压面机产品结构设计改进毕业设计论文

摘要随着人们生活水平的提高，越来越多的创新设计应用到了人们的衣食住行，极大的方便了我们的生活。伴随着经济社会的迅猛发展和科学技术的不断创新，人们对衣食住行的要求也越来越高，而压面机的出现帮助人们解决了吃的问题。通过使用压面机，可以很方便的压出面条，不但节省了时间和体力，而且压出的面条也不错。我根据我大学所学的知识，对一种手压式压面机进行深入的介绍和分析，设计改进了一款全新的压面机，利用我们在学所学的知识对压面机进行结构设计改进。压面机，采用手动作为动力源，具有结构简单，质量可靠，方便维修等特点，量生产可获得比较高的经济效益。关键词：压面机、设计、UG软件

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

目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 1Abstract 2目录 32.1压面机的市场情况 62.1.1压面机生产线 62.1.2商用压面机 62.1.3家用压面机 72.2分析结论 72.3设计指标 7第三章压面机设总体方案设计 8第四章压面机的核心零件设计 94.1压面机齿轮组设计 94.2刀轴设计 13第五章压面机数字化设计过程 145.1压面机的侧面内盖建模 145.2压面机的中间轴建模 145.3压面机底座的建模 155.4压面机的外盖建模 155.5压面机托料板的建模 155.6压面机手柄的建模 165.7压面机的总体装配 16第六章压面机的操作方法 176.1预处理和面 176.2开机准备 176.3试机及清理 176.4压面过程 18结论 19参考文献 20致谢 21

第一章设计背景科技大革新，时代的进步和经济的飞速发展使得人们的生活水平不断提高，人们日常生活中所使用的各种类型产品的要求也逐渐升高，特别的对那些日常生活密切相关的厨房类电器产品因为人们每天的起居饮食都离不开这类产品。人们对食品的口感也越来越挑剔，随之一些大型的生产食品的机械纷纷都对机械进行改进，产生了各种家用的食品生产机器。面条机以其方便快捷逐渐成为了北方大部分家庭日常生活不可少的产品，这类产品须同时具有使用功能及相应的审美形式，即具有物质功能和文化功能双重属性。压面机是面条加工机械中的一种关键设备。它的的功能是将和面机中混合均匀的面粉经过多次轧辊的轧压，碾压后制成一条质地均匀的面片，供下到工序切片。在压面设备中连续压片机和复合压片机的压辊是关键部件，它对提高产品的产量和质量起至关重要的作用，它通过压辊对面团压力和摩擦力的综合作用对面片进行拉伸，挤压，使面片的空气排出进而使里面的组织结构更加致密均匀的融合在一起。面条机的工作原理是把面粉经过面辊相对转动挤压形成面片，再经前机头切面刀对面片进行切条，从而形成面条。面条的形状取决于切面刀的规格，所有机型均可安装不同规格的切面刀，故一台机器经过更换不同规格的面刀可以做成各种规格的面条。面辊（全自动挂面机），是一种新型面条流水线设备，该机从进料到出面连续作业，具有高产高效、省时省力、操作简便等优点，生产的面条韧性好、口感好。中型面条机的特点为：该轧辊表面经过磨床精磨，光滑美观，轧出的面带均匀光洁，保证了良好的挂面质量本机设计合理，采用排列式，减速机和链轮传动，噪音小，结构紧凑，人性化设计，工作省力。且便于操作，安全卫生，宜于眼观。传动平稳，传动动力准确高效，还有噪声音小、无震动、性能优越等特点，可配套小型烘干设备，是大中型挂面生产企业的理想产品。压面条机，是一种专业做面条的设备，传统做面条手续繁琐，费时费力，新式压面条机是将面粉经过面辊相对转动搅拌形成必要的韧度和湿度挤压成面条的设备。可分为简易型面条机，自动挑条一次形成面条机，流水线面条机等几类。

