家用食品粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　家用食品粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)中“家用食品粉碎機(jī)”頻頻上市，散發(fā)出誘人的魅力，展示著亮麗的市場(chǎng)前景。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“家用食品粉碎機(jī)”市場(chǎng)消費(fèi)面寬，功能新穎獨(dú)特，它將成為家庭生活的“好伴侶”。本文主要論述了“家用食品粉碎機(jī)”的機(jī)械結(jié)構(gòu)、外觀及控制電路設(shè)計(jì)。</p&g

2、t;<p>　　在這次設(shè)計(jì)過程中，首先收集了大量的資料，然后對(duì)粉碎機(jī)的外觀特征進(jìn)行了構(gòu)思。家用食品粉碎機(jī)主要由機(jī)座、刀具、料杯幾部分組成。刀具由機(jī)座內(nèi)的電機(jī)直接帶動(dòng)，既節(jié)省了空間，又提高了效率。料杯杯體與機(jī)座容易拆卸便于存放，刀具可以方便的交替使用，既避免了衛(wèi)生死角，又能方便快捷的清洗。在控制電路的設(shè)計(jì)方面采用了安全觸碰壓緊開關(guān)，使其更具人性化，對(duì)人體更多一層保護(hù)。在材料的選擇上，大量采用了PC及PVC復(fù)合材料，使粉碎機(jī)的

3、強(qiáng)度有所提高，并使其重量大大減輕。家用食品粉碎機(jī)可以調(diào)制果汁、奶昔、豆?jié){，研磨粉碎食物，絞肉等，功能強(qiáng)大，用途廣泛！</p><p>　　關(guān)鍵詞:家用食品粉碎機(jī)；機(jī)械結(jié)構(gòu)；外觀；控制電路。</p><p><b>　　1 前 言</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p&

4、gt;　　隨著現(xiàn)代人生活水平的不斷提高，家用電器不斷涌入家庭，在90年代末，空調(diào)、家庭影院等大家電一度主導(dǎo)家電市場(chǎng)，成為當(dāng)時(shí)的時(shí)尚！而那時(shí)，大家電的市場(chǎng)占有率小，國(guó)內(nèi)僅有幾家著名的生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品供不應(yīng)求，利潤(rùn)空間也相當(dāng)大！</p><p>　　隨著我國(guó)加入WTO后進(jìn)口關(guān)稅的下調(diào)，國(guó)外著名的家電生產(chǎn)商不斷進(jìn)軍我國(guó)家電市場(chǎng)，對(duì)國(guó)內(nèi)的家電生產(chǎn)商造成了巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力?，F(xiàn)在隨著新技術(shù)和新材料的開發(fā)和應(yīng)用，大家電的

5、產(chǎn)品利潤(rùn)不斷被壓縮，導(dǎo)致許多大家電生產(chǎn)商把目光投入小家電市場(chǎng)。比如，美的由小家電起家，做起大家電，而后又著手小家電；海爾稱“從大到小全包”，海爾電熨斗、燃?xì)庠钍袌?chǎng)上隨處可見；榮事達(dá)熱水器、微波爐已有了一定名氣；長(zhǎng)虹也做起了小家電。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)表明，目前國(guó)內(nèi)大家電的利潤(rùn)約在5 %左右甚至更低，而小家電則一直高達(dá)兩位數(shù)，這對(duì)大家電企業(yè)而言，無(wú)疑具有巨大誘惑力。</p><p>　

6、　1.2 目的及意義</p><p>　　家用食品粉碎機(jī)是利用電機(jī)為動(dòng)力，配置一定的刀具或者加工裝置，替代人工對(duì)食品進(jìn)行加工處理的小型家用電器。</p><p>　　近年來，由于家用電器工業(yè)的發(fā)展比較迅速，推動(dòng)了機(jī)電行業(yè)的迅速發(fā)展，通過機(jī)械與電氣的結(jié)合，讓各自的功能相互結(jié)合，基本滿足了人們對(duì)家庭生活的要求。在家用粉碎機(jī)各部分的材料選用方面，杯體更廣泛的采用進(jìn)口食品級(jí)PC材料制成，對(duì)人體絕

7、無(wú)損害，耐磨抗摔不易破損，在制作完成后，可以將其放入微波爐內(nèi)加熱。刀具采用高強(qiáng)度高耐磨的刀片，堅(jiān)硬的干果、豆類等食物都可以快速的研磨粉碎！可調(diào)制果汁、奶昔、豆?jié){，研磨粉碎食物。另外絞肉使用專用的刀具，可以輕松的加工各種肉類。</p><p>　　為了滿足現(xiàn)代人快節(jié)奏的生活方式，多功能的家用食品粉碎機(jī)將有更加廣闊的發(fā)展空間，我國(guó)有13億人口，因此就有上億的消費(fèi)家庭，現(xiàn)代人工作繁忙，按傳統(tǒng)方式來制作食物的可行性越來越

