西華大學產(chǎn)品開發(fā)課程設計說明書

1、 課 程 設 計 說 明 書課程設計說明書 課 程 名 稱: 產(chǎn) 品 設 計 課 程 代 碼: 6004029 題 目: 新型飲水機創(chuàng)新開發(fā)設計 學院(直屬系) : 機械工程與自動化學院 年級/專業(yè)/班: 學 生 姓 名: 學 號: 指 導 教 師: 陳 守 強 廖 敏 開 題 時 間: 2013 年 12 月 9 日 完 成 時 間: 2013 年 12 月 27 日 目 錄摘要2引言31.新型飲水機可行性論證4 1.1飲水機開發(fā)的目的、意義4 1.2飲水機發(fā)展概況4 1.3新型飲水機的市場需求分析51.4新型飲水機的原理方案及關鍵技術分析51.5新型飲水機的技術發(fā)展及市場前景進行分析52.

2、產(chǎn)品原理設計62.1新型飲水機的總功能6 2.2新型飲水機的功能分解62.3新型飲水機的功能求解72.4功能原理分析72.5原理方案評價72.6產(chǎn)品的技術參數(shù)82.7整機控制原理圖83.本次任務產(chǎn)品開發(fā)設計93.1新型飲水機外觀設計93.2吸水裝置93.3吸水裝置的驅(qū)動機構9設計體會11致謝11【參考文獻】12摘 要 興起于上世紀90年代的飲水機，在小家電領域里的熱度隨著近年來國人生活水平的質(zhì)量提高而逐年攀升。飲水機顧名思義就是解決人們飲水問題而誕生的家用產(chǎn)品，因提升人們的飲水質(zhì)量和生活品位而成為時尚備受國人喜愛。最初的飲水機是人們飲用桶裝水的家用產(chǎn)品，分為立式和臺式兩大類。為了滿足國人的飲水

3、習慣，飲水機的功能又實現(xiàn)了加熱與制冷效果，此階段的桶裝純凈水為飲水機的誕生與發(fā)展起到關鍵作用。隨著人們生活水平的顯著提高，現(xiàn)階段飲水機的衛(wèi)生性、安全性和方便性受到了人們的質(zhì)疑?，F(xiàn)在越來越快的生活節(jié)奏讓人們的飲水需求越難得到滿足。所以，現(xiàn)今急需一種方便，衛(wèi)生，安全的新型飲水機出現(xiàn)，從而提高人們的飲水質(zhì)量。關鍵詞：新型飲水機 質(zhì)量 衛(wèi)生 abstractWater dispenser, was started in 1990 s in the heat of the small home appliance field as in recent years, the quality of the

4、people living standard rise and rise year by year. Water dispenser as its name implies is to solve the problem of people drinking water and the birth of household products, improve peoples quality of drinking water and the life grade become fashion by the people. The original water dispenser is peop

5、le drink bottled water of household products, divided into two types: vertical and desktop. In order to meet the drinking habits of the people, the function of water dispenser and implements the heating and cooling effect, this phase of bottled purified water played a key role for the birth and deve

6、lopment of the water fountain. At present, as people living standard significantly increased water dispenser of health, safety and convenience are the people of the question. Now faster and faster pace of life to the more difficult it is to get to meet peoples drinking water demand. So, now need a c

7、onvenient, health, safety of new type water dispenser, so as to improve the quality of peoples drinking water.Key words: new type water dispensers health quality 引 言 產(chǎn)品開發(fā)課程設計是學生第一次較全面的結合機械設計專業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)初步訓練，是一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。產(chǎn)品開發(fā)課程設計的目的在于；進一步加深學生所學的理論，培養(yǎng)學生應用所學過的知識進行產(chǎn)品開發(fā)的能力，使學生對機械產(chǎn)品開發(fā)的過程和方法有一個完整的概念，提高學生進行創(chuàng)新性思

