 50=) 3 251 9 . （t= 圆周速度 v=100060 1t=s 齿宽 b= 齿宽与齿高之比=高 h=575= 载荷系数 1 k=k 分度圆直径311 = 计算模 114) 根据齿根弯曲强度计算设计 3 2112m 家用多功能和面机 15 确定参数小齿轮弯曲强度极限 =500齿轮弯曲强度极限 =380 弯曲疲劳寿命系数1 2 取弯曲疲劳安全系数 s=曲许用应力 M P E 3k 1F N 11F M P E 8k 2F N 22F k= 齿形系数 12应力校正系数 12 计算比较 111 2 22 齿轮值较大 5) 设计计算 3 2112m =整后为 d =z =5 2z =825=200 6) 分度圆直径中心距 a=(80+640)/2=360用多功能和面机设计 16 齿宽 1d =158=80 取 8 0 m 5B 21 7) 结构设计 9 小齿轮采用实心结构，如图示图级小齿轮大齿轮 4002d 1000,采用轮辐式结构，如图示图级大齿轮具体结构参数、尺寸见设计图纸 6、传动轴设计 1) 一级传动轴 V 型皮带传动的效率为机功率为 3速 320r/s，确定轴的最小直径 30=21最小处直径为 24 家用多功能和面机 17 轴的结构设计，如图示图级传动轴未注倒角为注圆角为材料选用 45 钢按扭矩校核轴的强度 3T =31 T =45因此 T T ,故安全 2) 二级传动轴 V 型皮带传动的效率为轮传动效率为速 160r/s，电机功率为 3定轴的最小直径 30=26最小处直径为 30 轴的结构设计，如图示家用多功能和面机设计 18 图级传动轴未注倒角为注圆角为材料选用 45钢按扭矩校核轴的强度 3T = T =45因此 T T ,故安全 3) 搅拌轴 V 型皮带传动的效率为轮传动效率为速 20r/s，电机功率为3定轴的最小直径，取 = 40m i n 1 ）（ n 最小处直径为 80 轴的结构设计，如图示家用多功能和面机 19 图拌轴未注倒角为注圆角为材料选用 1扭矩校核轴的强度 34T 5 0 0 0 0d =9550000316003030)= T =35因此 T T ,故安全 7、轴承座设计 6 材料取为铸铁本结构如图示图承座具体尺寸、参数见设计图纸 8、搅拌传动部件图示家用多功能和面机设计 20 图拌传动部件图家用多功能和面机 21 取料装置设计一级减速采用蜗杆传动二级减速采用齿轮传动，大齿轮与筒体固定在一起。电动机转速为 00r/取容器转速 0r/ 1i =32 2i =3n=800/2=10r/、电动机的选择选择步进电动机步进电机最大速度一般在 600间。取列反应式步进电动机型号为 110 3 相数电压为 80V 最大静转距为 00=7840载转距一般为静转距的 30% 取个中间值 40% 则负载转距为 7840136、蜗杆传动设计 (1)选择蜗杆头数蜗轮齿数表得传动比 i 在 14间时 6 2 29 82 取由 i= 2= 得 32 合适 (2)求蜗杆、蜗轮直径取 m= 则查表得 8 q= m= d2=m 01= m= d2+m=杆长度 L（ 11+m=为 60表 11计涡轮宽度 B=253)蜗杆导程角 z1/q=2/10= = 蜗杆与蜗轮的交错角取为 900 蜗轮螺旋角 =(4)传动的中心距 a=54用多功能和面机设计 22 (5)选择蜗轮蜗杆材料蜗杆材料采用 40火到 45 55 并磨削齿圈用青铜制造蜗轮轮芯材料采用 45 钢，齿圈用青铜制造齿圈和轮芯间采用过盈配合 (6)结构设计蜗杆、涡轮直径较小，采用蜗杆轴的结构如图示。图杆轴涡轮结构如图示图轮轴 3、齿轮计算设计家用多功能和面机 23 联轴器的传动效率取为头蜗杆传动的机械效率为取为 P=则齿轮传递的功率为： P=n=25r/s i=) 初步确定齿轮几何尺寸及参数模数 m=4 齿数 1z =40 2z =100 分度圆直径： 1d =160 2d =400宽 1B =302B =28) 材料大齿轮硬度为 240 45 钢。