8、小，家用食品粉碎機(jī)將多功能溶為一體，用途更加廣泛。同時(shí)設(shè)計(jì)這款多功能家用食品粉碎機(jī)是為了提高我國(guó)小家電在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　2 總體及外觀設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)思想</p><p>　　家用食品粉碎機(jī)是一個(gè)由眾多零部件組成的系統(tǒng)，選擇合理的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想不僅可以使問題簡(jiǎn)化、條理分明、重點(diǎn)突出，還可以縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，提高產(chǎn)

9、品或系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而獲得良好的秩序、質(zhì)量和效益。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中，模塊化設(shè)計(jì)作為一種新的工作方法和思維方法，用它來分析復(fù)雜事物，解決大型問題，以及在對(duì)事物的構(gòu)成模式分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和系統(tǒng)的分解、重組、協(xié)調(diào)等方面，有其獨(dú)特的效能。</p><p>　　模塊化設(shè)計(jì)是在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)、功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列通用的功能模塊，根據(jù)用戶的要求，對(duì)這些模塊進(jìn)行選擇和組合，就可以構(gòu)成不同功能或功能相同但性能不同

10、、規(guī)格不同的產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)方法稱為模塊化設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2 粉碎機(jī)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　家用食品粉碎機(jī)主要是由機(jī)座、電動(dòng)機(jī)、各種待加工食品料杯、刀具、料杯蓋等組成。設(shè)計(jì)出來的家用食品粉碎機(jī)既要滿足人們的物質(zhì)需求,又要滿足人們的精神需求,同時(shí)我們還考慮到產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)使用周期,在維修過程中如何便于拆卸和安裝,及其在使用過程中有很好的舒適感。</p>&

11、lt;p>　　在設(shè)計(jì)過程中,我們將“人——機(jī)——環(huán)境”溶為一體，既能實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值又能合理地保護(hù)自然價(jià)值,促進(jìn)人與自然的共同繁榮。在產(chǎn)品達(dá)到特定的最大功能時(shí),其消耗的能源越少越好。設(shè)計(jì)家用食品粉碎機(jī)必須考慮到料杯的容積,以及在使用過程中入料和出料時(shí)開啟是否方便。</p><p>　　在材料的選擇上，與食物直接接觸的零件選擇進(jìn)口食品級(jí)PC材料；機(jī)座采用PVC復(fù)合材料；刀具聯(lián)接軸采用金屬材料；刀具則采用W18Cr

12、4V。在顏色的選用上，規(guī)則一是根據(jù)人機(jī)工程學(xué)，選擇視覺較容易接受的顏色；規(guī)則二是盡量采用與自然相近的顏色。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)要求總體的長(zhǎng)寬高都不超過350mm，經(jīng)綜合考慮，取機(jī)座高140mm，料杯高根據(jù)容積計(jì)算。</p><p>　　根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，家用食品粉碎機(jī)的杯體厚度在1.8-2.3 mm之間，在設(shè)計(jì)時(shí)取整數(shù)，選用2 mm作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。</p><p&g

13、t;　　2.3 粉碎機(jī)的外觀設(shè)計(jì)</p><p>　　為適合現(xiàn)代時(shí)尚家庭的需求，在設(shè)計(jì)時(shí)打破以往傳統(tǒng)大方型機(jī)座的原則，將機(jī)座設(shè)</p><p>　　計(jì)成小巧、流線型、圓柱狀。為了能使機(jī)座的顏色和周圍的環(huán)境相協(xié)調(diào)，考慮到顏色與人眼辨色能力的關(guān)系，即人從遠(yuǎn)處辨識(shí)前方的多種不同顏色時(shí)，其易辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。在設(shè)計(jì)時(shí)參考了大量的產(chǎn)品顏色設(shè)計(jì)，最終將機(jī)座的顏色設(shè)計(jì)成深草綠色。因?yàn)檫@種顏色

14、對(duì)人體的視覺沒有過大的刺激，不易對(duì)眼睛產(chǎn)生視覺過早疲勞，可有效地避免事故的發(fā)生，又能使人有一種親近自然的感覺。在機(jī)座的材料選擇上采用PVC復(fù)合材料，因?yàn)檫@種材料具有一定的韌性和較高的強(qiáng)度，使機(jī)座有一定的抗壓和抗摔的能力。</p><p>　　考慮到在粉碎不同的食品時(shí)要采用不同的料杯，為實(shí)現(xiàn)不同的功能需要，在設(shè)計(jì)時(shí)選取了三種不同類型和大小的料杯。三個(gè)料杯的顏色均采用透明的紅色，透明是為了便于操作者在使用過程中觀察杯

15、內(nèi)食品是否已經(jīng)完全粉碎，同時(shí)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)中對(duì)人體視覺的分析，紅色是眼睛最容易接受的顏色。三個(gè)料杯和刀具蓋均選用食品級(jí)PC材料制成，因?yàn)檫@種材料對(duì)人體絕無(wú)損害，而且耐磨抗摔、不易破碎，還可以放入微波爐內(nèi)加熱。</p><p>　　3 零件及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　由于家用食品粉碎機(jī)的主要?jiǎng)恿碜杂陔妱?dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)

