水果削皮機說明書.doc

蘋果削皮機設(shè)計說明書項目組成員：于魯川、吳豪偉、嚴晨豪、莘秉權(quán)、葉昶、石遠祥摘 要本說明書闡述了蘋果削皮機作為廚房電器，有一定的市場前景，因此具有嘗試價值。繼而提出兩種方案，并進行比較。本文著重敘述了可行方案的主要功能部分即削皮模塊的設(shè)計，包括其參數(shù)、校核。最后進行了工作總結(jié)與下一階段的構(gòu)思。關(guān)鍵詞：蘋果削皮 切塊 家用 The Specification Of Apple-paring MachineStudents: Ding Wei, Hu Liqiang, Shen Chunyang, Tang ChenAdvisor: Guo MingfeiAbstractThis specification tells about the promising part of Apple-paring Machine which as a kitchen appliance. Then it comes to two forms in order to select a better one. The most important part of this essay is the design of paring module in this machine. And we give a summary of our work as well as the arrangement of next stage in the end.Keywords: apple paring, family appliance目錄第1章 緒論 3 1.1 項目研究背景與意義 3 1.2 項目主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線 3第2章 總體設(shè)計方案 4 2.1 主要功能概述4 2.2 方案一4 2.3 方案二5 2.4 方案比較5第3章 主要功能模塊設(shè)計 6 3.1 削皮模塊6 3.1.1 確定大概尺寸 6 3.1.2 電機選用 8 3.2 切塊模塊9 3.3 校核9 3.3.1 齒輪校核 9 3.3.2 刀具校核 11第4章 工作總結(jié) 13 4.1 工作總結(jié)13 4.2 項目后續(xù)14參考文獻14第一章 緒論1.1 項目研究背景與意義 蘋果是我國人民經(jīng)常食用的水果之一，其含豐富的維生素和礦物質(zhì)，有俗話說“每天吃一個蘋果，那就長年不用看醫(yī)生?！碧O果雖然好吃，但是如果不去皮就不是很衛(wèi)生。因為現(xiàn)在的水果農(nóng)藥成分比較重，削皮吃是比較安全的做法?？墒窍髌ひ彩潜容^煩的事情，傳統(tǒng)的削皮刀也不是很好用，而且用水果刀削皮有削傷手指的危險。 蘋果切削機能快速去皮，釋放您的雙手，樂趣使用、衛(wèi)生便捷，蘋果想吃就吃，不再麻煩，彰顯出您家居生活的的樂趣。如今消費者對于整體廚房的需求日益升溫，通過家裝企業(yè)和廚電企業(yè)對整體廚房這一概念的不斷推廣，企業(yè)可以實現(xiàn)自身產(chǎn)品的“一站式銷售”，經(jīng)濟效益更加突出，同時消費者能夠體驗到智能化廚房電器帶來的便利，這一概念與家庭裝修的融合，將直接帶動廚電產(chǎn)品的市場爆發(fā)。為此，整體廚房這一產(chǎn)業(yè)將成為我國廚電行業(yè)下一階段的另一熱點。由此可見，蘋果削皮機作為廚房電器的一員，雖不如冰箱微波爐等不可或缺，但卻是國民生活水平提高，追求生活品質(zhì)道路中有價值的嘗試。雖然在大規(guī)模的食品工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有水果去皮機，但在小型的、家庭范圍內(nèi)使用并無突出品牌。國內(nèi)的蘋果削皮機多為手動，較歐洲某自動削皮機處于技術(shù)上的劣勢。本項目的自動蘋果削皮機量產(chǎn)后在價格上會有和國外品牌競爭的能力。并且添加了切塊功能。當(dāng)然，效果因技術(shù)路線不同可能會有所差異。1.2項目主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線1.2.1研究內(nèi)容：蘋果削皮、果肉切塊。1.2.2技術(shù)路線：圖1 技術(shù)路線第二章 總體設(shè)計方案2.1 主要功能概述本蘋果削皮機主要功能既削皮。除此之外，它還能將削完皮的果肉切塊去核，方便家庭使用。方案一：功能原理分析：操作如下，單片機控制電機1、電動機2的開關(guān)。電機1帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸帶動齒輪1作回轉(zhuǎn)運動，同時齒輪1通過雙面齒輪3帶動切削刀片沿著主軸方向作直線移動，通過齒輪2帶動蘋果在果盤位置上方做軸式旋轉(zhuǎn)運動，刀片上裝有彈簧，保證刀片能夠自動貼合蘋果表面并且提供足夠壓力。