西華大學(xué)產(chǎn)品開發(fā)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課 程 名 稱: 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 課 程 代 碼: 6004029 題 目: 新型飲水機(jī)創(chuàng)新開發(fā)設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系) : 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 年級(jí)/專業(yè)/班: 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 陳 守 強(qiáng) 廖 敏 開 題 時(shí) 間: 2013 年 12 月 9 日 完 成 時(shí) 間: 2013 年 12 月 27 日 目 錄摘要2引言31.新型飲水機(jī)可行性論證4 1.1飲水機(jī)開發(fā)的目的、意義4 1.2飲水機(jī)發(fā)展概況4 1.3新型飲水機(jī)的市場(chǎng)需求分析51.4新型飲水機(jī)的原理方案及關(guān)鍵技術(shù)分析51.5新型飲水機(jī)的技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)前景進(jìn)行分析52.

2、產(chǎn)品原理設(shè)計(jì)62.1新型飲水機(jī)的總功能6 2.2新型飲水機(jī)的功能分解62.3新型飲水機(jī)的功能求解72.4功能原理分析72.5原理方案評(píng)價(jià)72.6產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)82.7整機(jī)控制原理圖83.本次任務(wù)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)93.1新型飲水機(jī)外觀設(shè)計(jì)93.2吸水裝置93.3吸水裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9設(shè)計(jì)體會(huì)11致謝11【參考文獻(xiàn)】12摘 要 興起于上世紀(jì)90年代的飲水機(jī)，在小家電領(lǐng)域里的熱度隨著近年來(lái)國(guó)人生活水平的質(zhì)量提高而逐年攀升。飲水機(jī)顧名思義就是解決人們飲水問(wèn)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(shí)尚備受國(guó)人喜愛(ài)。最初的飲水機(jī)是人們飲用桶裝水的家用產(chǎn)品，分為立式和臺(tái)式兩大類。為了滿足國(guó)人的飲水

3、習(xí)慣，飲水機(jī)的功能又實(shí)現(xiàn)了加熱與制冷效果，此階段的桶裝純凈水為飲水機(jī)的誕生與發(fā)展起到關(guān)鍵作用。隨著人們生活水平的顯著提高，現(xiàn)階段飲水機(jī)的衛(wèi)生性、安全性和方便性受到了人們的質(zhì)疑。現(xiàn)在越來(lái)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(jī)出現(xiàn)，從而提高人們的飲水質(zhì)量。關(guān)鍵詞：新型飲水機(jī) 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(shè)計(jì)是學(xué)生第一次較全面的結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)初步訓(xùn)練，是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。產(chǎn)品開發(fā)課程設(shè)計(jì)的目的在于；進(jìn)一步加深學(xué)生所學(xué)的理論，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的能力，使學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)的過(guò)程和方法有一個(gè)完整的概念，提高學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思

8、維、分析、運(yùn)算、繪圖、表達(dá)、以及運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的能力，使學(xué)生得到一次較完整的產(chǎn)品開發(fā)的基本訓(xùn)練。本課程設(shè)計(jì)以分組形式進(jìn)行，每組學(xué)生以一臺(tái)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品為樣機(jī)，要求每個(gè)學(xué)生從設(shè)計(jì)開發(fā)新產(chǎn)品角度出發(fā)，對(duì)整機(jī)的功能原理進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，并完成其部分功能部件或系統(tǒng)使用化設(shè)計(jì)。 1.新型飲水機(jī)可行性論證1.1飲水機(jī)開發(fā)的目的、意義 對(duì)于人來(lái)說(shuō)，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(dá)近80%。如果一個(gè)人不吃飯，僅依靠自己體內(nèi)貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或消耗自體組織，可以活上一個(gè)月,但是如果不喝水，連一周時(shí)間也很難度過(guò)。體內(nèi)失水10%就威脅健康，如失水20%,就有生命危