16、轉(zhuǎn)帶動(dòng)粉碎機(jī)的刀片高速旋轉(zhuǎn)達(dá)到粉碎食品的目的。而家用食品粉碎機(jī)要求其體積小，噪聲小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且轉(zhuǎn)速高。此外，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性，一般異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠大。我們希望的是起動(dòng)電流不大而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩盡量大一些，單相串激式電動(dòng)機(jī)就具有這個(gè)可貴的特點(diǎn)。</p><p>　　家用食品粉碎機(jī)工作轉(zhuǎn)速一般為3 000-13 000 r/min。由于家用粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在動(dòng)力傳動(dòng)上不需要皮帶或齒輪，因此選用立式安

17、裝的電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)，這樣可以減少電動(dòng)機(jī)的輸出功率在傳動(dòng)過程中的損耗，同時(shí)還可以減小粉碎機(jī)機(jī)座所占面積和降低制造成本。</p><p>　　由于粉碎機(jī)一般都在家庭中使用，其工作環(huán)境中灰塵、水氣、油污等雜物比較少，宜采用開啟式電動(dòng)機(jī)，因?yàn)殚_啟式電動(dòng)機(jī)外表有很大的通風(fēng)口，散熱條件比較好、用料省而且造價(jià)較低。在電壓選擇方面，考慮到我國(guó)家庭用電的實(shí)際電壓均為220V，因此選擇額定電壓為220V的電動(dòng)機(jī)。</

18、p><p>　　計(jì)算粉碎機(jī)所需功率：</p><p>　　選擇電動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分，選擇旋轉(zhuǎn)半徑18mm，即轉(zhuǎn)速約為0.565m/s;</p><p>　　根據(jù)市面上粉碎機(jī)的最大負(fù)載范圍，估計(jì)所設(shè)計(jì)粉碎機(jī)的最大負(fù)載約為400N；</p><p>　　根據(jù)公式得

19、 </p><p>　　從以上各面因素考慮，宜采用G系列單相串激電動(dòng)機(jī)（G45312），其技術(shù)參數(shù)如 </p><p><b>　　下：</b></p><p><b>　　主要性能：</b></p><p><b>　　功率：250 W</b><

20、/p><p><b>　　電壓：220 V</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速：12 000 r/min</p><p><b>　　電流：1.8 A</b></p><p><b>　　3.2 機(jī)座的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　作用：機(jī)座是家用食品粉碎

21、機(jī)的主體部分，其主要作用有三個(gè)，一是將電動(dòng)機(jī)固定，帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)；二是將所需的電氣元件和線路裝置在其體內(nèi)，達(dá)到美觀而不凌亂的效果；三是將料杯平放置在機(jī)座上，便于粉碎機(jī)平穩(wěn)地工作。</p><p>　　材料：由于粉碎機(jī)在家庭使用中會(huì)經(jīng)常移動(dòng)，難免會(huì)在移動(dòng)過程中與其它物體產(chǎn)生碰撞，在選擇機(jī)座材料方面，鋼鐵制成的機(jī)座在發(fā)生碰撞后會(huì)產(chǎn)生凹陷，使用時(shí)間過長(zhǎng)后，機(jī)座容易產(chǎn)生變形，甚至使其體內(nèi)的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)座的中心軸不重合，

22、在粉碎食品過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的事故，又由于鋼鐵的導(dǎo)熱性能較好，電動(dòng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，人體一旦觸碰，將會(huì)被高溫灼傷；而一般的塑料制成機(jī)座，由于電動(dòng)機(jī)散發(fā)出來的高溫會(huì)使其產(chǎn)生變形，在碰撞后還會(huì)產(chǎn)生裂紋。然而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，廠家為了能更多的節(jié)約成本，又能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品抗高溫、高壓，有一定韌性,采用PVC復(fù)合材料，這種復(fù)合材料能抗較高的壓力，在工作中又能夠很好地吸收震動(dòng)，因此我們?cè)跈C(jī)座的材料選擇上采用PVC復(fù)合材料。</

23、p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)，在機(jī)座外部設(shè)計(jì)了六個(gè)條紋狀的孔，這是為了能夠讓電動(dòng)機(jī)散熱的速度更快，其方向斜向下，是為了減少灰塵進(jìn)入機(jī)座。</p><p>　　在機(jī)座體內(nèi)有一環(huán)狀凸緣，這是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的安裝尺寸所設(shè)計(jì)，凸緣上的四個(gè)凸臺(tái)孔是為了增加內(nèi)螺紋的長(zhǎng)度并與電動(dòng)機(jī)的四個(gè)安裝孔相配合，通過螺栓將電動(dòng)機(jī)固定。</p><p>　　在機(jī)座的頂部設(shè)計(jì)三個(gè)缺口，用來安裝安全開關(guān)聯(lián)接器，

24、只有在安全開關(guān)被壓下后，整個(gè)電路才會(huì)通電，既能保證電動(dòng)機(jī)在沒有工作時(shí)不產(chǎn)生空載運(yùn)轉(zhuǎn)，又能保護(hù)人體不被刀片傷害。</p><p>　　由于電動(dòng)機(jī)從上往下安裝，在接線和安裝電氣元件時(shí)不方便，所以在機(jī)座的最底部設(shè)計(jì)一個(gè)較大的通孔，便于接線和安裝所有的電氣元件。底部這個(gè)通孔在電氣元件安裝結(jié)束后由一個(gè)扣板來進(jìn)行密封。在扣板上設(shè)計(jì)了一個(gè)小孔，這是為了在安裝和拆卸過程中便于操作，這個(gè)小孔的尺寸與人手食指的尺寸相符合。</