切削完成后電機2轉(zhuǎn)動，通過齒條機構(gòu)帶動切塊刀片沿著主軸方向作直線運動，完成切塊。方案二：功能原理分析：操作如下，單片機控制電機1、電動機2的開關(guān)。電機1帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸帶動齒輪1作回轉(zhuǎn)運動，同時齒輪1通過齒輪2、錐齒輪變向、齒輪1及齒輪2帶動切削刀片沿著軸方向作旋轉(zhuǎn)移動，通過齒輪1帶動蘋果在果盤位置上方做軸式旋轉(zhuǎn)運動，刀片上裝有彈簧，保證刀片能夠自動貼合蘋果表面并且提供足夠壓力。切削完成后電機2轉(zhuǎn)動，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)帶動切塊刀片沿著主軸方向作直線運動，完成切塊。比較：方案一和方案二均達到了預(yù)期設(shè)計的效果，但方案一存在蘋果重力大，還未來得及切塊便墜落，刀具和切塊器存在干涉風(fēng)險等問題，方案二不僅解決了上述問題，還減少了裝置的體積，故選擇方案二為最終方案。第三章 主要功能模塊設(shè)計3.1 削皮模塊圖5 削皮模塊 削皮模塊主要包括電機、從動齒輪、主動齒輪、刀架固定環(huán)、刀架以及刀片。刀片采用1Cr13材料，其余部分（除電機外）都是316不銹鋼。3.1.1 大致尺寸確定 經(jīng)查閱資料，結(jié)合生活經(jīng)驗，確定蘋果的平均大小為80mm。圖6 刀架固定器（設(shè)計參數(shù)如圖）圖8 刀架直齒輪傳動組初步設(shè)計確定齒輪數(shù)據(jù)：圖9 錐齒輪傳動組初步設(shè)計確定齒輪數(shù)據(jù)：圖10 電機直齒輪傳動組初步設(shè)計確定齒輪數(shù)據(jù)：3.1.2 電機選用 查資料初步選用電動機：型號：37GBRG；電壓：DC12V；空載轉(zhuǎn)速:：120r/min120轉(zhuǎn)/分鐘；負載轉(zhuǎn)速：90r/min；輸出扭矩：3kg.cm；額定電流：0.55A；產(chǎn)品單重：0.25kg。3.2 切塊模塊圖11 切塊模塊 蘋果削完皮的部分被繼續(xù)向下推是會經(jīng)過切塊刀。考慮到蘋果的平均大小，切塊刀中間設(shè)有直徑30mm的圓形刀用以切除果核部分。最終當(dāng)蘋果叉推到底時，蘋果切塊即算完成，果核與果肉分離。3.3 校核3.31齒輪校核(1) 計算中心距 中心距圓整到 a=67mm(2) 按圓整后的中心距修正螺旋角(3) 計算大小齒輪的分度圓直徑 (4) 計算齒輪寬度 圓整后取 強度校核:（1） 齒面接觸疲勞強度校核按前述類似做法，先計算各參數(shù)得：將它們代入式10-22得：（2） 齒根彎曲疲勞強度校核按前述類似做法，計算式10-17中各參數(shù)得： 將它們代入式10-17得： 滿足齒根彎曲疲勞強度。 校核刀架時，將刀架近似看作直懸臂梁，其長度為63mm。查資料得，刀架材料316不銹鋼屈服強度。3.3.2 刀具校核豎直方向校核圖12 豎直受力豎直方向受力F取10N，分析得剪力圖、彎矩圖如下 圖13 豎直剪力 圖14 豎直彎矩經(jīng)計算：，,，合格。 水平方向校核水平方向力學(xué)圖如下： 圖15 水平受力 圖16 水平剪力圖17 水平彎矩自由端受力危險截面出最大彎矩，合格。第四章 總結(jié)4.1 工作總結(jié) 主題設(shè)計總是從0到1，而從0到1恰恰是世上最難的事情。雖然我們的項目并沒有太多的技術(shù)含量，但是這個設(shè)計的過程卻是最重要的經(jīng)驗。產(chǎn)品的定位，功能需求分析需要最大的創(chuàng)意。但是后續(xù)的理論設(shè)計卻是最難的。項目方案，為了保證結(jié)構(gòu)緊湊，布置合理，經(jīng)過了不斷的修改，已經(jīng)與最初的方案有很大差異。這是必須接受的事情。雖然方案的美觀度大不如前，但是這些修改為它增加了更多的可行性。實物采用的材料也是我們不斷碰到的問題。因為是廚房電器并不是常規(guī)的機械，需要使用健康無害的材料。這是其一，其二是廚房環(huán)境有其特殊性。廚房潮濕，且實物使用時會產(chǎn)生果汁附著，一般材料容易腐蝕?？紤]到這些條件我們采用不銹鋼、食品級塑料等。也因為家用電器的特殊性，我們的實物并不需要嚴格的潤滑與密封，這也區(qū)別于工業(yè)機械。4.2 項目后續(xù)項目的下一步即將進入動畫制作。制作過程中可能會有零件更換、材料更換等。最終會在動畫測試階段不斷調(diào)整方案，有可能的話能進入實體制造就更好了。參考文獻1http:/baike.baidu.com/link?url=xx4g3CVM-CgZgQZ439lbxvBftJSuMlOrYmGzPQ13Yp5RJ8GH-CoY2kwRQ3ih4HQMGujmvHK4n0M8EcXrXrBBeq.2機械設(shè)計課程設(shè)計（第四版）（陳秀寧 施高義 編著）