9、險(xiǎn)，足可見(jiàn)水對(duì)生命的重要意義，所以健康飲水十分重要。 在飲水機(jī)出現(xiàn)之前，人們都是用水壺?zé)组_水喝。每次喝水都會(huì)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(shí)候，更讓人急躁。然而，飲水機(jī)的出現(xiàn)恰恰解決了這一問(wèn)題，方便了人們的日常飲水需求。 飲水機(jī)采用的是經(jīng)凈化過(guò)的純凈水，可以直接引用。飲水機(jī)通過(guò)電源加熱到沸水溫度，溫控裝置實(shí)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(jī)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(jī)發(fā)展概況 興起于上世紀(jì)90年代的飲水機(jī)，在小家電領(lǐng)域里的熱度隨著國(guó)人生活水平的質(zhì)量提高而逐年攀升。 飲水機(jī)顧名思義就是解決人們飲水問(wèn)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(shí)尚備受國(guó)人喜愛(ài)。最初的飲水機(jī)是人們飲用桶裝水的家用產(chǎn)品，分為立式和臺(tái)式兩大類。為了滿足國(guó)人的飲水習(xí)慣，飲水機(jī)的功能又實(shí)現(xiàn)了加熱與制冷效果，此階段的桶裝純凈水為飲水機(jī)的誕生與發(fā)展起到關(guān)鍵作用。 沁園、美的、安吉爾等企業(yè)為代表的飲水機(jī)企業(yè)占據(jù)了國(guó)內(nèi)飲水機(jī)市場(chǎng)主要份額。從整體市場(chǎng)走勢(shì)來(lái)看，中國(guó)飲水機(jī)市場(chǎng)銷量呈逐年遞增趨勢(shì)。2006年，中國(guó)飲水機(jī)市場(chǎng)容量

11、突破3300萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1500億。與2005年相比，2006年飲水機(jī)零售量增長(zhǎng)了33%，零售額增長(zhǎng)了51%。 2007年，我國(guó)飲水機(jī)產(chǎn)量達(dá)到4000萬(wàn)臺(tái)。2008年上半年，我國(guó)飲水機(jī)產(chǎn)量不足1000萬(wàn)臺(tái)，其中2008年前10月，冷熱飲水機(jī)產(chǎn)量達(dá)到835萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)1.8%。1.3新型飲水機(jī)的市場(chǎng)需求分析 隨著人們生活水平的提高，對(duì)飲水的要求也日益提高，現(xiàn)階段的人們迫切需要一個(gè)優(yōu)質(zhì)的飲水環(huán)境來(lái)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(jī)不管從衛(wèi)生、安全還是便利方面來(lái)講已經(jīng)無(wú)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(dòng)化程度高的新型飲水機(jī)出現(xiàn)。1.4新型飲

12、水機(jī)的原理方案及關(guān)鍵技術(shù)分析 我們首先在三個(gè)方面對(duì)飲水機(jī)做了一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從在三個(gè)方面的改變，可以明顯的改變?nèi)藗冊(cè)谑褂蔑嬎畽C(jī)時(shí)減少一定的肢體動(dòng)作。 第一，考慮到如今市場(chǎng)上大部分臺(tái)式飲水機(jī)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(shí)特別麻煩，而且不符合衛(wèi)生要求。所以新型飲水機(jī)采用桶裝水直立形式進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，采用一個(gè)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(xiàng)創(chuàng)新的一個(gè)技術(shù)難題。 第二，考慮到普通飲水機(jī)只用冷熱兩接口，部分已加制冷裝置，新型飲水機(jī)在普通飲水機(jī)的基礎(chǔ)上擁有一個(gè)溫度表，一個(gè)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(shù)難題主要是溫度傳感器的添加。 第三，

13、考慮到普通飲水機(jī)接水口基本都采用按動(dòng)式，接水時(shí)不方便，所以新型飲水機(jī)采用感應(yīng)式，當(dāng)水杯放在接水口時(shí)飲水機(jī)能感應(yīng)到這個(gè)動(dòng)作自動(dòng)放水。這一問(wèn)題的主要技術(shù)難題是傳感器的安裝位置問(wèn)題及其傳感器靈敏度等問(wèn)題。1.5新型飲水機(jī)的技術(shù)發(fā)展及市場(chǎng)前景進(jìn)行分析普通飲水機(jī)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(shí)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(dòng)化的優(yōu)越性。在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用加速了人們的生活節(jié)奏。新型飲水機(jī)采用自動(dòng)化的理念，通過(guò)液壓技術(shù)與傳感器技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了直立飲水，任意溫度飲水，感應(yīng)接水等功能，使生活自動(dòng)化程度進(jìn)一步加深，有效提高了生活質(zhì)量。發(fā)明創(chuàng)造

