家用电动面条机的设计【家用电动压面机】【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985家用电动面条机的设计买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985前言“北方面条，南方米饭”这句话概括了古代中国的地方主食的特色。由于古代中国食品卫生条件较差，相对于其他食品而言，经过煮沸的面条最为洁净，可以极大地减少肠胃疾病的发生，因此面条成为中国最常见的食品之一。在目前农产品加工的机械化的背景下，传统的手擀面条生产效率低、操作困难，买面条不经济划算，还费时费力。适用于家庭使用的面条机受到了人们的追捧，因此家庭面条机的设计成为了设计课题。本次的毕业设计参考了大型面条机的设计方案，对家庭面条机结构进行了设计和研究，从整体结构而言，重点对压面机的压面机构、切面部件、减速系统进行了重点设计和研究。设计步骤首先在明确设计任务要求及其背景的情况下，查找资料并与老师深入沟通明确了设计纲领，并通过三维设计SOLIDWORKS对其中的重要部件做了设计并完成建模，并不断优化设计，最后绘制CAD图纸文件，完成了总装图和部件图以及重要的零件图。关键词家用电动压面机；压片机构；辊刀买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985目录1引言111国内外面条机概况及发展现状112研究的目的与意义113预期目标114任务要求及实现预期目标的可行性分析115重点研究的关键问题及解决思路22面条机的设计思路和总体方案设计221设计思路322总体结构图323工作原理33面条机主要部件的设计331压片机构的设计说明332辊刀的设计说明54面条机传动部件的设计641电动机的选择642带轮的设计643齿轮的设计85轴的设计1251轴结构的设计1352轴的设计计算13总结15致谢16参考文献17买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098501引言11国内外面条机概况及发展现状面条作为中国的传统美食，深受人们的喜爱，其发展历史悠久，在世界各地也都有了属于自己的面文化。面条的做法也演变出多种，捞、焖、炒、汤等各种做法，我们在全国各地甚至是全世界各地，都可以吃到美味的特色面条。例如世界性的代表意大利面，国内的北京炸酱面、河北捞面、上海阳春面等，加上节日主题的长寿面，面的种类越来越多，也越来越受欢迎。使用机器生产面条还是二十世纪初才开始，但真正发展还是在解放后，截止去年年底全国面条机生产厂家已达四百余家，年产量达万余台。面条机的出现，更加推动了面条行业的发展，销量也随之增加。尽管时间不长，但人们对面条机的反馈还是不错的，对产品还是比较认可的。面条机目前处于市场培育阶段，在河南、山东等面食大省中面条机的发展速度惊人，销售乐观，走势趋高。但是在南方城市，销售前景不太好，起步较北方晚。但是，这并不影响面条机的发展，相信后期经过市场的渗透和长期的产品推广，地域差异化明显缩小，越来越多的消费者选择面条机3。为了满足大多数人的需求，市场上的面条机也逐渐多了起来，面条机也逐渐走进了家庭。纵观世界面条机，现如今市场上出现的家用面条机大致可分为两类一类是挤压型面条机；一类是碾压式面条机。12研究的目的与意义针对传统手工制作面食存在的劳动强度大、工序复杂、效率低、不卫生等缺陷，运用机械原理，设计了家用面条机，以适应市场。该面条机具有节能、体积小、操作简单、维修方便、光洁卫生等特点。随着生活水平的不断提高，生活节奏日益加快，饮食制作快捷化就自然想到用饮食机械来代替传统手工制作。市场上已经出现许多如和面机、洗面机、面条机、饺子机等形状各异、种类繁多的面食品加工机械，但是大多为大型面食品加工机械，家用加工机械并不多，且功能单一。纵观世界面条机,一方面向高生产率、全自动的方向发展,另一方面由敞开型向封闭型、重量轻、体积小、造型美一次成条方向发展。随着人们对食品各方面要求的提高，家用面条机开始受到家庭厨子的喜爱，面对全国广大市场，家用面条机发展空间广阔，经济前景好。13预期目标（1）整机操作方便，结构简单，噪音小，使用寿命长。（2）安全，在及其工作的过程中要能保证安全性，可以安装触电保护装置。（3）低成本，系统设计中，在达到控制要求的基础上，尽可能地考虑其经济性。14任务要求及实现预期目标的可行性分析面条作为中国的传统美食深受人们的喜爱，但是每个人对面条的品质要求都有所不同，为了满足大家的要求，本次设计的家用电动面条机大家可以根据自己的喜爱，调试出自己喜欢的面条，既减少了劳动强度，又经济划算。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851（1）任务要求设计出体积小、经济简单、实用的面条机；制作出色泽、外观、软硬度、粘弹性、光滑性、食味符合大众要求的面条。（2）预期目标的可行性分析针对传统手工制作面食存在的劳动强度大、工序复杂、效率低、不卫生等缺陷，运用齿轮传动、设置间隙调节机构及相关的机械原理，设计多功能家用面条机。