第二章压面机市场调查2.1压面机的市场情况2.1.1压面机生产线某企业产品，大型压面机生产线如下图：图2-1面条机生产线图2-2面条机生产线技术指标2.1.2商用压面机图2-3商用压面机及其参数2.1.3家用压面机图2-4家用压面机2.2分析结论从上述分析可以看出压面机的产品线非常丰富，根据分析的结论本课题选择，家用压面机作为本次设计的蓝本，下表是各种压面机的比较：表2-1压面机分析产品种类特点适合的用户采用情况压面机生产线价格最贵，生产效率最高大型工厂不符合课题商用压面机价格中等，生产效率中等临街商铺不符合课题家用压面机价格便宜，生产效率低个人家庭符合课题2.3设计指标根据市场调查的结果，拟定压面机的设计指标如下：面对的消费者：普通收入家庭及个人生产的成本：人民币35元以下，其中零件制造成本30元，管理费用5元销售的价格：人民币60-100之间技术指标：1.面皮厚度档数六档,机上设有粗、细、圆形面条刀辊,该机除能压制粗、细面条以外，还可压制面皮、饺子皮、包子皮、馄饨皮等多样面食，形状整齐，厚薄匀称。2.手摇动机，不用电，安全经济，该机一般家庭人员即可操作，非常安全可靠，很适于没电、少电和经常断电的城乡家庭、野外作业人员及小餐馆使用.3.速度快，易操作，节省时间，该机设计能力每小时可压制面条五公斤。4.坚固耐用。该机选进口材料，全金属镀铬制造，结构紧凑，造型新颖，美观大方

第三章压面机设总体方案设计图3-1压面机的结构图A图B图C图D图3-2压面机产品设计图图A压面机有三个功能，第一个是做面粉做成团，第二个是面粉做的块，第三个是出面。图B如果要切换功能，然后把手柄拆下来，放在另外孔里。图C细面的插孔。图D宽面的插孔。

