家庭和面機的創新設計

宋開功 朱 英 / 山東協和學院

家庭和面機的創新設計

宋開功 朱 英 / 山東協和學院

和面機作為我國傳統食品機械行業最廣泛應用的食品加工機械之一，由于新產品開發周期長，振動噪聲不易解決等因素，產品更新緩慢甚至停滯不前，這與瞬息萬變的現代柔性化市場顯然背道而馳，仿真、虛擬設計等關鍵技術的日臻成熟完善為解決這些問題提供了思路和方法。本文主要針對和面機這一常用炊具機械，從實際工作需求分析著手，針對現有產品中機體笨重，振動噪音過大等關鍵技術問題，依托三維建模、仿真及虛擬技術，設計開發一種新型和面機并進行二次虛擬優化設計，旨在滿足市場需求，推動企業創新步伐。

和面機；優化設計；創新

引言

目前我國市場上銷售的和面機主要采用二級傳動（一級帶轉動，一級齒輪傳動），攪拌軸采用曲桿模式，并帶有自動翻斗出面以降低勞動強度，結構簡易，機架多采用結構件一次性焊接，利用不銹鋼制作以達到衛生要求。

在當今信息時代，食品機械的設計開發手段也由原來的以憑借經驗、手工繪制為主逐漸向利用計算機進行精確細致的理性分析轉變。要利用計算機進行設計分析計算，首先必須將機械的有關造型準確地在計算機上生成，然后模擬工作。

一、和面機工作原理以及傳動方式

以電機為驅動，通過帶傳動，與齒輪傳動完成減速與增大扭矩運動，由大齒輪帶動攪拌軸，完成攪拌動作。

圖1 傳動簡圖

根據總傳動比的設計，應采用雙級傳動。攪拌軸的轉速初定為30～45r/min。因此傳動裝置總傳動比約為35，第一級采用帶輪傳動，因為帶傳動對電機有過載保護的作用，以免發生事故。帶傳動傳動比不易過大，采用i=5.3。

第二級傳動將扭矩傳動到攪拌軸，所以要選用齒輪傳動。斜齒輪的傳動效率高，傳動平穩，因此二級傳動要選擇斜齒輪傳動。傳動比定為i=7.3。根據和面機總體結構布置，小齒輪取右旋斜齒，大齒輪取左旋斜齒。

二、工作能力分析計算

（一）電機的選擇

和面機屬于功率較小的機械，根據工作條件：室內常溫、灰塵較大、單向運行，啟動頻繁，電壓為380V的三相交流電源，因此根據當前和面機產品所選用的電機情況分析選用一般用途的Y系列三相異步電動機,為臥式封閉結構。所選用電機的參數如表1所示：

表1 電機參數表

（二）帶輪的設計計算

1.計算功率。

兩班制，工作8小時，載荷較平穩，原動機為籠型交流電動機

[1]得

2.選擇普通V帶型號。

3.確定帶輪基準直徑。

由參考文獻[2]表8－7及推薦標準值

小輪直徑

大輪直徑

取標準件

4.驗算帶速。

驗算主動輪帶速

在5-25m/s范圍內

從動輪轉速符合要求。

5.計算中心距。

中心距的范圍

6.計算帶所需的長度。

選定基準長度由參考文獻[1]取=1400mm;計算的實際中心距如下式

7.驗算小帶輪包角。

128度＞120度 符合要求

8.求V帶根數Z。

由 n1=1420r/min,d1=71,i=5.28由參考文獻[1]查得

由參考文獻[1]查得查得

取Z＝3

計算帶輪軸向力

（三）生成裝配圖及爆炸圖

1.裝配圖如圖2所示。

圖2 和面機裝配圖

2. C型攪拌軸和面機的爆炸圖。

選擇“視圖”—“分解”---“分解視圖”系統自動生成的爆炸圖，但零件分解的不夠徹底，可在視圖編輯里編輯零件分解的位置。爆炸圖見圖3

圖3 和面機爆炸圖

三、結論

本文設計的新型和面機具有結構簡單，制造成本較低，卸料清洗方便;封閉式的造型設計最大程度的解決了和面過程中的衛生問題，同時最大限度的解決了安全問題;極大的滿足了日常生活的需求。

參考文獻：

[1]濮良貴，紀名剛.機械設計.第七版[M].北京：高等教育出版社，2012.6.

[2]吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊[M].第二版.北京：高等教育出版社，2012.6.

國家級大學生創新訓練項目(201513324005)

宋開功(1982-)，男，山東章丘人，山東協和學院機電工程學院。