要求该面条机具有结构紧凑、体积小、造型新颖、操作简单、维修方便、光洁卫生、可流动作业等特点，能压制形状整齐、厚薄匀称的宽窄面条、饺子皮、包子皮及馄饨等多种面食。市场上的大中型面条机工序复杂、价格昂贵、清洁不便，尽管出现了参差不起的小型全自动面条机，但是操作麻烦，难以实现预期目的。本次小型家用面条机应尽量改善这些缺点。应努力达到携带方便，价格便宜，所需功率小，面条成型。可根据个人喜欢制作出不同款式和不同营养的面条。面条在我国食品类很受欢迎。农副产品深加工是中国十五期间重点扶持行业随着经济条件的改善和人们对绿色新鲜早餐的需求，该课题市场前景广阔，具有重要的应用价值。15重点研究的关键问题及解决思路本次设计方案分两种一种是压片式面条机，一种是挤压式面条机。压片式面条机把面饼经过面辊相对转动挤压形成面片，再经前机头辊刀对面片进行切条，从而形成面条。面条的形状取决于切面刀的规格，所有机型均可安装不同规格的切面刀，故一台机器经过更换不同规格的面刀可以做成各种规格的面条1。挤压式面条机把水和面粉放入料斗中，通过输面螺旋装置进行搅拌和挤压，更换面刀可以挤压出不同形状的面条，可以实现自动化，现如今市场上一出现了各种各样的全自动家用面条机，但是操作复杂，面条的口感较差，很难达到预期目标2。因此本次设计方案是设计和计算小型碾压式面条机，本机在设计上最为关键的是压面辊、面刀及传动机构的设计。在压面辊装置中压面辊的粗糙度和压力值决定了面条的成型与品质，面刀可以切割成大家喜欢的面条。解决的思路如下（1）动力源的选择；（2）选择合适动力传递方式，设计工作装置和传动装置。（3）压面辊、辊刀的设计；（4）运用AUTOCAD软件，绘制二维零件图和装配图。（5）对面条机生产效率的分析。2面条机的设计思路和总体方案设计21设计思路（1）设计出大小合适进料方便的进料槽，进料槽的倾斜角度要经过严格的几何计算得到。（2）压片机构要设计合理，不能出现卡料或使面辊粘上较多的面料，因此轧辊表面要经过买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852磨床精磨，光滑美观，轧出的面带均匀光洁。（3）通过所学的知识选择出合适的动力源，使用齿轮和皮带作为传动系统，噪音小，结构紧凑，传动平稳，传动动力准确高效，还有噪声小、无震动。（4）设计出可以调试的辊刀，通过调试辊刀之间的距离，达到切出不同规格的面条要求。22总体结构图1面槽2左机架3螺母4螺杆5调节螺母6压辊7皮带8大带轮9、12半轴10电动机11右机架13挡圈14滑块15辊刀图22面条机的总体结构图23工作原理面条机（也成压面机）即可以加工湿切面，也可以加工挂面。其主要功能在于对面坯进行碾压和切条，压辊和面条辊刀是它的主要工作部件。面条机的工作流程图，如图23所示面坯面槽输送面辊碾压二级传送辊刀切割面条成型。具体为面粉和水按照一定比例均匀混合之后放入面槽，通过面槽将面水混合物传送到双面辊中，面皮在面辊的挤压下碾压成型，碾压成型的面皮在重力的作用下被传送到切刀中，经过面刀的纵向切割面条就成型了。图23面条机工作流程买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098533面条机主要部件的设计31压片机构的设计说明311基本结构压辊是面条机的主要工作部件，面条品质的好坏很大一部分取决于压辊。面条机的压辊均为光辊，并成对使用，如图31所示，组成压片机构，其中一根辊的两端带有比辊子直径大的端板（俗称公辊），与另一根不带端板的压辊（俗称母辊）相配合形成一个封闭的空腔，其宽度为B，用以控制面片的厚度，同时还防止面片因轴向窜动所引起的破边缺陷。一对压辊依靠轴承支承在机架上，其中一根与机架固定，称为定辊；另一根的轴承座位置可调，用以变动轧距，即使得面皮的厚度可以人工调整。辊轴一端分别装有同等大小的齿轮使两辊以相同的速度转动。为防止压辊粘料，保证面片光滑均匀，压辊必须光滑8。1端板2压辊3齿轮4键槽图31压片机结构示意图312影响压片的主要因素（1）轧辊直径与压力轧辊的直径应选大些。辊径大，喂料角大，容易进料，可以使面片组织压得紧密，不易折断8。（2）压延比辊压后面片的压下量与辊压前物料厚度之比称为压延比。其大小是影响压片效果的重要因素。因为对面坯一次过度的压延展，会破坏面带中的面筋网状组织，所以压延比一般不大于058。（3）压辊的工作原理主、从压辊通过齿轮啮合，齿轮齿数比为11，齿轮与压辊通过键刚性连接，主动面辊转动带动从动轮同转速转动，方向相反。因此面皮可在两面辊的挤压下碾压成型，为了提高面条的口感和品质，可以多次重复挤压。面皮厚度的调节从动轮两侧分别装有滑块，从动轮的轴承座固定在两滑块上，滑块在调节买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854螺母作用下前后移动，进而调节两面辊间的间距，调节范围为05MM。如图32所示32压片机构间隙调节32辊刀的设计说明辊刀是一对相向等速运转相互啮合的齿辊,将碾压成型的面片纵切成面条的刀具。传统的辊刀是一种刀对应一种面条的形状，切出不同的面条就需要多次换刀，这样不仅降低了生产力，而且还提高了生产成本。