8、維、分析、運算、繪圖、表達、以及運用計算機技術方面的能力，使學生得到一次較完整的產(chǎn)品開發(fā)的基本訓練。本課程設計以分組形式進行，每組學生以一臺典型的機電一體化產(chǎn)品為樣機，要求每個學生從設計開發(fā)新產(chǎn)品角度出發(fā)，對整機的功能原理進行開發(fā)設計，并完成其部分功能部件或系統(tǒng)使用化設計。 1.新型飲水機可行性論證1.1飲水機開發(fā)的目的、意義 對于人來說，水是僅次于氧氣的重要物質(zhì)。在成人體內(nèi)，60%的質(zhì)量是水,兒童體內(nèi)水的比重更大，可達近80%。如果一個人不吃飯，僅依靠自己體內(nèi)貯存的營養(yǎng)物質(zhì)或消耗自體組織，可以活上一個月,但是如果不喝水，連一周時間也很難度過。體內(nèi)失水10%就威脅健康，如失水20%,就有生命危

9、險，足可見水對生命的重要意義，所以健康飲水十分重要。 在飲水機出現(xiàn)之前，人們都是用水壺燒白開水喝。每次喝水都會去先放水，然后再燒水，最后還要等水涼了之后才能入口。這是一件特別麻煩的事情，非常不符合現(xiàn)代人快節(jié)奏的生活效率，特別是在人口渴的時候，更讓人急躁。然而，飲水機的出現(xiàn)恰恰解決了這一問題，方便了人們的日常飲水需求。 飲水機采用的是經(jīng)凈化過的純凈水，可以直接引用。飲水機通過電源加熱到沸水溫度，溫控裝置實現(xiàn)保溫功能。泡茶或者咖啡之內(nèi)的可以直接接開水，若是口渴可以放一半開水放一半涼水，直接就能引用，若是夏天，直接接涼水。 飲水機的出現(xiàn)改善了人們的飲水方式，滿足了人們的飲水需求，方便了人們的日常生活

10、，提高了人們的生活效率，使飲水變得更加健康、方便。1.2飲水機發(fā)展概況 興起于上世紀90年代的飲水機，在小家電領域里的熱度隨著國人生活水平的質(zhì)量提高而逐年攀升。 飲水機顧名思義就是解決人們飲水問題而誕生的家用產(chǎn)品。因提升人們的飲水質(zhì)量和生活品位而成為時尚備受國人喜愛。最初的飲水機是人們飲用桶裝水的家用產(chǎn)品，分為立式和臺式兩大類。為了滿足國人的飲水習慣，飲水機的功能又實現(xiàn)了加熱與制冷效果，此階段的桶裝純凈水為飲水機的誕生與發(fā)展起到關鍵作用。 沁園、美的、安吉爾等企業(yè)為代表的飲水機企業(yè)占據(jù)了國內(nèi)飲水機市場主要份額。從整體市場走勢來看，中國飲水機市場銷量呈逐年遞增趨勢。2006年，中國飲水機市場容量

11、突破3300萬臺，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到1500億。與2005年相比，2006年飲水機零售量增長了33%，零售額增長了51%。 2007年，我國飲水機產(chǎn)量達到4000萬臺。2008年上半年，我國飲水機產(chǎn)量不足1000萬臺，其中2008年前10月，冷熱飲水機產(chǎn)量達到835萬臺，同比增長1.8%。1.3新型飲水機的市場需求分析 隨著人們生活水平的提高，對飲水的要求也日益提高，現(xiàn)階段的人們迫切需要一個優(yōu)質(zhì)的飲水環(huán)境來跟上快節(jié)奏，高效率的生活步伐?，F(xiàn)在市面上的普通飲水機不管從衛(wèi)生、安全還是便利方面來講已經(jīng)無法滿足人們的需求，所以現(xiàn)在急需一類干凈衛(wèi)生，安全可靠，使用方便，自動化程度高的新型飲水機出現(xiàn)。1.4新型飲

