【《某家用面条机整体结构的设计案例》2400字】

某家用面条机整体结构的设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u3797某家用面条机整体结构的设计案例 1295171.1设计任务 11361.1.1需求分析 1265901.1.2确定设计任务要求 220401.2功能分析 2234981.1.1家用全自动面条机主要功能分析 2247411.1.2家用全自动面条机主要环节与技术 3151181.3总体方案确定 3294611.3.1传动系统方案 3119531.3.2总体布置方案 41.1设计任务1.1.1需求分析随着生活节奏的不断加快和生活质量的不断提升，人们对于饮食制作自动化、快捷化、便利化的要求也越来越高。面条是我国的传统主食之一，因其具有制作简单、食用方便、营养丰富的优点，而一直备受广大消费者的喜爱。人们为了能够在家里更加方便、更加快捷地制作面条，使用家用全自动面条机便成为了一种趋势。然而，市面上现有的家用全自动面条机，虽然五花八门、种类繁多，但质量参差不齐、差强人意，且大多存在如下缺点：（1）机体清洗不方便；（2）少量残余面团挤不出来；（3）挤面机构易发生断裂；（4）面条挤出后易黏结在一起；（5）功率与能耗较大。故设计一款能够克服如上缺点、性能优良的家用全自动面条机具有很大的市场需求。总的来看，家用全自动面条机需要满足如下要求：（1）提高面条的生产效率与质量；（2）提高面粉的利用率，减少浪费，降低成本；（3）保证关键零部件的强度与寿命；（4）保证面条挤出后不会黏结在一起；（5）减小功率，降低能耗；（6）柔性化程度高，可适应不同类型面条的制作。1.1.2确定设计任务要求通过查阅相关资料和借鉴市场上现有产品参数，设计出一款性能优良的家用全自动面条机。拟定家用全自动面条机的结构设计方案并进行其结构的详细设计，设计出一款造型美观、体积小巧、结构紧凑、清洗方便、能耗较低、面粉利用率高、关键零部件不容易断裂、面条挤出后不发生黏结的适用于日常家居生活的家用全自动面条机。1.2功能分析1.1.1家用全自动面条机主要功能分析家用全自动面条机完成的主要动作包括：（1）将面粉与水混合搅拌成为面团；（2）将面团挤压使其成为面条。家用全自动面条机的工作原理，是伺服电机通过传动系统将转矩传递到搅面机构和挤面机构，面粉与水在搅面机构充分混合搅拌成为面团，面团再经过挤面机构挤压后从面模成形挤出成为面条。家用全自动面条机的工作流程图如图1.1所示。图1.1家用全自动面条机工作流程图对家用全自动面条机进行功能分析，可得到如下两个主要功能：（1）搅面功能：将面粉与水在搅面机构进行混合搅拌，使其成为面团。（2）挤面功能：将面团在挤面机构进行挤压使其通过模具成形为面条。家用全自动面条机的功能树如图1.2所示。图1.2家用全自动面条机功能树1.1.2家用全自动面条机主要环节与技术家用全自动面条机的作用是实现面条的成型制作，从其功能出发可以将家用全自动面条机的动作概括为两个主要环节：搅面环节和挤面环节。搅面环节和挤面环节是按照时间顺序依次进行的，即先把面粉与水在搅面机构进行混合搅拌使其成为面团，再将面团在挤面机构进行挤压使其成形为面条。为实现家用全自动面条机的功能，上述两个环节中所需的关键技术有搅拌技术与挤压技术。本文所设计的家用全自动面条机中，使用异形搅面爪对面粉和水进行搅拌，使用螺旋绞龙挤面轴对面团进行挤压。1.3总体方案确定1.3.1传动系统方案（1）方案一：齿轮传动传动方案如图1.3所示，伺服电机输出端接小齿轮，由小齿轮带动大齿轮实现减速。齿轮传动的优点是传动效率高、使用寿命长、结构紧凑、传动平稳、工作可靠、传动比稳定，缺点是制造和安装精度要求高、价格较贵。图1.3传动系统方案一：齿轮传动（2）方案二：带传动传动方案如图1.4所示，伺服电机输出端接小带轮，由小带轮带动大带轮实现减速。带传动的优点是结构简单、成本低廉、使用维护方便、具有过载保护功能，缺点是外廓尺寸较大、寿命较短、传动效率较低、压轴力较大且不能保证固定不变的传动比。图1.4传动系统方案二：带传动（3）方案三：蜗轮蜗杆传动传动方案如图1.5所示，伺服电机输出端接蜗轮，由蜗轮带动蜗杆实现减速。蜗轮蜗杆传动的优点是传动比大、结构紧凑、重合度大、传动平稳、噪声低，缺点是摩擦磨损问题突出、传动效率较低。由于上述特点，蜗轮蜗杆传动传递，而在动力传输中应用较少。但随着新型蜗杆制造技术的发展，其缺点得到了较好克服，蜗轮蜗杆传动也得在动力传输中到了广泛应用。图1.5传动系统方案三：蜗轮蜗杆传动面条机的执行机构，包括搅面机构和挤面机构两部分，需要较大的转矩和较低的转速，故传动系统需要较大的传动比。方案一齿轮传动，若采用单级齿轮减速，则大齿轮分度圆直径要比小齿轮大很多才能实现大传动比传动，会使得传动系统外廓尺寸变得很大；若采用二级齿轮减速，则增加了传动系统的复杂性和制造成本。方案二带传动同样会使得传动系统外廓尺寸变得很大。而方案三蜗轮蜗杆传动，可以在传动系统外廓尺寸很小的情况下拥有很大的传动比，且结构简单紧凑，故采用方案三蜗轮蜗杆传动。1.3.2总体布置方案（1）方案一：搅面、挤面机构同轴布置如图1.6所示，搅面机构与挤面机构同轴布置，且搅面轴与挤面轴均水平布置。图1.6方案一：搅面、挤面机构同轴布置1.电机1.蜗轮3.蜗杆4.面仓5.搅面爪6.挤面轴7.面模（2）方案二：搅面、挤面机构交错轴布置如图1.7，搅面机构与挤面机构交错轴布置，其中搅面轴竖直布置，挤面轴水平布置。图1.7方案二：搅面、挤面机构交错轴布置1.电机1.蜗轮3.蜗杆4.锥齿轮5.搅面爪6.面仓7.挤面轴8.面模方案一搅面、挤面机构同轴布置，会导致面条机轴向尺寸较大，且会剩余较多面粉无法挤出，而方案二搅面、挤面机构交错轴布置可避免这两条缺点，故采用方案二。在选择电机的过程中，发现一款ZYT2203048直流减速电机，其额定功率为150W，额定转速为48r/min，内部结构就为蜗轮蜗杆减速，且该电机本身就是市面上一款家用全自动面条机的电机，故不必再另外设计减速装置，直接采用此款电机即可。