25、p><p>　　機(jī)座的結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 機(jī)座結(jié)構(gòu)示意</p><p><b>　　3.3 料杯的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮到在粉碎不同的食品時(shí)要采用不同的料杯，為實(shí)現(xiàn)不同的功能需要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)選取了三種不同類型和大小的料杯。</p><p>　　一號(hào)

26、料杯為豆?jié){杯，主要是與其它附件相配合來制作豆?jié){和榨果汁；</p><p>　　二號(hào)料杯主要用來絞肉，同時(shí)可以作為飲用杯，在配合不同的刀片還可以制作其它的食物。</p><p>　　三號(hào)料杯的容積最小，主要用來制作奶昔、刨冰和干粉，同時(shí)也可以作為飲用杯。</p><p>　　由于一號(hào)料杯主要是用來制作豆?jié){和榨果汁，考慮到它的容量至少要滿足一個(gè)普通三口家庭的需要，我們將

27、這個(gè)料杯設(shè)計(jì)得比較大，它的高度有150 mm，上口直徑有125mm，底徑有100 mm，它的最大容量可達(dá)到1.5L：二號(hào)料杯的容積約為800ml。 </p><p>　　三號(hào)料杯的容積約為500 mL。這三個(gè)料杯都有同樣的絲口，這些絲口是與刀具蓋配合，使杯體與刀具、刀具蓋形成一個(gè)整體再裝配到機(jī)座上成為一個(gè)工作系統(tǒng)。</p><p>　　材料：這三個(gè)料杯均選用食品級(jí)

28、PC材料制成，因?yàn)檫@種材料對(duì)人體絕無(wú)損害，而且耐磨抗摔、不易破碎，還可以放入微波爐內(nèi)加熱。一號(hào)料杯設(shè)計(jì)成兩頭空是為了便于清洗，能夠完全地清除食物殘?jiān)?，避免了衛(wèi)生死角，同時(shí)可以方便地拆裝附件，更換不同的刀具來達(dá)到不同的粉碎效果。</p><p>　　一號(hào)料杯的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示；二號(hào)料杯的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示；三號(hào)料杯的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。 </p><p>　　圖3-2一號(hào)料杯結(jié)

29、構(gòu)示意圖 圖3-3 二號(hào)料杯結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-4三號(hào)料杯結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　3.4 機(jī)罩的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　機(jī)罩的作用是將機(jī)座內(nèi)的電動(dòng)機(jī)及其它電氣元件與機(jī)座上部空間隔離，達(dá)到美觀的效果，在機(jī)罩中心孔（即電動(dòng)機(jī)伸出軸通過的孔）加上橡膠密封圈還可以達(dá)到一定的防水效果。在固定機(jī)罩方面，通過機(jī)座固定電動(dòng)機(jī)的四個(gè)凸臺(tái)螺紋

30、孔可以將機(jī)罩同時(shí)固定在一起，這樣既美觀大方又能合理地節(jié)約材料，降低制造成本。</p><p>　　材料：選擇與機(jī)座同樣的PVC復(fù)合材料。</p><p>　　機(jī)罩的結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5 機(jī)罩結(jié)構(gòu)示意圖 </p><p>　　3.5 刀具蓋的設(shè)計(jì)</p><p>　　刀具蓋的作用是把料

31、杯和機(jī)座聯(lián)接起來形成一個(gè)粉碎機(jī)的整體，在這里設(shè)計(jì)的刀具蓋、刀片聯(lián)軸器和密封圈配合在一起，可以與不同的刀片，料杯組合，便于達(dá)到不同的粉碎效果。這里使用密封圈是為了避免料杯內(nèi)的液體出現(xiàn)滲漏情況。</p><p>　　刀具蓋的下半部分，設(shè)計(jì)成中空狀，是為了安裝刀片聯(lián)軸器，使刀片聯(lián)軸器不伸出刀具蓋，這樣可以在粉碎任務(wù)完成后把料杯從機(jī)座取出平穩(wěn)地放置在桌面上。</p><p>　　在刀具蓋的外壁設(shè)計(jì)

32、了三個(gè)凸塊，即安全開關(guān)觸碰壓緊裝置，它的作用就是將機(jī)座上的安全開關(guān)壓下，并將安全開關(guān)鎖定，同時(shí)還能將料杯鎖定在機(jī)座上，保證料杯在工作中不從機(jī)座上脫落。</p><p>　　材料：由于刀具蓋相當(dāng)于料杯的底部，與粉碎的食品直接接觸，所以必須要無(wú)毒副作用，與料杯相同，也采用食品級(jí)的PC材料制成。</p><p>　　顏色：采用藍(lán)色作為其顏色。</p><p>　　刀具蓋的