对于家庭使用的话，为了降低成本，就很少去买多种不同的刀具去满足需求，因此为了给大家带来方便，本次设计就采取了可调式刀具的理念，设计出可以调节面条宽度的刀具，并且出不同宽度的面条。如图33所示图33辊刀装配图压面机辊刀结构包括一对平行设置在机架上的切刀辊以及传动齿轮,传动齿轮设在辊轴端面,所述切刀辊的辊轴上套设有滚针轴承,滚针轴承支承切刀辊的辊体,滚针轴承外端设置滑块,该结构安装简单方便,用该结构切削出的面条质量好,工作效率高,使用该结构可以减少压面机的生产成本。辊刀的基本工作原理本次辊刀的设计理念就是通过调节两切刀间隙，进而调节切刀切出买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855面条的宽度。如图34所示图34辊刀简图调节方法通过转动辊刀两侧的调节螺栓，从而调节辊刀两侧滑块在滑槽内的纵向移动，实现了辊刀间隙的调节。本次设计的辊刀可以切出面条宽度为B14MM,B216MM。4面条机传动部件的设计41电动机的选择根据资料得电动机的转速越低越好，家用电压一般都是220V的标准电压，由机械设计课程设计手册综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，选定电动机型号为YU7124。所选电动机的额定功率P180W满载转速N1400R/MIN，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。YU7124主要参数如下表表41YU7124的主要参数电动机型号额定功率/KW满载转速/（R/MIN）堵转转矩最大转矩质量/KG电流/A效率/YU712401814001418322495342带轮的设计根据设计的具体传动要求，可选取电动机和主轴之间用V带和带轮的传动方式传动，因为在压面辊的工作过程中，传动件V带是一个挠性件，它赋有弹性，能缓和冲击，吸收震动，因而使压面机工作平稳，噪音小等优点。在传动过程中V带与带轮之间存在着一些摩擦，导致两者的相对滑动，利用这一特征当压面辊承受的摩擦力较大时，带轮与皮带之间可以相对滑动，进而保护了传动系统和电动机，可以起到过载保护的作用。皮带只要传动比比较准确就可以满足要求V带及带轮的结构简单、制造成本底、容易维修和保养、便于安装。所以，在电动机与传动齿轮之买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856间选用V带与带轮的传动配合是很合理的。选择V带和带轮应当从它的传动参数入手，来确定V带的型号、长度和根数，再来确定导轮的材料、结构和尺寸，轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等，传动中心距，安装尺寸，带轮作用在轴的压力，为设计轴承作好准备9。421确定计算功率（4KW1801PKACA1）其中KA工作情况系数；P电动机的功率；422V带的选择确定带轮的基准直径初选主动带轮的基准直径D1，根据机械设计基础书可选择V带的型号参考表139选取Y型皮带，小带轮直径D130MM1）计算V带的速度（42）SMN/25106430612）计算从动轮的直径DI3212根据表139得D2符合要求3）确定传动中心距A和带长L初步选取中心距0MD135605120取，符合。MA150102D7A由公式计算带所需的基准长度L（43）0212104AD查表132得,对Y型带选用L450MM再由式（1316）计算实际中心距AMLA61532852004）验算小带轮包角1买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857（44）000121126835768DA合适。5）计算带根数Z由式（1315）得（45）LCAKPZ0今N11400R/MIN，D130MM，查表Y型V带的额定功率表得。KW06由查表的，查表132得，查表137得，代入上068KW03P971KL述公式得Z1961取2根。423求作用在带轮轴上的压力QF查表131得Q004KG/M，故由式（1317）得单根V带的初拉力（46）NQVKZVPCA463204197528050作用在轴上的压力ZFQ95268SIN32SIN2010424带轮的选择1）带轮的材料选择因为带轮的转速V22M/S，转速比较低，所以材料选定为灰铸铁，硬度为HT150。2）结构设计带轮的结构设计主要是根据带轮的基准直径，选择带轮的结构形式，根据带的型号来确定带论轮槽的尺寸，设计如下主动带轮的结构选择因为根据主动带轮的基准直径尺寸，而与主动带轮配合的电动机轴的直D10，因此根据经验公式D1253D，所以主动带轮采用实心式。查参考文献中表810得，2AHM7F12E9FM604DAH6FF买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098582918BFMO3443齿轮的设计431选择材料及精度等级根据传动比的要求，由上一节可知齿轮1转速为700R/MIN,因为两个齿轮主要起传动与减速作用，及传动比I675，因此选用直齿圆柱齿轮传动；压面机工作，面辊与面刀转速不高，故选用8级精度，齿轮材料为45钢（调制），硬度为240HBS。