家用食品粉碎機(jī)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書.

1、家用食品粉碎機(jī)的設(shè)計摘 要 目前，國內(nèi)消費(fèi)市場中“家用食品粉碎機(jī)頻頻上市，散發(fā)出誘人的魅力，展示著亮麗的市場前景。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，“家用食品粉碎機(jī)市場消費(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。 在這次設(shè)計過程中，首先收集了大量的資料，然后對粉碎機(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、料杯幾局部組成。刀具由機(jī)座內(nèi)的電機(jī)直接帶動，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，既防止了衛(wèi)生死角，又能方便快捷的清洗。在控制電路的設(shè)計方面采用了平安觸碰壓緊開關(guān)，使其更具人性化，對人

2、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！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。1 前 言1.1 引言 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，成為當(dāng)時的時尚！而那時，大家電的市場占有率小，國內(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，利潤空間也相當(dāng)大！隨著我國參加WTO后進(jìn)口關(guān)稅的下調(diào)，國外著名的家電生產(chǎn)商不斷進(jìn)軍我國家電市場，對國內(nèi)的家電生產(chǎn)商造成了巨大的競爭壓

3、力?，F(xiàn)在隨著新技術(shù)和新材料的開發(fā)和應(yīng)用，大家電的產(chǎn)品利潤不斷被壓縮，導(dǎo)致許多大家電生產(chǎn)商把目光投入小家電市場。比方，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)庠钍袌錾想S處可見；榮事達(dá)熱水器、微波爐已有了一定名氣；長虹也做起了小家電。統(tǒng)計說明，目前國內(nèi)大家電的利潤約在5 %左右甚至更低，而小家電那么一直高達(dá)兩位數(shù)，這對大家電企業(yè)而言，無疑具有巨大誘惑力。1.2 目的及意義 家用食品粉碎機(jī)是利用電機(jī)為動力，配置一定的刀具或者加工裝置，替代人工對食品進(jìn)行加工處理的小型家用電器。近年來，由于家用電器工業(yè)的開展比擬迅速，推動了機(jī)電行業(yè)的迅速開展，通過機(jī)械與電氣

4、的結(jié)合，讓各自的功能相互結(jié)合，根本滿足了人們對家庭生活的要求。在家用粉碎機(jī)各局部的材料選用方面，杯體更廣泛的采用進(jìn)口食品級PC材料制成，對人體絕無損害，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。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)將有更加廣闊的開展空間，我國有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。同時設(shè)計這款

5、多功能家用食品粉碎機(jī)是為了提高我國小家電在國際市場上的競爭力。2 總體及外觀設(shè)計2.1 設(shè)計思想家用食品粉碎機(jī)是一個由眾多零部件組成的系統(tǒng)，選擇合理的設(shè)計指導(dǎo)思想不僅可以使問題簡化、條理清楚、重點(diǎn)突出，還可以縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期，提高產(chǎn)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)計方法中，模塊化設(shè)計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。模塊化設(shè)計是在對產(chǎn)品進(jìn)行市場預(yù)測、功能分析的根底上，劃分并設(shè)計出一系列通用的功能模塊，根據(jù)用戶的要求，對這些模塊進(jìn)行選擇和組合，就可以構(gòu)成

6、不同功能或功能相同但性能不同、規(guī)格不同的產(chǎn)品。這種設(shè)計方法稱為模塊化設(shè)計。2.2 粉碎機(jī)的總體設(shè)計家用食品粉碎機(jī)主要是由機(jī)座、電動機(jī)、各種待加工食品料杯、刀具、料杯蓋等組成。設(shè)計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。 在設(shè)計過程中,我們將“人機(jī)環(huán)境溶為一體，既能實現(xiàn)社會價值又能合理地保護(hù)自然價值,促進(jìn)人與自然的共同繁榮。在產(chǎn)品到達(dá)特定的最大功能時,其消耗的能源越少越好。設(shè)計家用食品粉碎機(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開啟是否方便。在材料的選擇上，