33、結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。 </p><p>　　圖3-6 刀具蓋結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.6 料杯蓋的設(shè)計(jì)</p><p>　　這里講到的料杯蓋是專門為一號(hào)料杯（豆?jié){杯）所設(shè)計(jì)的，它的作用是不讓料杯內(nèi)的液體飛濺出來，起到一定的保護(hù)作用。在杯蓋的設(shè)計(jì)上，它的下部?jī)A斜角度與料杯杯壁相同，由最外邊的凸緣扣在料杯

34、杯口，避免杯蓋在人手的壓力下被完全壓入杯體內(nèi)，造成不必要的損壞；在杯蓋的中心設(shè)計(jì)了一個(gè)通孔，能起到方便進(jìn)料的作用，可以完全</p><p>　　避免待加工食品在進(jìn)料過程中落到濾網(wǎng)外（見圖3-7）。在杯蓋的通孔位置設(shè)計(jì)一個(gè)加料冒，其作用就是防止杯內(nèi)液體或食品在高速旋轉(zhuǎn)下從中間的通孔飛濺出來。</p><p>　　材料：由于這兩個(gè)杯蓋也是與食品直接接觸，所以在選擇材料時(shí)同樣是選擇食品級(jí)<

35、/p><p><b>　　的PC材料。</b></p><p>　　顏色：為了達(dá)到美觀的效果，其顏色與刀具蓋的顏色相同，形成相互輝映的效果。</p><p>　　圖3-7 料杯蓋結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.7 濾網(wǎng)及隔離罩的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于在榨果汁和制作豆?jié){的過程中，需要有效

36、地把殘?jiān)凸蚨節(jié){分離開來，因此專門為一號(hào)料杯設(shè)計(jì)了濾網(wǎng)和泡沫隔離罩。</p><p>　　濾網(wǎng)鑲嵌在濾網(wǎng)罩中，濾網(wǎng)罩是放料杯內(nèi)的最下部，與料杯內(nèi)的凸臺(tái)相結(jié)合，而泡沫隔離器放在濾網(wǎng)罩的上面，濾網(wǎng)罩和泡沫隔離器配合后的高度正好等于杯體內(nèi)的高度，然后與料杯蓋中心的通孔相配合，就形成了一個(gè)整體隔離裝置。</p><p>　　作用：濾網(wǎng)的作用是將固體殘?jiān)鸵后w分離開，而泡沫隔離器顧名思義是為了減

37、少泡沫，因?yàn)榈镀诟咚傩D(zhuǎn)中會(huì)使液體產(chǎn)生泡沫，為了盡量減少泡沫進(jìn)入要飲用的液體中，有效地避免了煮豆?jié){時(shí)泡沫撲鍋，因此設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)泡沫隔離器。</p><p>　　材料：由于濾網(wǎng)、濾網(wǎng)罩和泡沫隔離器與待飲用的食物直接接觸，所以選用食品級(jí)的PC材料；而濾網(wǎng)則采用一次性激光點(diǎn)孔技術(shù)生產(chǎn)出來的整塊不銹鋼鋼板，它的孔徑僅為0.25毫米，這樣可以使其出漿更細(xì)滑，使用時(shí)更加安全。</p><p>　　

38、濾網(wǎng)罩機(jī)構(gòu)如圖3-8所示。</p><p>　　泡沫隔離器結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-8 濾網(wǎng)罩結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-9 泡沫隔離器結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.8 電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接軸設(shè)計(jì)</p><p>　　由于電動(dòng)機(jī)的伸出軸直徑太小，不能直接對(duì)刀片進(jìn)行傳動(dòng)，為

39、了解決這個(gè)問題，專門為電動(dòng)機(jī)伸出端設(shè)計(jì)了一個(gè)聯(lián)接軸。這個(gè)聯(lián)接軸采用正方形設(shè)計(jì)，因?yàn)樗€要帶動(dòng)刀具聯(lián)接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它的內(nèi)接圓直徑達(dá)到了11 mm，最大外接圓直徑也達(dá)到了16 mm，有6.9 mm厚。</p><p>　　作用：加大了電動(dòng)機(jī)伸出軸的直徑，即增大了轉(zhuǎn)矩，減小了電動(dòng)機(jī)所受的負(fù)荷。在聯(lián)接軸的一端中心，設(shè)計(jì)了一個(gè)孔并設(shè)計(jì)了一個(gè)缺口，其作用是為了與電動(dòng)機(jī)伸出軸配合，在配合時(shí)將其缺口面和電動(dòng)機(jī)伸出軸的缺口面對(duì)齊。&l

40、t;/p><p>　　材料：其材料選用45鋼調(diào)質(zhì)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接軸結(jié)構(gòu)如圖3-10所示。</p><p>　　圖3-10 電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接軸</p><p>　　3.9 刀具聯(lián)接軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　刀具聯(lián)接軸是為了將刀具、刀具蓋和機(jī)座電動(dòng)機(jī)連接在一起，這個(gè)聯(lián)接軸是通過密封圈將其固定在刀