根据各个轴的位置关系如图41所示图41定轴轮系选齿轮1齿数为Z120，则齿轮2的齿数为Z245，N2311/MIN。选齿轮3齿数为Z315，则齿轮4的齿数为Z445，N4104/MIN。432按接触强度进行初步计算1）设齿轮按8级精度制造，由表113知取载荷系数KT13，由表116得齿宽系数。20D2）计算轴2传递的转矩（47）KWP1730981022（48）MNNT362621055593）令，称为弹性系数，查表114得21EZE018ZE4）由表111按齿面硬度查得齿轮1与齿轮2的接触疲劳强度极为AHMP56LIMLI买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098595）由参考文献计算应力循环次数得621103283160NNAL6）由参考文献中取接触疲劳寿命系数KHN10947）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数S1,由参考文献2中式1012得1LIM094562401HNAMPS8试算齿轮分度圆直径D，将H代入公式得（49）MZTKHEDT9264526187380153222根据尺寸要求取M9）计算圆周速度（410）S/810635V10）计算齿宽MD1052B1TZ635225HT78630B11）计算载荷系数根据V081M/S，8级精度，由参考文献图108查得动载系数KV112；直齿轮，KHKF1；由参考文献中查得使用系数KA10；由参考文献中用插值法查得8级精度，非对称布置，KH1315；由B/H178，查参考文献得KF13；故载荷系数（411）46135120HVA按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式1010A得买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510（412）MKDT513465031Z2M1433按齿根弯曲强度设计由参考文献中式105得弯曲强度得设计公式为（413）321FSADYZKT1）由图1020C查得齿轮1得弯曲疲劳强度极限FE1420MPA；2）由图1018取弯曲疲劳寿命系数KFN1085；3）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数SF14，由参考文献中式1012得108542FNEAMPS4）计算载荷系数K135AVFK5）查取齿形系数，由表105查得YFA1257；YSA11603257608ASF代入上式得MM4108321534434确定模数对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关9。可取由弯曲强度算得的模数M25MM,并就近圆整为标准值M25MM。435确定齿数按接触强度算得的分度圆直径D150MM，算出齿轮1的齿数为2051MZ421买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。436确定几何尺寸1）计算分度圆直径、1D2MMZ5124012）计算中心距AD85213）计算齿轮宽度B251680AB查表，取MB10215轴的设计轴是组成机器的主要零件之一。一切作回转运动的传动零件（例如齿轮、蜗轮等），都必须安装在轴上才能运动及动力的传递。因此轴的主要功用是支撑回转零件及传递动力和运动。按照承载荷受的不同，轴可以分为转轴、心轴、和传动轴三大类。工作中既承受弯矩有承受扭矩的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩的称为心轴，心轴又分为转动心轴和固定心轴。只承受扭矩而不承受弯矩的轴称为传动轴。经过分析此次设计的轴是转轴。轴还可以按照轴线形状的不同，分为曲轴和直轴两大类。直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种。直轴一般都制成实心的。在那些由于机器结构的要求而需要在轴中装设其它零件或者减小轴的质量具有特别重大作用的场合，则将轴制成空心的。空心轴内径与外径的比值通常为05至06，以保证轴的刚度及扭转稳定性。轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢廉价，对应集中的敏感性较底，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴尤为广泛，其中最为常见的是45钢。所以我选择的是45钢。必须指出在一般工作温度下（低于200），各种碳钢和合金钢的弹性模量均相差不多，因此在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，所根据的是强度和耐磨性，而不是轴的弯曲和扭转刚度。