7、與食物直接接觸的零件選擇進(jìn)口食品級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；刀具那么采用W18Cr4V。在顏色的選用上，規(guī)那么一是根據(jù)人機(jī)工程學(xué)，選擇視覺較容易接受的顏色；規(guī)那么二是盡量采用與自然相近的顏色。由于設(shè)計要求總體的長寬高都不超過350mm，經(jīng)綜合考慮，取機(jī)座高140mm，料杯高根據(jù)容積計算。根據(jù)市場調(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)計時取整數(shù)，選用2 mm作為設(shè)計基準(zhǔn)。2.3 粉碎機(jī)的外觀設(shè)計為適合現(xiàn)代時尚家庭的需求，在設(shè)計時打破以往傳統(tǒng)大方型機(jī)座的原那么，將機(jī)座設(shè)計成小巧、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

8、與人眼辨色能力的關(guān)系，即人從遠(yuǎn)處辨識前方的多種不同顏色時，其易識別的順序是紅、綠、黃、白。在設(shè)計時參考了大量的產(chǎn)品顏色設(shè)計，最終將機(jī)座的顏色設(shè)計成深草綠色。因為這種顏色對人體的視覺沒有過大的刺激，不易對眼睛產(chǎn)生視覺過早疲勞，可有效地防止事故的發(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，因為這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。考慮到在粉碎不同的食品時要采用不同的料杯，為實現(xiàn)不同的功能需要，在設(shè)計時選取了三種不同類型和大小的料杯。三個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內(nèi)食品是否已經(jīng)完全粉碎，同時根據(jù)人機(jī)工

9、程學(xué)中對人體視覺的分析，紅色是眼睛最容易接受的顏色。三個料杯和刀具蓋均選用食品級PC材料制成，因為這種材料對人體絕無損害，而且耐磨抗摔、不易破碎，還可以放入微波爐內(nèi)加熱。3 零件及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 電動機(jī)的選擇由于家用食品粉碎機(jī)的主要動力來自于電動機(jī)，電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動粉碎機(jī)的刀片高速旋轉(zhuǎn)到達(dá)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)電動機(jī)的運(yùn)動特性，一般異步電動機(jī)的起動電流大而起動轉(zhuǎn)矩不夠大。我們希望的是起動電流不大而起動轉(zhuǎn)矩盡量大一些，單相串激式電動機(jī)就具有這個可貴的特點(diǎn)。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

10、碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，在動力傳動上不需要皮帶或齒輪，因此選用立式安裝的電動機(jī)，使電動機(jī)直接傳動，這樣可以減少電動機(jī)的輸出功率在傳動過程中的損耗，同時還可以減小粉碎機(jī)機(jī)座所占面積和降低制造本錢。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、油污等雜物比擬少，宜采用開啟式電動機(jī)，因為開啟式電動機(jī)外表有很大的通風(fēng)口，散熱條件比擬好、用料省而且造價較低。在電壓選擇方面，考慮到我國家庭用電的實際電壓均為220V，因此選擇額定電壓為220V的電動機(jī)。計算粉碎機(jī)所需功率：選擇電動機(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;根據(jù)市面上粉碎機(jī)的最大負(fù)載范圍，估計所設(shè)計粉碎機(jī)的最大

11、負(fù)載約為400N；根據(jù)公式得 從以上各面因素考慮，宜采用G系列單相串激電動機(jī)G45312，其技術(shù)參數(shù)如 下：主要性能： 功率：250 W電壓：220 V 轉(zhuǎn)速：12 000 r/min 電流：1.8 A3.2 機(jī)座的設(shè)計作用：機(jī)座是家用食品粉碎機(jī)的主體局部，其主要作用有三個，一是將電動機(jī)固定，帶動刀片旋轉(zhuǎn)；二是將所需的電氣元件和線路裝置在其體內(nèi)，到達(dá)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。材料：由于粉碎機(jī)在家庭使用中會經(jīng)常移動，難免會在移動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)生碰撞后會產(chǎn)生凹陷，使用時間過長后，機(jī)座容易產(chǎn)生變形，甚至使其體

12、內(nèi)的電動機(jī)旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)座的中心軸不重合，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，電動機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生大量的熱量，人體一旦觸碰，將會被高溫灼傷；而一般的塑料制成機(jī)座，由于電動機(jī)散發(fā)出來的高溫會使其產(chǎn)生變形，在碰撞后還會產(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)約本錢，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，因此我們在機(jī)座的材料選擇上采用PVC復(fù)合材料。設(shè)計時，在機(jī)座外部設(shè)計了六個條紋狀的孔，這是為了能夠讓電動機(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。在機(jī)座體內(nèi)有一環(huán)狀