41、具蓋上，用戶可以根據(jù)自己的需要更換刀片來達(dá)到不同的粉碎效果。為了能夠和電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接軸形成很好的配合，在其下部設(shè)計(jì)了一個(gè)與電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接器大小相同的方孔。其上部設(shè)計(jì)了較細(xì)的螺紋，與壓緊刀片的螺母相配合，同時(shí)，在螺紋聯(lián)接處還設(shè)計(jì)了一個(gè)缺口，這是為了與電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接軸的缺口相配合。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到安裝后其大頭端的高度不能超過刀具蓋底部的深度，所以在設(shè)計(jì)這個(gè)聯(lián)接器時(shí)，它安裝在刀具蓋里的尺寸僅為12 mm。</p><p

42、>　　3.9.1 選擇軸的材料</p><p>　　選擇軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，因?yàn)檫@種鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。</p><p>　　3.9.2 初定刀具聯(lián)接軸的最小直徑</p><p>　　C——為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的的系數(shù)，其值可查表；</p><p>　　P——軸所傳遞的功率，KW；</p><p&g

43、t;　　n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min.</p><p>　　刀具聯(lián)接軸的最小直徑是安裝刀具蓋處軸的直徑（見圖3-11），為了使所選的軸直徑與刀具蓋的孔徑相適應(yīng)，故取最小軸徑為5mm。</p><p>　　圖3-11 刀具聯(lián)接軸</p><p>　　3.9.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

44、</p><p>　　1)為了滿足與刀具蓋的配合，取段軸的長(zhǎng)度與刀具蓋的厚度相同即。</p><p>　　2）因刀具蓋孔徑為，為了裝拆方便，取，比小是為了加密封圈。為了與刀具有效的配合而不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故將Ⅳ-Ⅴ段的軸切掉一部分，切口形狀和大小與電動(dòng)機(jī)輸出軸相同，又因該段軸要用螺母使之與刀具緊密配合，故要做出M6的螺紋，綜合所有，選取，（刀具與刀具蓋間的間隙）。</p>&l

45、t;p>　　3）Ⅰ-Ⅱ端與電動(dòng)機(jī)伸出端聯(lián)接軸相配合，故取，，。</p><p>　　4）Ⅱ-Ⅲ段軸要保證刀具聯(lián)接軸不因高速旋轉(zhuǎn)而飛出，故取大于刀具蓋孔徑，所以取，。</p><p>　?。?）確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》取得各軸肩處的圓角半徑如3-11圖所示。</p><p>　　3.9.4 根據(jù)軸所

46、受的外力偶矩畫扭矩圖</p><p>　?。?）計(jì)算軸的外力偶矩軸所受外力偶如圖3-12（a)所示，</p><p>　　圖3-12 （a)軸所受外力偶 （b)扭矩圖</p><p>　　已知 ,，，由式得到外力偶矩是</p><p>　?。?）用截面法計(jì)算扭矩</p><p>　　在AC段任意截面1-1處截開

47、取左段為研究對(duì)象。</p><p>　　通過平衡方程，,求得該段扭矩；</p><p>　　用右手螺旋法則判定該段的扭矩為負(fù)號(hào)；同理CB段任意截面2-2處截開取右段為研究對(duì)象。</p><p>　　通過平衡方程，,求得該段扭矩。用右手螺旋法則判定該段的扭矩為負(fù)號(hào)。</p><p><b>　　（3）畫扭矩圖</b><

48、;/p><p>　　沿軸線方向?yàn)闄M坐標(biāo)，表示橫截面的位置，縱坐標(biāo)表示扭矩，得到圖3-12（b)。</p><p>　　3.9.5 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度 </p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為</b></p><p>　　AC段空心軸， < 安全</p><p>　　CB段實(shí)心軸,

49、 安全</p><p>　　——軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，；</p><p>　　——AC段軸所受的扭矩，；</p><p>　　——軸的抗扭截面模量，；對(duì)于空心圓軸，，，其中D、d分別為圓軸的外徑和內(nèi)徑；對(duì)于實(shí)心圓軸，，d為圓軸的直徑。</p><p>　　n ——軸的轉(zhuǎn)速，；</p><p>　　P ——軸所傳遞的功率，

50、；</p><p>　　——軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，，可查表。</p><p><b>　　3.10刀具的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為滿足用戶的不同粉碎要求，在設(shè)計(jì)時(shí)不僅設(shè)計(jì)了不同的料杯，還設(shè)計(jì)了配合各料杯的三把不同功用的刀具。</p><p>　　十字刀具可以用來粉碎黃豆制作豆?jié){，同時(shí)還可以榨果汁，可以使黃豆和果肉

51、被完全粉碎，其營(yíng)養(yǎng)成分利用更加充分；</p><p>　　月牙刀具用來切割肉類制品，設(shè)計(jì)成月牙形是為了在使刀口尺寸更長(zhǎng)，在粉碎時(shí)更省時(shí)省力；</p><p>　　一字刀具的作用是制作奶昔、刨冰和干粉。</p><p>　　材料：在這三把刀具的材料選擇上，選用了W18Cr4V制成的刀片。這種刀片具有高耐磨、耐腐蝕性，不生銹。用這種材料制成的刀片無(wú)論是堅(jiān)硬的干果、豆類等

52、食物都可以快速研磨粉碎。</p><p>　　刀具的幾何參數(shù)對(duì)所粉碎產(chǎn)品的顆粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量有著很大的影響，現(xiàn)對(duì)粉碎十字刀片的各主要幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　　查資料得公式： </p><p>　　式中：——刀片刃部任一點(diǎn)的線速度m／s；</p><p>　　n——刀片的旋轉(zhuǎn)速度rpm；

