壓面機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計改進畢業(yè)設計論文

摘要隨著人們生活水平的提高，越來越多的創(chuàng)新設計應用到了人們的衣食住行，極大的方便了我們的生活。伴隨著經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展和科學技術的不斷創(chuàng)新，人們對衣食住行的要求也越來越高，而壓面機的出現(xiàn)幫助人們解決了吃的問題。通過使用壓面機，可以很方便的壓出面條，不但節(jié)省了時間和體力，而且壓出的面條也不錯。我根據(jù)我大學所學的知識，對一種手壓式壓面機進行深入的介紹和分析，設計改進了一款全新的壓面機，利用我們在學所學的知識對壓面機進行結(jié)構(gòu)設計改進。壓面機，采用手動作為動力源，具有結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量可靠，方便維修等特點，量生產(chǎn)可獲得比較高的經(jīng)濟效益。關鍵詞：壓面機、設計、UG軟件

AbstractWiththerapideconomicandsocialdevelopmentprocess,duetotheexcessivepursuitofhumandevelopmentbringsspeedtomeetanddeveloptheirneglectorweaktheadverseeffects,eveninthegreatmeettheirmaterialdesires,butalsototheirownfuturedevelopmentlaidalotofproblems,theseproblemsovertimeexposedmoreandmoreobvious,untilthethreattothesurvivalofhumanbeings,suchastheemergenceofthegreenhouseeffect,pollutionandotherissues.Tosomeextent,theseproblemsareattributedtothedevelopmentofaone-sidedunderstandingofthepeople,aslongastheeconomydevelops,allproblemscantolerateandwelcomesolution,ignoringenvironmentalprotection.Infact,onlythedevelopmentofscienceinordertocontinuetosolvetheproblemsfacinghumanity.AccordingtotheknowledgeIhavelearnedmyuniversity,forahands-pressurepressingmachinein-depthdescriptionandanalysis,designedanewpressingmachine.InschoolwelearnedtheuseofCADsoftwareUGandpressingmachineforstructuraldesignanduseCADforpressingmachineworksoutthemap.Pressingmachine,usingthemanualasapowersource,hasasimplestructure,reliable,easymaintenance,highvolumeproductionandavailabilityofmoney.Keywords:Pressingmachine，Designing，UGSoftware

目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 1Abstract 2目錄 32.1壓面機的市場情況 62.1.1壓面機生產(chǎn)線 62.1.2商用壓面機 62.1.3家用壓面機 72.2分析結(jié)論 72.3設計指標 7第三章壓面機設總體方案設計 8第四章壓面機的核心零件設計 94.1壓面機齒輪組設計 94.2刀軸設計 13第五章壓面機數(shù)字化設計過程 145.1壓面機的側(cè)面內(nèi)蓋建模 145.2壓面機的中間軸建模 145.3壓面機底座的建模 155.4壓面機的外蓋建模 155.5壓面機托料板的建模 155.6壓面機手柄的建模 165.7壓面機的總體裝配 16第六章壓面機的操作方法 176.1預處理和面 176.2開機準備 176.3試機及清理 176.4壓面過程 18結(jié)論 19參考文獻 20致謝 21