13、凸緣，這是根據(jù)電動機(jī)的安裝尺寸所設(shè)計，凸緣上的四個凸臺孔是為了增加內(nèi)螺紋的長度并與電動機(jī)的四個安裝孔相配合，通過螺栓將電動機(jī)固定。在機(jī)座的頂部設(shè)計三個缺口，用來安裝平安開關(guān)聯(lián)接器，只有在平安開關(guān)被壓下后，整個電路才會通電，既能保證電動機(jī)在沒有工作時不產(chǎn)生空載運(yùn)轉(zhuǎn)，又能保護(hù)人體不被刀片傷害。由于電動機(jī)從上往下安裝，在接線和安裝電氣元件時不方便，所以在機(jī)座的最底部設(shè)計一個較大的通孔，便于接線和安裝所有的電氣元件。底部這個通孔在電氣元件安裝結(jié)束后由一個扣板來進(jìn)行密封。在扣板上設(shè)計了一個小孔，這是為了在安裝和拆卸過程中便于操作，這個小孔的尺寸與人手食指的尺寸相符合。 機(jī)座的結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。 圖3

14、-1 機(jī)座結(jié)構(gòu)示意3.3 料杯的設(shè)計考慮到在粉碎不同的食品時要采用不同的料杯，為實現(xiàn)不同的功能需要，我們在設(shè)計時選取了三種不同類型和大小的料杯。一號料杯為豆?jié){杯，主要是與其它附件相配合來制作豆?jié){和榨果汁；二號料杯主要用來絞肉，同時可以作為飲用杯，在配合不同的刀片還可以制作其它的食物。三號料杯的容積最小，主要用來制作奶昔、刨冰和干粉，同時也可以作為飲用杯。由于一號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普通三口家庭的需要，我們將這個料杯設(shè)計得比擬大，它的高度有150 mm，上口直徑有125mm，底徑有100 mm，它的最大容量可到達(dá)1.5L：二號料杯的容積約為800ml。 三

15、號料杯的容積約為500 mL。這三個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、刀具蓋形成一個整體再裝配到機(jī)座上成為一個工作系統(tǒng)。材料：這三個料杯均選用食品級PC材料制成，因為這種材料對人體絕無損害，而且耐磨抗摔、不易破碎，還可以放入微波爐內(nèi)加熱。一號料杯設(shè)計成兩頭空是為了便于清洗，能夠完全地去除食物殘渣，防止了衛(wèi)生死角，同時可以方便地拆裝附件，更換不同的刀具來到達(dá)不同的粉碎效果。一號料杯的結(jié)構(gòu)如圖3-2所示；二號料杯的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示；三號料杯的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。 圖3-2一號料杯結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-3 二號料杯結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-4三號料杯結(jié)構(gòu)示意圖3.4 機(jī)罩的設(shè)計機(jī)罩的作

16、用是將機(jī)座內(nèi)的電動機(jī)及其它電氣元件與機(jī)座上部空間隔離，到達(dá)美觀的效果，在機(jī)罩中心孔即電動機(jī)伸出軸通過的孔加上橡膠密封圈還可以到達(dá)一定的防水效果。在固定機(jī)罩方面，通過機(jī)座固定電動機(jī)的四個凸臺螺紋孔可以將機(jī)罩同時固定在一起，這樣既美觀大方又能合理地節(jié)約材料，降低制造本錢。材料：選擇與機(jī)座同樣的PVC復(fù)合材料。機(jī)罩的結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。 圖3-5 機(jī)罩結(jié)構(gòu)示意圖 3.5 刀具蓋的設(shè)計 刀具蓋的作用是把料杯和機(jī)座聯(lián)接起來形成一個粉碎機(jī)的整體，在這里設(shè)計的刀具蓋、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，便于到達(dá)不同的粉碎效果。這里使用密封圈是為了防止料杯內(nèi)的液體出現(xiàn)滲漏情況。 刀具蓋的