12、水機的原理方案及關鍵技術分析 我們首先在三個方面對飲水機做了一定的創(chuàng)新設計，從在三個方面的改變，可以明顯的改變?nèi)藗冊谑褂蔑嬎畽C時減少一定的肢體動作。 第一，考慮到如今市場上大部分臺式飲水機都是采用將桶裝飲用水倒立的方式使用，這樣不僅在裝水時特別麻煩，而且不符合衛(wèi)生要求。所以新型飲水機采用桶裝水直立形式進行簡化設計，采用一個吸水裝置使飲用水能夠被吸入容積里加熱。吸水裝置將是這項創(chuàng)新的一個技術難題。 第二，考慮到普通飲水機只用冷熱兩接口，部分已加制冷裝置，新型飲水機在普通飲水機的基礎上擁有一個溫度表，一個水接口，可以放出指定水溫的飲用水，使其更為人性化。這一技術難題主要是溫度傳感器的添加。 第三，

13、考慮到普通飲水機接水口基本都采用按動式，接水時不方便，所以新型飲水機采用感應式，當水杯放在接水口時飲水機能感應到這個動作自動放水。這一問題的主要技術難題是傳感器的安裝位置問題及其傳感器靈敏度等問題。1.5新型飲水機的技術發(fā)展及市場前景進行分析普通飲水機只具有加熱，直接飲水等功能，雖然在一定程度上方便了人們的生活，實現(xiàn)了生活快節(jié)奏，但是在一定程度上體現(xiàn)出現(xiàn)代化、自動化的優(yōu)越性。在信息技術高度發(fā)達的今天，自動化的廣泛應用加速了人們的生活節(jié)奏。新型飲水機采用自動化的理念，通過液壓技術與傳感器技術等，實現(xiàn)了直立飲水，任意溫度飲水，感應接水等功能，使生活自動化程度進一步加深，有效提高了生活質(zhì)量。發(fā)明創(chuàng)造

14、則是運用自然規(guī)律或本質(zhì)去解決具體問題的技術方案，創(chuàng)新發(fā)明能推動社會文化進步，通過專利分析，企業(yè)可以了解科技動態(tài)，行業(yè)動態(tài)，市場走向，新產(chǎn)品超勢，進而預測，制定本企業(yè)的近、中、遠發(fā)展規(guī)劃，確定企業(yè)發(fā)展哪些產(chǎn)品以占據(jù)市場，保持企業(yè)的領先地位，擴大市場占有份額。所以創(chuàng)新發(fā)明在社會中的重要位置是不容忽視的，擁有預期的社會效益。 該項目在原有傳統(tǒng)飲水機的基礎上進行改進，使改進后的飲水機更為方便簡潔，更為人性化。這種新型產(chǎn)品適合當下快速發(fā)展的步伐，滿足人們快節(jié)奏的生活方式，是人們所向往的產(chǎn)品。隨著人們生活質(zhì)量的提高，對飲水要求也跟著提高，新型飲水機的出現(xiàn)正好彌補了現(xiàn)階段普通飲水機功能方面的不足，為人們提供

15、了優(yōu)質(zhì)的飲水環(huán)境。現(xiàn)階段的飲水機市場比較低迷，正好出現(xiàn)的新型飲水機為飲水機市場注入了一股新鮮血液，能打開一片新天地。由于飲用水資源的污染和日益破壞，近年來，水源污染影響供水水質(zhì)的突發(fā)公共衛(wèi)生事件頻發(fā)，引起中央及社會各界的普遍關注。如松花江水污染、廣東北江鎘污染、長江四川氨氮污染等。據(jù)報道，從2001年到2004年，我國共發(fā)生水污染事故3988起，平均每年近1000起，每天23起。近年來各地不斷出現(xiàn)“癌癥村”的報道，尤其淮河流域“癌癥村”更令人關注。水體被污染，生態(tài)環(huán)境被破壞最終要遺害于人類本身。由此可見，水資源是水資源量與質(zhì)的高度統(tǒng)一，在某特定的區(qū)域內(nèi)，可用水資源的多少并不完全取決于水資源數(shù)量