第一章設計背景科技大革新，時代的進步和經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得人們的生活水平不斷提高，人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫母鞣N類型產(chǎn)品的要求也逐漸升高，特別的對那些日常生活密切相關的廚房類電器產(chǎn)品因為人們每天的起居飲食都離不開這類產(chǎn)品。人們對食品的口感也越來越挑剔，隨之一些大型的生產(chǎn)食品的機械紛紛都對機械進行改進，產(chǎn)生了各種家用的食品生產(chǎn)機器。面條機以其方便快捷逐漸成為了北方大部分家庭日常生活不可少的產(chǎn)品，這類產(chǎn)品須同時具有使用功能及相應的審美形式，即具有物質(zhì)功能和文化功能雙重屬性。壓面機是面條加工機械中的一種關鍵設備。它的的功能是將和面機中混合均勻的面粉經(jīng)過多次軋輥的軋壓，碾壓后制成一條質(zhì)地均勻的面片，供下到工序切片。在壓面設備中連續(xù)壓片機和復合壓片機的壓輥是關鍵部件，它對提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量起至關重要的作用，它通過壓輥對面團壓力和摩擦力的綜合作用對面片進行拉伸，擠壓，使面片的空氣排出進而使里面的組織結(jié)構(gòu)更加致密均勻的融合在一起。面條機的工作原理是把面粉經(jīng)過面輥相對轉(zhuǎn)動擠壓形成面片，再經(jīng)前機頭切面刀對面片進行切條，從而形成面條。面條的形狀取決于切面刀的規(guī)格，所有機型均可安裝不同規(guī)格的切面刀，故一臺機器經(jīng)過更換不同規(guī)格的面刀可以做成各種規(guī)格的面條。面輥（全自動掛面機），是一種新型面條流水線設備，該機從進料到出面連續(xù)作業(yè)，具有高產(chǎn)高效、省時省力、操作簡便等優(yōu)點，生產(chǎn)的面條韌性好、口感好。中型面條機的特點為：該軋輥表面經(jīng)過磨床精磨，光滑美觀，軋出的面帶均勻光潔，保證了良好的掛面質(zhì)量本機設計合理，采用排列式，減速機和鏈輪傳動，噪音小，結(jié)構(gòu)緊湊，人性化設計，工作省力。且便于操作，安全衛(wèi)生，宜于眼觀。傳動平穩(wěn)，傳動動力準確高效，還有噪聲音小、無震動、性能優(yōu)越等特點，可配套小型烘干設備，是大中型掛面生產(chǎn)企業(yè)的理想產(chǎn)品。壓面條機，是一種專業(yè)做面條的設備，傳統(tǒng)做面條手續(xù)繁瑣，費時費力，新式壓面條機是將面粉經(jīng)過面輥相對轉(zhuǎn)動攪拌形成必要的韌度和濕度擠壓成面條的設備?？煞譃楹喴仔兔鏃l機，自動挑條一次形成面條機，流水線面條機等幾類。

第二章壓面機市場調(diào)查2.1壓面機的市場情況2.1.1壓面機生產(chǎn)線某企業(yè)產(chǎn)品，大型壓面機生產(chǎn)線如下圖：圖2-1面條機生產(chǎn)線圖2-2面條機生產(chǎn)線技術指標2.1.2商用壓面機圖2-3商用壓面機及其參數(shù)2.1.3家用壓面機圖2-4家用壓面機2.2分析結(jié)論從上述分析可以看出壓面機的產(chǎn)品線非常豐富，根據(jù)分析的結(jié)論本課題選擇，家用壓面機作為本次設計的藍本，下表是各種壓面機的比較：表2-1壓面機分析產(chǎn)品種類特點適合的用戶采用情況壓面機生產(chǎn)線價格最貴，生產(chǎn)效率最高大型工廠不符合課題商用壓面機價格中等，生產(chǎn)效率中等臨街商鋪不符合課題家用壓面機價格便宜，生產(chǎn)效率低個人家庭符合課題2.3設計指標根據(jù)市場調(diào)查的結(jié)果，擬定壓面機的設計指標如下：面對的消費者：普通收入家庭及個人生產(chǎn)的成本：人民幣35元以下，其中零件制造成本30元，管理費用5元銷售的價格：人民幣60-100之間技術指標：1.面皮厚度檔數(shù)六檔,機上設有粗、細、圓形面條刀輥,該機除能壓制粗、細面條以外，還可壓制面皮、餃子皮、包子皮、餛飩皮等多樣面食，形狀整齊，厚薄勻稱。2.手搖動機，不用電，安全經(jīng)濟，該機一般家庭人員即可操作，非常安全可靠，很適于沒電、少電和經(jīng)常斷電的城鄉(xiāng)家庭、野外作業(yè)人員及小餐館使用.3.速度快，易操作，節(jié)省時間，該機設計能力每小時可壓制面條五公斤。4.堅固耐用。該機選進口材料，全金屬鍍鉻制造，結(jié)構(gòu)緊湊，造型新穎，美觀大方