17、下半局部，設(shè)計成中空狀，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。在刀具蓋的外壁設(shè)計了三個凸塊，即平安開關(guān)觸碰壓緊裝置，它的作用就是將機(jī)座上的平安開關(guān)壓下，并將平安開關(guān)鎖定，同時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。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，所以必須要無毒副作用，與料杯相同，也采用食品級的PC材料制成。顏色：采用藍(lán)色作為其顏色。 刀具蓋的結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。 圖3-6 刀具蓋結(jié)構(gòu)示意圖3.6 料杯蓋的設(shè)計 這里講到的料杯蓋是專門為一號料杯豆?jié){杯所設(shè)計的，它的作用是不讓料杯內(nèi)的液體飛

18、濺出來，起到一定的保護(hù)作用。在杯蓋的設(shè)計上，它的下部傾斜角度與料杯杯壁相同，由最外邊的凸緣扣在料杯杯口，防止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)計了一個通孔，能起到方便進(jìn)料的作用，可以完全防止待加工食品在進(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)計一個加料冒，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。 材料：由于這兩個杯蓋也是與食品直接接觸，所以在選擇材料時同樣是選擇食品級的PC材料。顏色：為了到達(dá)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。 圖3-7 料杯蓋結(jié)構(gòu)示意圖3.7 濾網(wǎng)及隔離罩的設(shè)計 由于在榨果汁和制作豆?jié){的

19、過程中，需要有效地把殘渣和果汁或豆?jié){別離開來，因此專門為一號料杯設(shè)計了濾網(wǎng)和泡沫隔離罩。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，就形成了一個整體隔離裝置。 作用：濾網(wǎng)的作用是將固體殘渣和液體別離開，而泡沫隔離器顧名思義是為了減少泡沫，因為刀片在高速旋轉(zhuǎn)中會使液體產(chǎn)生泡沫，為了盡量減少泡沫進(jìn)入要飲用的液體中，有效地防止了煮豆?jié){時泡沫撲鍋，因此設(shè)計了這樣一個泡沫隔離器。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，所以選用食品級的PC材料；而濾網(wǎng)那

20、么采用一次性激光點(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，使用時更加平安。濾網(wǎng)罩機(jī)構(gòu)如圖3-8所示。泡沫隔離器結(jié)構(gòu)如圖3-9所示。 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3.8 電動機(jī)伸出端聯(lián)接軸設(shè)計 由于電動機(jī)的伸出軸直徑太小，不能直接對刀片進(jìn)行傳動，為了解決這個問題，專門為電動機(jī)伸出端設(shè)計了一個聯(lián)接軸。這個聯(lián)接軸采用正方形設(shè)計，因為它還要帶動刀具聯(lián)接軸轉(zhuǎn)動，它的內(nèi)接圓直徑到達(dá)了11 mm，最大外接圓直徑也到達(dá)了16 mm，有6.9 mm厚。作用：加大了電動機(jī)伸出軸的直徑，即增大了轉(zhuǎn)矩，減小了電動機(jī)所受的負(fù)荷。在聯(lián)接軸的一端中心，

21、設(shè)計了一個孔并設(shè)計了一個缺口，其作用是為了與電動機(jī)伸出軸配合，在配合時將其缺口面和電動機(jī)伸出軸的缺口面對齊。 材料：其材料選用45鋼調(diào)質(zhì)。電動機(jī)伸出端聯(lián)接軸結(jié)構(gòu)如圖3-10所示。 圖3-10 電動機(jī)伸出端聯(lián)接軸3.9 刀具聯(lián)接軸的設(shè)計刀具聯(lián)接軸是為了將刀具、刀具蓋和機(jī)座電動機(jī)連接在一起，這個聯(lián)接軸是通過密封圈將其固定在刀具蓋上，用戶可以根據(jù)自己的需要更換刀片來到達(dá)不同的粉碎效果。為了能夠和電動機(jī)伸出端聯(lián)接軸形成很好的配合，在其下部設(shè)計了一個與電動機(jī)伸出端聯(lián)接器大小相同的方孔。其上部設(shè)計了較細(xì)的螺紋，與壓緊刀片的螺母相配合，同時，在螺紋聯(lián)接處還設(shè)計了一個缺口，這是為了與電動機(jī)伸出端聯(lián)接軸的缺口相

22、配合。在設(shè)計時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)計這個聯(lián)接器時，它安裝在刀具蓋里的尺寸僅為12 mm。3.9.1 選擇軸的材料選擇軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)，因為這種鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。3.9.2 初定刀具聯(lián)接軸的最小直徑 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軸所傳遞的功率，KW； n軸的轉(zhuǎn)速，r/min.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。 圖3-11 刀具聯(lián)接軸3.9.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1)為了滿足與刀具蓋的配合，取段

