家庭和面机的创新设计

宋开功 朱 英 / 山东协和学院

家庭和面机的创新设计

宋开功 朱 英 / 山东协和学院

和面机作为我国传统食品机械行业最广泛应用的食品加工机械之一，由于新产品开发周期长，振动噪声不易解决等因素，产品更新缓慢甚至停滞不前，这与瞬息万变的现代柔性化市场显然背道而驰，仿真、虚拟设计等关键技术的日臻成熟完善为解决这些问题提供了思路和方法。本文主要针对和面机这一常用炊具机械，从实际工作需求分析着手，针对现有产品中机体笨重，振动噪音过大等关键技术问题，依托三维建模、仿真及虚拟技术，设计开发一种新型和面机并进行二次虚拟优化设计，旨在满足市场需求，推动企业创新步伐。

和面机；优化设计；创新

引言

目前我国市场上销售的和面机主要采用二级传动（一级带转动，一级齿轮传动），搅拌轴采用曲杆模式，并带有自动翻斗出面以降低劳动强度，结构简易，机架多采用结构件一次性焊接，利用不锈钢制作以达到卫生要求。

在当今信息时代，食品机械的设计开发手段也由原来的以凭借经验、手工绘制为主逐渐向利用计算机进行精确细致的理性分析转变。要利用计算机进行设计分析计算，首先必须将机械的有关造型准确地在计算机上生成，然后模拟工作。

一、和面机工作原理以及传动方式

以电机为驱动，通过带传动，与齿轮传动完成减速与增大扭矩运动，由大齿轮带动搅拌轴，完成搅拌动作。

图1 传动简图

根据总传动比的设计，应采用双级传动。搅拌轴的转速初定为30～45r/min。因此传动装置总传动比约为35，第一级采用带轮传动，因为带传动对电机有过载保护的作用，以免发生事故。带传动传动比不易过大，采用i=5.3。

第二级传动将扭矩传动到搅拌轴，所以要选用齿轮传动。斜齿轮的传动效率高，传动平稳，因此二级传动要选择斜齿轮传动。传动比定为i=7.3。根据和面机总体结构布置，小齿轮取右旋斜齿，大齿轮取左旋斜齿。

二、工作能力分析计算

（一）电机的选择

和面机属于功率较小的机械，根据工作条件：室内常温、灰尘较大、单向运行，启动频繁，电压为380V的三相交流电源，因此根据当前和面机产品所选用的电机情况分析选用一般用途的Y系列三相异步电动机,为卧式封闭结构。所选用电机的参数如表1所示：

表1 电机参数表

（二）带轮的设计计算

1.计算功率。

两班制，工作8小时，载荷较平稳，原动机为笼型交流电动机

[1]得

2.选择普通V带型号。

3.确定带轮基准直径。

由参考文献[2]表8－7及推荐标准值

小轮直径

大轮直径

取标准件

4.验算带速。

验算主动轮带速

在5-25m/s范围内

从动轮转速符合要求。

5.计算中心距。

中心距的范围

6.计算带所需的长度。

选定基准长度由参考文献[1]取=1400mm;计算的实际中心距如下式

7.验算小带轮包角。

128度＞120度 符合要求

8.求V带根数Z。

由 n1=1420r/min,d1=71,i=5.28由参考文献[1]查得

由参考文献[1]查得查得

取Z＝3

计算带轮轴向力

（三）生成装配图及爆炸图

1.装配图如图2所示。

图2 和面机装配图

2. C型搅拌轴和面机的爆炸图。

选择“视图”—“分解”---“分解视图”系统自动生成的爆炸图，但零件分解的不够彻底，可在视图编辑里编辑零件分解的位置。爆炸图见图3

图3 和面机爆炸图

三、结论

本文设计的新型和面机具有结构简单，制造成本较低，卸料清洗方便;封闭式的造型设计最大程度的解决了和面过程中的卫生问题，同时最大限度的解决了安全问题;极大的满足了日常生活的需求。

参考文献：

[1]濮良贵，纪名刚.机械设计.第七版[M].北京：高等教育出版社，2012.6.

[2]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册[M].第二版.北京：高等教育出版社，2012.6.

国家级大学生创新训练项目(201513324005)

宋开功(1982-)，男，山东章丘人，山东协和学院机电工程学院。