小齿轮硬度为 280 40 。 3) 结构设计齿轮直径较大，设计成腹板式结构，如图示。图齿轮结构图家用多功能和面机设计 24 图齿轮结构图 4) 校核按齿面接触强度校核： 3 2（选载荷系数小齿轮传递转矩 410 N 取d=11 查得材料弹性影响系数 1 由材料硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限 1=600齿轮接触疲劳强度极限 2=550用多功能和面机 25 应力循环次数 =810 22=810 由图 10触疲劳寿命系数 1 2 计算接触疲取劳许用应力取失效概率为 1% 安全系数为 s=1 00=618 50=594算3 241 6181 8 9 . （t=设计齿轮 1d =160大于以合格 4、轴的计算设计 1) 蜗杆轴设计联轴器传动的效率为机功率为速 800r/s，确定轴的最小直径 30=最小处直径为 16 轴的结构设计，如图示家用多功能和面机设计 26 图杆轴轴材料选用 40扭矩校核轴的强度 3T = T =45因此 T T ,故安全 2) 蜗轮轴计算设计联轴器传动的效率为杆传动效率为速 800r/s， i=32 确定轴的最小直径 30=最小处直径为 25 轴的结构设计，如图示图蜗轮轴轴材料选用 45钢按扭矩校核轴的强度 3T =用多功能和面机 27 T =45因此 T T ,故安全 5、其它零件设计蜗杆轴承座设计，材料选用铸铁，结构如图示。图杆轴承座具体见设计图纸 2) 蜗轮轴承座设计材料选用铸铁，结构如图轮轴承座 3) 其它步进电机座设计，根据电机安装要求确定机座高度及各定位尺寸，材料选用铸铁。各标准件如键、螺栓等见装配图家用多功能和面机设计 28 6、卸料系统部件图图料传动系统部件图支架设计机架采用角钢，底板用 10板。尺寸依结构而定，焊接方式连接。结构简图如图示。图架绞龙式家用和面机装配图如图示。家用多功能和面机 29 图面机总装图家用多功能和面机设计 30 3 小结本次毕业设计，针对家用多功能和面机的设计要求，详细设计了其搅拌装置、搅拌传动系统、取料传动系统。在整个设计过程中受益良多，大学四年的知识融会贯通，才有了此次设计。也重新深入学习了之前掌握的不太好的课程，完善了大学的知识结构。各课程之间是互相联系，相辅相成的。以前做事不够严谨，本次设计过程中深切体会了严谨的治学态度对于设计者的重要性。家用多功能和面机 31 参考文献 1 卢颂峰 . 机械零件课程设计手册 . 北京：中央广播电视大学出版社， 2001 2 王大康卢颂峰北京工业大学出版社， 2000 3 刘混举机械可靠性设计科学出版社 2012 4 濮良贵纪名刚机械设计高等教育出版社 2012 5 余桂英郭纪林 008基础教程大连理工大学出版社 2008 6 邵立新夏素民孙江宏清华大学出版社 2007 家用多功能和面机设计 32 致谢本次毕业设计进入尾声了，由于部分课程基础不好，本次设计我遇到了无数的困难，值得庆幸的是都在老师和同学的帮助下一一解决了。我一直认同这句话，别人帮你是你的福分，别人不帮你是别人的本分。所以，谢谢你们，谢谢。最应该感谢的人就是我的指导老师蔡金平老师，由于基础差，自然困难也就多。但他始终不厌其烦对我的疑问一一指导。可以说从开始的确定方案到后面排版，蔡老师真是手把手指点迷津。回忆那段时光，不经有点恍惚，人生有个良师诤友远胜百万雄兵。还有我要感谢在大学里教过我的老师们，是他们把知识倾囊相授

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