14、則是運(yùn)用自然規(guī)律或本質(zhì)去解決具體問(wèn)題的技術(shù)方案，創(chuàng)新發(fā)明能推動(dòng)社會(huì)文化進(jìn)步，通過(guò)專利分析，企業(yè)可以了解科技動(dòng)態(tài)，行業(yè)動(dòng)態(tài)，市場(chǎng)走向，新產(chǎn)品超勢(shì)，進(jìn)而預(yù)測(cè)，制定本企業(yè)的近、中、遠(yuǎn)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(chǎng)，保持企業(yè)的領(lǐng)先地位，擴(kuò)大市場(chǎng)占有份額。所以創(chuàng)新發(fā)明在社會(huì)中的重要位置是不容忽視的，擁有預(yù)期的社會(huì)效益。 該項(xiàng)目在原有傳統(tǒng)飲水機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使改進(jìn)后的飲水機(jī)更為方便簡(jiǎn)潔，更為人性化。這種新型產(chǎn)品適合當(dāng)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(duì)飲水要求也跟著提高，新型飲水機(jī)的出現(xiàn)正好彌補(bǔ)了現(xiàn)階段普通飲水機(jī)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(jī)市場(chǎng)比較低迷，正好出現(xiàn)的新型飲水機(jī)為飲水機(jī)市場(chǎng)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(lái)，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(huì)各界的普遍關(guān)注。如松花江水污染、廣東北江鎘污染、長(zhǎng)江四川氨氮污染等。據(jù)報(bào)道，從2001年到2004年，我國(guó)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(lái)各地不斷出現(xiàn)“癌癥村”的報(bào)道，尤其淮河流域“癌癥村”更令人關(guān)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(jiàn)，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(jī)保持傳統(tǒng)飲水機(jī)的有點(diǎn)，避免二次污染，倡導(dǎo)健康飲水理念。 2.產(chǎn)品原理設(shè)計(jì)2.1新型飲水機(jī)的總功能 新型飲水機(jī) 操作指令 220v 水溫度顯示熱水、冷水 熱 2.2新型飲水機(jī)的功能分解新型飲水機(jī)加熱出水 2.3新型飲水機(jī)的功能求解桶裝水吸水放水電動(dòng)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(dòng)泵手壓泵離心泵B加熱電熱氣熱2.5原理方案評(píng)價(jià)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(píng)選考慮到飲水機(jī)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(shù)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(jī)控制原理圖 3.本次任務(wù)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)3.1新型飲水機(jī)外觀設(shè)計(jì)本新型飲水機(jī)以方便，衛(wèi)生為目的，考慮到現(xiàn)存的飲水機(jī)都是將水桶倒立安裝，非常繁瑣，所以新型飲水機(jī)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(jī)解決了每次安裝桶裝水的繁瑣過(guò)程，也比普通飲水干凈衛(wèi)生。3.2吸水裝置新型飲水機(jī)的核心技術(shù)便是吸水裝置的設(shè)計(jì)。該吸水裝置利用大氣壓強(qiáng)，通過(guò)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(dòng)機(jī)構(gòu) 吸水裝置的驅(qū)動(dòng)裝置采用凸輪機(jī)構(gòu)。用電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪，凸

18、輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)氣缸的伸縮，實(shí)現(xiàn)吸水過(guò)程。其中凸輪采用硬質(zhì)塑料制造。設(shè)計(jì)體會(huì) 通過(guò)這次較全面的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了各學(xué)科的知識(shí)，較全面的運(yùn)用了所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)知識(shí)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我有一個(gè)全新的感受?！皶接脮r(shí)方恨少，事非經(jīng)過(guò)不知難”，以前總認(rèn)為學(xué)到的知識(shí)已經(jīng)夠了，可真正到運(yùn)用的時(shí)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(guò)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(xué)習(xí)過(guò)程中才會(huì)知道自己的不足之處。剛開始做設(shè)計(jì)時(shí)，我心里是非常焦急的，覺(jué)得壓力很大。然而，在指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助與鼓勵(lì)下，我重新有了自信和動(dòng)力。我意識(shí)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(yīng)對(duì)，必然能“化險(xiǎn)為夷”?？傊@次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠圓滿的完成，使我能夠認(rèn)識(shí)自我，受益非淺，分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(yàn)與財(cái)富。在設(shè)計(jì)期間學(xué)到許多在書本上學(xué)不到的東西，而且對(duì)于原本看圖基本工就不扎實(shí)的我來(lái)說(shuō)，無(wú)意是一次鍛煉；別人的經(jīng)驗(yàn)、互相協(xié)作的精神，我們相互交流，吸取別人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，使我有很大的收獲。雖然設(shè)計(jì)結(jié)束了，但這也是我步入工作崗位的一個(gè)開始。僅大學(xué)生涯所學(xué)實(shí)在有限。我們只有對(duì)自己有了更高的要求，才能作為動(dòng)力不斷取得新的成績(jī)。致 謝 經(jīng)過(guò)三周的設(shè)計(jì)