第三章壓面機設總體方案設計圖3-1壓面機的結(jié)構(gòu)圖A圖B圖C圖D圖3-2壓面機產(chǎn)品設計圖圖A壓面機有三個功能，第一個是做面粉做成團，第二個是面粉做的塊，第三個是出面。圖B如果要切換功能，然后把手柄拆下來，放在另外孔里。圖C細面的插孔。圖D寬面的插孔。

第四章壓面機的核心零件設計4.1壓面機齒輪組設計輸入?yún)?shù)初步處理，設人手的操作手柄的作用力10KG，而手柄的長度為20mm，則輸入轉(zhuǎn)矩為2N.m,轉(zhuǎn)速為120r/min,,即一秒鐘轉(zhuǎn)動2圈。選定齒輪傳動類型、材料及熱處理方式、精度等級、傳動參數(shù)。傳動類型選擇：根據(jù)設計要求選擇直齒圓柱齒輪傳動。傳動精度選擇：本課題要求設計的機器為一般工作機器，速度不高，故選擇9級傳動精度。齒輪材料選擇：根據(jù)《機械手冊第三卷》常用齒輪材料及力學特性表，選擇小齒輪材料為40Cr,熱處理采用調(diào)質(zhì)熱處理，硬度為280HBS,大齒輪材料為45，熱處理采用調(diào)質(zhì)熱處理，硬度220HBS。初步選擇齒輪傳動主要參數(shù)：選擇小齒輪齒數(shù)為Z1=8,大齒輪齒數(shù)為Z2=1.25×8=10，圓整得Z2=10。圖4-1壓面機齒輪組2.按齒面接觸強度設計計算由齒面接觸疲勞強度計算公式初步計算小齒輪分度圓直徑：確定公式內(nèi)的各個計算數(shù)值試選載荷系數(shù)：Kt=1.3。小齒輪傳動扭矩為：T=2000N.mm。查圓柱齒輪齒寬系數(shù)表得到：兩支撐相對于小齒輪對稱布置,時齒寬系數(shù)為φd=0.5。查彈性影響系數(shù)表得ZE=189.8Mpa。查接觸疲勞極限應力表得：小齒輪的接觸疲勞強度極限為σHlim1=600Mpa,大齒輪的接觸疲勞極限為σHlim2=580Mpa。計算應力循環(huán)次數(shù)：N1=60n1jLh=60×120×1×2×8×300×15=0.518×109N2=0.518×109/1.25=0.415×109查[1]接觸疲勞強度壽命系數(shù)表得：小齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=1.06;大齒輪接觸疲勞壽命系數(shù)KHN2=1.08。計算接觸疲勞許用應力取失效率為0.001%，安全系數(shù)S=1.2，得[σH]1==1.06×600=636Mpa[σH]2==1.08×580=626.4Mpa3.計算齒輪傳動的主要參數(shù)計算齒輪傳動圓周速度：v==0.14m/s計算齒寬b：bt=φd×d1t=0.5×22.007=11.0035mm小齒輪模數(shù)：mt=d1t/z1=22.007/8=1.38mmh=2.25×mt=2.25×1.38=3.1mmb/h=65.396/6.13=3.55計算載荷系數(shù)：由齒輪傳動圓周速度v=0.14m/s,9級傳動精度，查圖動載荷系數(shù)得：KV=1.22；對于直齒輪KHα=KFα=1；查使用系數(shù)表得：KA=1；根據(jù)小齒輪相對支撐對稱布置及9級別傳動精度，查齒向載荷分布系數(shù)表得：Khβ=1.13；由b/h=3.55，Khβ=1.13,查齒向載荷分布系數(shù)表得：kfβ=1.22故載荷系數(shù)：K=KAKvKHαKHβ=1×1.22×1×1.13=1.38按照實際載荷系數(shù)校正初算所得的分度圓直徑：d1=22.449mm計算模數(shù):m=d1/z1=22.449/8=2.806mm,取模數(shù)為m=3mm。修正小齒輪分度圓：d1=m×z1=3×8=24mm4.