但也应当注意，在既定条件下，有时也可选择强度较低的钢材，而用适当增大轴的截面面积的办法来提高轴的刚度。各种热处理（如高频淬火、渗碳、氮化、氰化等）以及表面强化处理（如喷丸、滚压等），对提高轴的抗疲劳强度都有着显著的效果。轴的常用材料及主要力学性能见表61。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512表51轴的材料及主要力学性能材料牌号热处理毛坯直径/MM硬度/HBS抗拉疲劳强度BMPA屈服疲劳强度SMPA弯曲疲劳强度1MPA剪切疲劳强度MPA许用弯曲强度1MPA备注Q235A热轧或锻后空冷10010025040042037539022521517010540用于受载荷不大的轴100170217590295255140正火回火10030016221757028524513555调质2002172556403552751556045100300685490355185应用最广泛20CR渗碳淬火回火60渗碳5662HRC64039030516060用于要求强度及韧性均较高的轴10027030090073543026040CRNI调质10030024027078557037021075用于很重要的轴38CRMOALA调质602933219307854402807560100277302835685410270100160241277785590375220用于要求高耐磨，高强度且热处理（氮化）变形很小的轴QT6003190270600370215185QT8002245335800480290250用于制复杂外形的轴51轴结构的设计轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。轴的结构主要取决于以下因素轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及和轴连接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。由于影响轴的结构因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。轴的结构应便于轴上零件的定位、固定和装拆，尽量减小应力集中，受力合理，有良好的工艺性。对于要求刚度大的轴，还应从结构上考虑减小轴的变形。总之，设计的时候必须对不同情况进行具体的分析。但是，不论何种具体条件，轴的结构都应该满足1）轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985132）轴上的零件应便于装拆和调整；3）轴应该具有良好的制造工艺性等；4）载荷的性质、大小、方向及分布情况。因此，可以先根据轴系的不同要求，将轴的各部分分开考虑，然后再根据相互关系，和加工、安装、拆卸、维修等的要求综合考虑，并相应地调整各部分的结构和尺寸链。52轴的设计计算初步计算轴径常用类比法、经验法及按许用切应力估算法，初步估算的轴径作为轴结构设计的基础。带轮一般放在轴的端部，可以先求出轴的最小直径轴的基本直径尺寸公式如下（此次家用面条机的轴一般选用45钢就332095NPDT能满足要求，45钢的可以查表62。T表52轴常用的几种材料及A0值轴的材料Q235AQ275、35（1CR18NI9TI）4540CR、35SIMN38SIMO、3CR13/MPAT1525203525453555A014912613511212610311297MNPAD329105330对于D100MM的轴，有一个键槽时候，轴径要增大57，有两个键槽时候应该增大1015。因为轴上有一处键槽，所以，又由于面条的主轴和压辊4729是一体的承受的是冲击动载荷，故在设计时，轴的最小处直径应比理论计算的要大一些，然后，再综合考虑，暂时选取轴的材料为45号钢，调质处理，DMIN35MM。521压辊轴的结构简图图53压辊轴的结构示意图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514522确定轴的尺寸表53压辊轴的尺寸参数名称1234直径D（MM）10501510长度（MM）L102001010买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515总结本次面条机的设计，通过资料查找以及对市场的调查研究，运用机械原理，设计了家用面条机，以适应市场。该面条机具有节能、体积小、操作简单、维修方便、光洁卫生等特点。基本完成了预期目标，实现了课题研究的价值。本次课题基本完成（1）设计出大小合适进料方便的进料槽，进料槽的倾斜角度经过严格的几何计算得到。（2）压片机构设计合理，不出现卡料或使面辊粘上较多的面料，轧辊表面经过磨床精磨，光滑美观，轧出的面带均匀光洁。（3）通过所学的知识选择出合适的动力源，使用齿轮和皮带作为传动系统，噪音小，结构紧凑，传动平稳，传动动力准确高效，还有噪声小、无震动。（4）设计出可以调试的辊刀，通过调试辊刀之间的距离，达到切出不同规格的面条要