23、軸的長度與刀具蓋的厚度相同即。 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)生相對轉(zhuǎn)動，故將-段的軸切掉一局部，切口形狀和大小與電動機(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。 3-端與電動機(jī)伸出端聯(lián)接軸相配合，故取，。 4-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，。 2確定軸上圓角和倒角尺寸參考?機(jī)械設(shè)計手冊?取得各軸肩處的圓角半徑如3-11圖所示。3.9.4 根據(jù)軸所受的外力偶矩畫扭矩圖 1計算軸的外力偶矩軸所受外力偶如圖3-12a)所示，圖3-12 a)軸所

24、受外力偶 b)扭矩圖 ,，由式得到外力偶矩是 2用截面法計算扭矩在AC段任意截面1-1處截開取左段為研究對象。通過平衡方程，,求得該段扭矩；用右手螺旋法那么判定該段的扭矩為負(fù)號；同理CB段任意截面2-2處截開取右段為研究對象。通過平衡方程，,求得該段扭矩。用右手螺旋法那么判定該段的扭矩為負(fù)號。 3畫扭矩圖沿軸線方向為橫坐標(biāo)，表示橫截面的位置，縱坐標(biāo)表示扭矩，得到圖3-12b)。3.9.5 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件校核軸的強(qiáng)度 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 AC段空心軸， 平安 CB段實心軸, 平安 軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，； AC段軸所受的扭矩，； 軸的抗扭截面模量，；對于空心圓軸，其中D、d分別為圓軸的外徑和內(nèi)徑；對于實心

25、圓軸，d為圓軸的直徑。 n 軸的轉(zhuǎn)速，； P 軸所傳遞的功率，； 軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，可查表。為滿足用戶的不同粉碎要求，在設(shè)計時不僅設(shè)計了不同的料杯，還設(shè)計了配合各料杯的三把不同功用的刀具。十字刀具可以用來粉碎黃豆制作豆?jié){，同時還可以榨果汁，可以使黃豆和果肉被完全粉碎，其營養(yǎng)成分利用更加充分；月牙刀具用來切割肉類制品，設(shè)計成月牙形是為了在使刀口尺寸更長，在粉碎時更省時省力；一字刀具的作用是制作奶昔、刨冰和干粉。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論是堅硬的干果、豆類等食物都可以快速研磨粉碎。刀具的幾何參數(shù)對

26、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)對粉碎十字刀片的各主要幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。 查資料得公式： 式中：刀片刃部任一點(diǎn)的線速度ms； n刀片的旋轉(zhuǎn)速度rpm； 刀片刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離mm； r刀刃起始點(diǎn)半徑mm ； R刀刃終止點(diǎn)半徑mm； 刀刃的起訖位置 粉碎豆類時，十字刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。粉碎的線速度一般在1045m/min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。根據(jù)式得： 我們十字刀片得轉(zhuǎn)速n12000r/min當(dāng)時， ， =10m/min 當(dāng)時， =45m/min 圓整后取:r=8mm ，R=36mm。 刀刃的前角在刀片旋轉(zhuǎn)速度一定的情

27、況下，前角大，粉碎食品所需的力和所產(chǎn)生的熱都?。环粗?，那么大。但前角很大時，那么因刀具散熱體積小而使切割時所產(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： 一般?。?質(zhì)軟取大值，反之取小值)。刀刃的后角刀刃后角的目的：在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。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、刀面磨損大，因而刀具壽命低。一般?。?質(zhì)軟取大值，反之取小值)。 刀刃的初始刃傾角初始刃傾角按下式計算： 式中： r刀刃起始點(diǎn)半徑(mm)； R刀刃終止點(diǎn)半徑(mm)； b葉

28、刀片外端寬度mm; 初始刃傾角； 最后取得： 十字刀：前角，后角，刃傾角； 碎肉刀：前角，后角，刃傾角； 一字刀：前角，后角，刃傾角。在這里設(shè)計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，只需把螺母擰下來，在放好刀片后再將螺母擰緊就行了。材料：其材料選用食品級的PC材料，因為要保證人體平安必須采用無毒副作用的材料。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不可分割的整體的粉碎系統(tǒng)。在設(shè)計機(jī)罩和刀具蓋時選擇采用密封圈來進(jìn)行密封，由于在密封時，軸要在密封圈中轉(zhuǎn)動，所以選擇了動密封類型的密封圈。選用的是O型橡膠密封圈。4 控制電路的設(shè)計及其電氣元件