按齒根彎曲強度設計彎曲強度設計公式為：σF=≤[σ]F查齒輪彎曲疲勞強度極限圖得，小齒輪彎曲疲勞強度σF1=500Mpa,大齒輪的彎曲疲勞強度極限σF2=380Mpa；查彎曲疲勞壽命系數(shù)圖得，KFN1=0.87,KFN2=0.87；計算彎曲疲勞許用應力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.2[σF]1==362.5Mpa[σF]2==275.5Mpa計算載荷系數(shù)K:K=KAKVKFαKFβ=1×1.22×1×1.22=1.49查重合度系數(shù)圖得：Yε=0.9；查齒形系數(shù)及應力校正系數(shù)表得齒形系數(shù)：YFa1=2.97;YFa2=2.97應力校正系數(shù)：Ysa1=1.52;Ysa2=1.52計算大、小齒輪的彎曲應力σF1=34.25Mpa≤[σF]1σF2=34.25Mpa≤[σF]2結(jié)論：故計算結(jié)果滿足齒根彎曲強度滿足設計要求，安全可靠。根據(jù)計算所得的結(jié)果設計出齒輪傳動既滿足了齒面的接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度且結(jié)構(gòu)緊湊。5.齒輪上的作用力計算圓周力計算：Ft=2T/d1=(2×24)/2000=166.7N圓周力方向與作用點圓周速度方向相反徑向力計算：Fr=Ftanα=166.7×0.363=60.7N徑向力方向由作用點指向小齒輪轉(zhuǎn)動中心6.齒輪傳動幾何尺寸計算分度圓：小齒輪d1=m×z1=3×8=24mm；大齒輪小齒輪d2=m×z2=3×10=30mm齒數(shù)：小齒輪z1=8；大齒輪z2=10齒寬：b=φdd1=0.5×24=25mm中心距：a=(d1+d2)/2=(24+30)/2=27mm齒頂高：ha=ha*m=1×3=3mm齒根高：hf=(ha*+c*)m=(1+2)×3=3.75mm全齒高：h=ha+hf=3+3.75=6.75mm齒頂圓直徑：大齒輪da1=d1+2ha=24+2×3=30mm小齒輪da2=d2+2ha=30+2×3=36mm齒根圓直徑：大齒輪df1=d1-2hf=24+2×3.75=16.5mm小齒輪df2=d2-2hf=30+2×3.75=22.5mm基圓直徑：大齒輪db1=d1cosα=24×0.94=22.55mm小齒輪db2=d2cosα=30×0.94=28.19mm齒距：p=πm=3.14×3=9.42mm齒厚：s=πm/2=(3.14×3)/2=4.71mm槽寬：e=πm/2=(3.14×3)/2=4.71mm頂隙：c=c*m=1×3=0.75mm法相齒距：pn=πmcosα=3.14×3×0.94=8.856mm齒頂圓壓力角：大齒輪αa1=arccos(rb1/ra1)=41.3o小齒輪αa2=arccos(rb2/ra2)=38.5o重合度：ε=[z1(tanαa1-tanα′)+z2(tanαa2-tanα′)]=[8×(0.75-0.36)+10×(0.78-0.36)]=1.347.齒輪傳動幾何公差單個齒距偏差fpt：fpt1=0.022mm；fpt2=0.022mm齒距積累偏差Fpk：Fpk1=0.036mm；Fpk2=0.036mm齒距積累總偏差Fp：Fp1=0.056mm；Fp2=0.059mm齒廓總偏差Fa:Fa1=0.029mm；Fa2=0.03mm齒形公差fr:fr1=0.032mm；fr2=0.032mm齒廓形狀偏差fta:fta1=0.056mm；fta2=0.056mm公法線長度變動公差Fu:Fu1=0.023mm；Fu2=0.023mm中心距極限偏差±fa：fa=±0.026mm4.2刀軸設計1、最小軸直徑計算已經(jīng)數(shù)據(jù)：高速軸輸入功率P1=2.76Kw,轉(zhuǎn)速n1=137.93r/min，轉(zhuǎn)矩T1=191100N/mm。軸的材料選用：因傳遞功率不大，并對重量和尺寸沒有特殊要求，故軸的材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。軸的最小直徑確定：查表得到A=120，根據(jù)軸最小直徑公式：dmin=32.58mm由于在軸上有鍵槽，軸的直徑應該增大0.05，故軸的最小直徑為dmin=32.58mm。圖4-2刀軸結(jié)構(gòu)