53、</p><p>　?。镀胁咳我稽c(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離mm；</p><p>　　r－刀刃起始點(diǎn)半徑mm ；</p><p>　　R—刀刃終止點(diǎn)半徑mm；</p><p><b>　　刀刃的起訖位置</b></p><p>　　粉碎豆類時(shí)，十字刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。粉碎的線速度一般在10—45m/min

54、之間最為理想，因此由這些數(shù)據(jù)可估算出刀刃的起訖位置，即刃的起點(diǎn)半徑和終點(diǎn)半徑R。</p><p><b>　　根據(jù)式得：</b></p><p>　　我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速n＝12000r/min</p><p>　　當(dāng)時(shí)， ， =10m/min</p><p>　　當(dāng)時(shí)，， =45m/min </p

55、><p>　　圓整后取:r=8mm ，R=36mm。</p><p><b>　　刀刃的前角</b></p><p>　　在刀片旋轉(zhuǎn)速度一定的情況下，前角大，粉碎食品所需的力和所產(chǎn)生的熱都??；反之，則大。但前角很大時(shí)，則因刀具散熱體積小而使切割時(shí)所產(chǎn)生的溫度不能很快冷卻。因此，在一定的條件下，前角有一合理的數(shù)值范圍： </p>&l

56、t;p>　　一般?。?質(zhì)軟取大值，反之取小值)。</p><p><b>　　刀刃的后角</b></p><p>　　刀刃后角的目的：在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。</p><p>　　在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大。這說明增大后角可提高刀片的耐用度，但過大后角使切削刃強(qiáng)度降低、散熱條件差、

57、刀面磨損大，因而刀具壽命低。</p><p>　　一般?。?質(zhì)軟取大值，反之取小值)。</p><p><b>　　刀刃的初始刃傾角</b></p><p>　　初始刃傾角按下式計(jì)算： </p><p>　　式中： r－刀刃起始點(diǎn)半徑(mm)； </p><p>　　R－刀刃終止點(diǎn)半徑(mm)；&

58、lt;/p><p>　　b－葉刀片外端寬度（mm）;</p><p><b>　?。跏既袃A角；</b></p><p><b>　　最后取得：</b></p><p>　　十字刀：前角，后角，刃傾角；</p><p>　　碎肉刀：前角，后角，刃傾角；</p>&l

59、t;p>　　一字刀：前角，后角，刃傾角。</p><p><b>　　3.11螺母的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在這里設(shè)計(jì)螺母其作用是為了壓緊刀片，其內(nèi)螺紋與刀具聯(lián)接器上的螺紋相配合，用戶在更換刀片時(shí)，只需把螺母擰下來，在放好刀片后再將螺母擰緊就行了。</p><p>　　材料：其材料選用食品級(jí)的PC材料，因?yàn)橐ＷC人體安全必須采用

60、無(wú)毒副作用的材料。</p><p>　　顏色：采用了與機(jī)座相同的草綠色，讓人一見就能感覺到這是一個(gè)不可分割的整體的粉碎系統(tǒng)。</p><p>　　3.12密封圈的選擇</p><p>　　在設(shè)計(jì)機(jī)罩和刀具蓋時(shí)選擇采用密封圈來進(jìn)行密封，由于在密封時(shí)，軸要在密封圈中轉(zhuǎn)動(dòng)，所以選擇了動(dòng)密封類型的密封圈。選用的是O型橡膠密封圈。</p><p>　　

61、4 控制電路的設(shè)計(jì)及其電氣元件的選擇</p><p>　　4.1 控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　第一，由于串激式電動(dòng)機(jī)是家用食品粉碎機(jī)最主要的動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備，因此首先考慮對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。因?yàn)榇な诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，如果發(fā)熱的熱量不進(jìn)行控制就將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組溫度急劇上升，使電動(dòng)機(jī)過熱而被燒毀，為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，可以在電動(dòng)機(jī)上串一個(gè)ST過熱保護(hù)開關(guān)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)繞

62、組溫升超過時(shí)，ST觸點(diǎn)斷開，切斷回路電源，待溫度逐漸下降到時(shí)，ST觸點(diǎn)閉合，接通回路電源，電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常轉(zhuǎn)動(dòng)（見圖4-1）。</p><p>　　圖4-1 過熱保護(hù)電路示意圖 </p><p>　　第二，由于食品粉碎機(jī)的刀具在高速旋轉(zhuǎn)下是非常鋒利的，人體一旦接觸，后果將不堪設(shè)想，因此處于對(duì)食品粉碎機(jī)操作者的安全考慮，可在電路中設(shè)置安全緊鎖開關(guān)SP，它受料杯和料

63、杯蓋的控制，只有將料杯、料杯蓋放好，才能壓下安全開關(guān)，使電路接通，否則電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以起到安全保護(hù)作用。</p><p>　　第三，由于電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高頻電能，高頻電能有可能進(jìn)入無(wú)線電接收機(jī)，干擾接收質(zhì)量，有時(shí)甚至使收訊成為不可能。單相串激式電動(dòng)機(jī)的換向情況比較惡劣，火花問題比其它電機(jī)嚴(yán)重，因此單相串激式電動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生無(wú)線電干擾最嚴(yán)重的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　常用抑制無(wú)