16、，而且還取決于水資源質(zhì)量。該新型飲水機保持傳統(tǒng)飲水機的有點，避免二次污染，倡導健康飲水理念。 2.產(chǎn)品原理設計2.1新型飲水機的總功能 新型飲水機 操作指令 220v 水溫度顯示熱水、冷水 熱 2.2新型飲水機的功能分解新型飲水機加熱出水 2.3新型飲水機的功能求解桶裝水吸水放水電動泵變壓220v加熱2.4功能原理分析功能元求解功能元123A吸水電動泵手壓泵離心泵B加熱電熱氣熱2.5原理方案評價取兩種分功能各一解法組合，可組合的最多方案數(shù) N=3*2=6方案評選考慮到飲水機的工作環(huán)境，從方便等因素講，得到一種最佳方案A1B12.6產(chǎn)品的技術參數(shù)額定電壓220V額定功率50HZ制熱功率550W制

17、冷功率80W制熱水能力90 5L/h使用環(huán)境溫度1038防觸電類型I類2.7整機控制原理圖 3.本次任務產(chǎn)品開發(fā)設計3.1新型飲水機外觀設計本新型飲水機以方便，衛(wèi)生為目的，考慮到現(xiàn)存的飲水機都是將水桶倒立安裝，非常繁瑣，所以新型飲水機將水桶直立放在下方，由吸水裝置吸入，上方出水。這樣的飲水機解決了每次安裝桶裝水的繁瑣過程，也比普通飲水干凈衛(wèi)生。3.2吸水裝置新型飲水機的核心技術便是吸水裝置的設計。該吸水裝置利用大氣壓強，通過氣缸的收縮與膨脹，將桶裝水吸入到貯水缸中。其中氣缸采用可伸縮的軟塑料制造，管道采用硬質(zhì)塑料制造。3.3吸水裝置的驅(qū)動機構 吸水裝置的驅(qū)動裝置采用凸輪機構。用電機驅(qū)動凸輪，凸

18、輪的旋轉(zhuǎn)帶動氣缸的伸縮，實現(xiàn)吸水過程。其中凸輪采用硬質(zhì)塑料制造。設計體會 通過這次較全面的設計，綜合運用了各學科的知識，較全面的運用了所學的基礎知識及專業(yè)知識，通過這次畢業(yè)設計，讓我有一個全新的感受。“書到用時方恨少，事非經(jīng)過不知難”，以前總認為學到的知識已經(jīng)夠了，可真正到運用的時候卻發(fā)現(xiàn)那只是九牛一毛，有些甚至不知道從何入手。不過這也算是為我以后在類似情況下，敲響了警鐘：人只有在不斷的學習過程中才會知道自己的不足之處。剛開始做設計時，我心里是非常焦急的，覺得壓力很大。然而，在指導老師和同學的幫助與鼓勵下，我重新有了自信和動力。我意識到今后不論遇到什么情況都要分析原因，不能干著急.先列出可能的情況后，沉著應對，必然能“化險為夷”?？傊?，這次畢業(yè)設計能夠圓滿的完成，使我能夠認識自我，受益非淺，分析問題、解決問題的能力有了很大的提高，并且發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，這些都將成為不可多得的經(jīng)驗與財富。在設計期間學到許多在書本上學不到的東西，而且對于原本看圖基本工就不扎實的我來說，無意是一次鍛煉；別人的經(jīng)驗、互相協(xié)作的精神，我們相互交流，吸取別人的經(jīng)驗和教訓，使我有很大的收獲。雖然設計結束了，但這也是我步入工作崗位的一個開始。僅大學生涯所學實在有限。我們只有對自己有了更高的要求，才能作為動力不斷取得新的成績。致 謝 經(jīng)過三周的設計