第五章壓面機數(shù)字化設計過程5.1壓面機的側(cè)面內(nèi)蓋建模 在使用草圖功能,在YC-ZC平面建模，使用前樣條曲線的建模。如圖5-1所示。圖5-1壓面機的主要輪廓最終得到的主要軸如圖5-2所示。圖5-2主要軸5.2壓面機的中間軸建模在曲線工具條中單擊樣條曲線按鈕，通過點構(gòu)造器按鈕，撲捉兩線的端點，然后點擊確認按鈕。圖5-3所示。圖5-3中間軸模型5.3壓面機底座的建模壓面機底座縫合面如圖5-4所示。圖5-4縫合面5.4壓面機的外蓋建模壓面機的外蓋如圖5-5所示。圖5-5外殼5.5壓面機托料板的建模壓面機托料板如圖5-6所示。圖5-6建立好的壓面托板模型5.6壓面機手柄的建模壓面機手柄如圖5-7所示。圖5-7完成后的手柄5.7壓面機的總體裝配壓面機總體裝配圖如圖5-8所示。圖5-7壓面機裝配圖

第六章壓面機的操作方法6.1預處理和面將面和水按照大約5：2的比例調(diào)和，若做蔬菜面及蛋面可以不加水，可用蔬菜汁或蛋液代替水，標準：反正越硬越好，不會對機子有損害，而且還會對機子有益。機子吃硬不吃軟，面越硬越好，會對后續(xù)操作以及清理機子有很大益處！面可略醒一下，約幾分鐘，不醒也可。醒后的面可能會略軟，需加面粉調(diào)硬。在和面的水中適當放點食用鹽、食用堿。鹽可加強面筋，堿可防止面酸。標準：沒有固定的比例以及數(shù)量，放多無益，稍微捏點放入水里即可。圖6-1和面過程6.2開機準備將和好的面取小塊，用手搓成長條狀或，用手按扁（約14mm左右），或用刀將和好的面團切成片狀（約14mm左右），任意一種形式都可，撒上適當?shù)母擅娣鄞茫@樣是為了減少剛開始壓面的阻力，如果用整個面團直接壓制，將會非常吃力，操作困難。6.3試機及清理壓面皮部位清理：將壓面機壓面皮檔位調(diào)至1檔（眼觀面輥間距最寬），，放入壓面皮部位反復的壓幾次（無需壓一塊扔一塊，可節(jié)約面團），達到清理目的。提示：調(diào)節(jié)盒需拉出來再轉(zhuǎn)動即可調(diào)節(jié)。壓面條部位清理：將面皮壓至最薄檔位6檔（眼觀面輥間距最?。鶆蚰ㄉ细擅娣?，將面皮一端放入面刀中壓出面條，達到清理目的。重點提示，不可以用面團或很厚的面皮直接壓入面刀，否則機子會塞面或?qū)C子造成不利影響，切記！很多買家都有過這種錯誤。操作不當會讓面刀里塞面，面過軟會把面梳子損壞。6.4壓面過程將面皮薄厚的檔位調(diào)至一檔，把準備的一個個小面片用手連接，放入壓面皮部位，壓出一整個面皮。通過調(diào)節(jié)面皮厚度檔位，逐級把面皮壓薄。一般用4或5厚度的面皮壓出面條一般6檔厚度的面皮做餛飩皮、餃子皮。如果在壓面皮時感覺面有點軟，壓面皮時把面皮上隨時摸點干面粉或玉米粉或淀粉，防止粘連，如面很硬，幾乎不用撒。將面片從1檔壓到2檔薄厚，把面皮對折成雙層，然后把機子面皮檔位調(diào)回1檔，這樣壓面皮既能達到揉的目的讓面更勁道，也能讓面皮寬度均勻光滑，關鍵能讓操作跟機子省力（假設用2檔薄厚的面皮，對折雙層后，再用2檔來壓，勢必要費力一些）。此步驟可以反復重復幾次也可以用其他薄厚檔位來利用此原理，既