64、線電干擾的措施是采用電容濾波器。</p><p>　　將的電容器接在電動(dòng)機(jī)接線端與電動(dòng)機(jī)機(jī)殼之間。如果電樞繞組的一端已接在機(jī)殼上，則干擾只能從一個(gè)端頭向外傳播（如圖4-2）。</p><p>　　總體控制電路圖如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-2 電容濾波器電路示意圖圖 圖4-3 總體控制電路示意圖<

65、;/p><p>　　4.2電氣元件的選擇</p><p>　　4.2.1 電源引入開關(guān)SP</p><p>　　電源引入開關(guān)SP即是前面提到的安全開關(guān)，可以按照電動(dòng)機(jī)額定電流來選擇。實(shí)際上這個(gè)電源引入開關(guān)就相當(dāng)于一個(gè)電源開關(guān)，控制電源的通斷，在這里就還能起到安全保護(hù)的作用。此設(shè)計(jì)所需要的電源開關(guān)是不帶自鎖功能，即輕觸開關(guān)。其特點(diǎn)為體積小，而且可以薄形化；工作行程小，即移

66、動(dòng)距離小，一般銀接觸面機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)的行程均在0.3 mm左右；開關(guān)接觸可靠，接觸電阻一般很小，初期值均在以下；開關(guān)按力都比較輕，一般均在范圍內(nèi)；工作壽命長(zhǎng)，一般均在100萬(wàn)次以上。其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-4 電源引入開關(guān)示意圖</p><p>　　按動(dòng)導(dǎo)柱，則動(dòng)接觸簧片中間部分變形下移，當(dāng)位移距離大于或等于a時(shí)，則定接觸腳A與B接通，開關(guān)工作，釋放外加壓力，則動(dòng)

67、接觸簧片又復(fù)原到原來位置，開關(guān)斷開。這里，位移距離a的大小取決于：動(dòng)接觸簧片接觸部分的高度及材料本身的厚度。另外也取決于固定接觸腳A與B的相對(duì)高度。A的大小也就決定了工作行程。</p><p>　　4.2.2 過熱保護(hù)開關(guān)ST</p><p>　　過熱保護(hù)開關(guān)實(shí)質(zhì)是碟形過熱保護(hù)器，它將碟形雙金屬片、電熱絲和常閉觸點(diǎn)安裝在殼體內(nèi)。</p><p>　　碟形過熱保護(hù)器與

68、電動(dòng)機(jī)串聯(lián)連接，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載電流急增時(shí)，電熱絲發(fā)熱升溫，碟形雙金屬片受熱彎曲翹起，斷開觸點(diǎn)，切斷電動(dòng)機(jī)電源，起到保護(hù)作用。當(dāng)電動(dòng)機(jī)因其它原因?qū)е聹厣^高時(shí)碟形雙金屬片同樣會(huì)翹起而切斷電路電源。待降溫之后，碟形雙金屬片復(fù)位，觸點(diǎn)閉合，接通電路。</p><p>　　碟形過熱保護(hù)器出廠時(shí)，它的動(dòng)作狀態(tài)已經(jīng)調(diào)校好，這里選用觸點(diǎn)斷開溫度約為；復(fù)位溫度約為的過熱保護(hù)器。</p><p>　　4.2.

69、3 濾波電容</p><p>　　這里設(shè)計(jì)了三個(gè)電容，這三個(gè)電容組成一個(gè)電容濾波器，在選擇時(shí)選用了大小均相</p><p>　　同的電容，其型號(hào)為CJ3-220V-0.1。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本文針對(duì)國(guó)內(nèi)家用食品粉碎機(jī)市場(chǎng)大，在收集了大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外家用食品

70、粉碎機(jī)的現(xiàn)狀提出了具體的研究方案，綜合開展了家用食品粉碎機(jī)的總體方案研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其更具人性化。</p><p>　　對(duì)于所設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)，首先是在外形上的創(chuàng)新，將主機(jī)變得更加小巧、美觀；其次增加了料杯的容量，完全能夠滿足一個(gè)三口家庭的需要；在安全方面，設(shè)計(jì)了人性化的隱性開關(guān)，增加了對(duì)人體的保護(hù)；最后，所設(shè)計(jì)的零部件均可以拆卸，避免了衛(wèi)生死角，用戶還可以根據(jù)自己的需要，將不同的零部件組合，達(dá)到不同的粉碎效果。&

71、lt;/p><p>　　在未來，家用食品粉碎機(jī)的新產(chǎn)品將越來越多，下一步的發(fā)展方向也將變得更廣，首先家用食品粉碎機(jī)將自帶加熱功能，其次將會(huì)采用單片機(jī)來控制粉碎機(jī)的粉碎過程。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]簡(jiǎn)召全.工業(yè)設(shè)計(jì)方法學(xué)[M].北京理工大學(xué)出版社，1991,4：15</p><p&

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