29、的選擇4.1 控制電路的設(shè)計第一，由于串激式電動機(jī)是家用食品粉碎機(jī)最主要的動力傳動設(shè)備，因此首先考慮對電動機(jī)的保護(hù)。因為串激式電動機(jī)的轉(zhuǎn)速很高，長時間運(yùn)行會產(chǎn)生很大的熱量，如果發(fā)熱的熱量不進(jìn)行控制就將會導(dǎo)致電動機(jī)繞組溫度急劇上升，使電動機(jī)過熱而被燒毀，為了保護(hù)電動機(jī)，可以在電動機(jī)上串一個ST過熱保護(hù)開關(guān)，當(dāng)電動機(jī)繞組溫升超過時，ST觸點(diǎn)斷開，切斷回路電源，待溫度逐漸下降到時，ST觸點(diǎn)閉合，接通回路電源，電動機(jī)恢復(fù)正常轉(zhuǎn)動見圖4-1。 圖4-1 過熱保護(hù)電路示意圖 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，因此處于對食品粉碎機(jī)操作者的平安考慮，可在電路中設(shè)

30、置平安緊鎖開關(guān)SP，它受料杯和料杯蓋的控制，只有將料杯、料杯蓋放好，才能壓下平安開關(guān)，使電路接通，否那么電動機(jī)不能轉(zhuǎn)動，從而可以起到平安保護(hù)作用。第三，由于電動機(jī)在運(yùn)行時，會產(chǎn)生高頻電能，高頻電能有可能進(jìn)入無線電接收機(jī)，干擾接收質(zhì)量，有時甚至使收訊成為不可能。單相串激式電動機(jī)的換向情況比擬惡劣，火花問題比其它電機(jī)嚴(yán)重，因此單相串激式電動機(jī)是產(chǎn)生無線電干擾最嚴(yán)重的電動機(jī)。 常用抑制無線電干擾的措施是采用電容濾波器。將的電容器接在電動機(jī)接線端與電動機(jī)機(jī)殼之間。如果電樞繞組的一端已接在機(jī)殼上，那么干擾只能從一個端頭向外傳播如圖4-2?？傮w控制電路圖如圖4-3所示。 圖4-2 電容濾波器電路示意圖圖

31、圖4-3 總體控制電路示意圖電氣元件的選擇4.2.1 電源引入開關(guān)SP 電源引入開關(guān)SP即是前面提到的平安開關(guān)，可以按照電動機(jī)額定電流來選擇。實際上這個電源引入開關(guān)就相當(dāng)于一個電源開關(guān)，控制電源的通斷，在這里就還能起到平安保護(hù)的作用。此設(shè)計所需要的電源開關(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，即移動距離小，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)按力都比擬輕，一般均在范圍內(nèi)；工作壽命長，一般均在100萬次以上。其結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。 圖4-4 電源引入開關(guān)示意圖按動導(dǎo)柱，那么動接觸簧片中間局部變形

32、下移，當(dāng)位移距離大于或等于a時，那么定接觸腳A與B接通，開關(guān)工作，釋放外加壓力，那么動接觸簧片又復(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：動接觸簧片接觸局部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的相對高度。A的大小也就決定了工作行程。4.2.2 過熱保護(hù)開關(guān)ST過熱保護(hù)開關(guān)實質(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)。碟形過熱保護(hù)器與電動機(jī)串聯(lián)連接，當(dāng)電動機(jī)過載電流急增時，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)，切斷電動機(jī)電源，起到保護(hù)作用。當(dāng)電動機(jī)因其它原因?qū)е聹厣^高時碟形雙金屬片同樣會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。碟形過熱保護(hù)器出廠時，它的動作狀態(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。4.2.3 濾波電容 這里設(shè)計了三個電容，這三個電容組成一個電容濾波器，在選擇時選用了大小均相同的電容，其型號為CJ3-220V-0.1。 總 結(jié)本文針對國內(nèi)家用食品粉碎機(jī)市場大，在收集了大量文獻(xiàn)資料的根底上，結(jié)合