第四章压面机的核心零件设计4.1压面机齿轮组设计输入参数初步处理，设人手的操作手柄的作用力10KG，而手柄的长度为20mm，则输入转矩为2N.m,转速为120r/min,,即一秒钟转动2圈。选定齿轮传动类型、材料及热处理方式、精度等级、传动参数。传动类型选择：根据设计要求选择直齿圆柱齿轮传动。传动精度选择：本课题要求设计的机器为一般工作机器，速度不高，故选择9级传动精度。齿轮材料选择：根据《机械手册第三卷》常用齿轮材料及力学特性表，选择小齿轮材料为40Cr,热处理采用调质热处理，硬度为280HBS,大齿轮材料为45，热处理采用调质热处理，硬度220HBS。初步选择齿轮传动主要参数：选择小齿轮齿数为Z1=8,大齿轮齿数为Z2=1.25×8=10，圆整得Z2=10。图4-1压面机齿轮组2.按齿面接触强度设计计算由齿面接触疲劳强度计算公式初步计算小齿轮分度圆直径：确定公式内的各个计算数值试选载荷系数：Kt=1.3。小齿轮传动扭矩为：T=2000N.mm。查圆柱齿轮齿宽系数表得到：两支撑相对于小齿轮对称布置,时齿宽系数为φd=0.5。查弹性影响系数表得ZE=189.8Mpa。查接触疲劳极限应力表得：小齿轮的接触疲劳强度极限为σHlim1=600Mpa,大齿轮的接触疲劳极限为σHlim2=580Mpa。计算应力循环次数：N1=60n1jLh=60×120×1×2×8×300×15=0.518×109N2=0.518×109/1.25=0.415×109查[1]接触疲劳强度寿命系数表得：小齿轮接触疲劳寿命系数KHN1=1.06;大齿轮接触疲劳寿命系数KHN2=1.08。计算接触疲劳许用应力取失效率为0.001%，安全系数S=1.2，得[σH]1==1.06×600=636Mpa[σH]2==1.08×580=626.4Mpa3.计算齿轮传动的主要参数计算齿轮传动圆周速度：v==0.14m/s计算齿宽b：bt=φd×d1t=0.5×22.007=11.0035mm小齿轮模数：mt=d1t/z1=22.007/8=1.38mmh=2.25×mt=2.25×1.38=3.1mmb/h=65.396/6.13=3.55计算载荷系数：由齿轮传动圆周速度v=0.14m/s,9级传动精度，查图动载荷系数得：KV=1.22；对于直齿轮KHα=KFα=1；查使用系数表得：KA=1；根据小齿轮相对支撑对称布置及9级别传动精度，查齿向载荷分布系数表得：Khβ=1.13；由b/h=3.55，Khβ=1.13,查齿向载荷分布系数表得：kfβ=1.22故载荷系数：K=KAKvKHαKHβ=1×1.22×1×1.13=1.38按照实际载荷系数校正初算所得的分度圆直径：d1=22.449mm计算模数:m=d1/z1=22.449/8=2.806mm,取模数为m=3mm。修正小齿轮分度圆：d1=m×z1=3×8=24mm4.按齿根弯曲强度设计弯曲强度设计公式为：σF=≤[σ]F查齿轮弯曲疲劳强度极限图得，小齿轮弯曲疲劳强度σF1=500Mpa,大齿轮的弯曲疲劳强度极限σF2=380Mpa；查弯曲疲劳寿命系数图得，KFN1=0.87,KFN2=0.87；计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=1.2[σF]1==362.5Mpa[σF]2==275.5Mpa计算载荷系数K:K=KAKVKFαKFβ=1×1.22×1×1.22=1.49查重合度系数图得：Yε=0.9；查齿形系数及应力校正系数表得齿形系数：YFa1=2.97;YFa2=2.97应力校正系数：Ysa1=1.52;Ysa2=1.52计算大、小齿轮的弯曲应力σF1=34.25Mpa≤[σF]1σF2=34.25Mpa≤[σF]2结论：故计算结果满足齿根弯曲强度满足设计要求，安全可靠。根据计算所得的结果设计出齿轮传动既满足了齿面的接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度且结构紧凑。5.齿轮上的作用力计算圆周力计算：Ft=2T/d1=(2×24)/2000=166.7N圆周力方向与作用点圆周速度方向相反径向力计算：Fr=Ftanα=166.7×0.363=60.7N径向力方向由作用点指向小齿轮转动中心6.齿轮传动几何尺寸计算分度圆：小齿轮d1=m×z1=3×8=24mm；大齿轮小齿轮d2=m×z2=3×10=30mm齿数：小齿轮z1=8；大齿轮z2=10齿宽：b=φdd1=0.5×24=25mm中心距：a=(d1+d2)/2=(24+30)/2=27mm齿顶高：ha=ha*m=1×3=3mm齿根高：hf=(ha*+c*)m=(1+2)×3=3.75mm全齿高：h=ha+hf=3+3.75=6.75mm齿顶圆直径：大齿轮da1=d1+2ha=24+2×3=30mm小齿轮da2=d2+2ha=30+2×3=36mm齿根圆直径：大齿轮df1=d1-2hf=24+2×3.75=16.5mm小齿轮df2=d2-2hf=30+2×3.75=22.5mm基圆直径：大齿轮db1=d1cosα=24×0.94=22.55mm小齿轮db2=d2cosα=30×0.94=28.19mm齿距：p=πm=3.14×3=9.42mm齿厚：s=πm/2=(3.14×3)/2=4.71mm槽宽：e=πm/2=(3.14×3)/2=4.71mm顶隙：c=c*m=1×3=0.75mm法相齿距：pn=πmcosα=3.14×3×0.94=8.856mm齿顶圆压力角：大齿轮αa1=arccos(rb1/ra1)=41.3o小齿轮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.齿轮传动几何公差单个齿距偏差fpt：fpt1=0.022mm；fpt2=0.022mm齿距积累偏差Fpk：Fpk1=0.036mm；Fpk2=0.036mm齿距积累总偏差Fp：Fp1=0.056mm；Fp2=0.059mm齿廓总偏差Fa:Fa1=0.029mm；Fa2=0.03mm齿形公差fr:fr1=0.032mm；fr2=0.032mm齿廓形状偏差fta:fta1=0.056mm；fta2=0.056mm公法线长度变动公差Fu:Fu1=0.023mm；Fu2=0.023mm中心距极限偏差±fa：fa=±0.026mm4.2刀轴设计1、最小轴直径计算已经数据：高速轴输入功率P1=2.76Kw,转速n1=137.93r/min，转矩T1=191100N/mm。轴的材料选用：因传递功率不大，并对重量和尺寸没有特殊要求，故轴的材料选用45钢，调质处理。轴的最小直径确定：查表得到A=120，根据轴最小直径公式：dmin=32.58mm由于在轴上有键槽，轴的直径应该增大0.05，故轴的最小直径为dmin=32.58mm。图4-2刀轴结构

第五章压面机数字化设计过程5.1压面机的侧面内盖建模 在使用草图功能,在YC-ZC平面建模，使用前样条曲线的建模。如图5-1所示。图5-1压面机的主要轮廓最终得到的主要轴如图5-2所示。图5-2主要轴5.2压面机的中间轴建模在曲线工具条中单击样条曲线按钮，通过点构造器按钮，扑捉两线的端点，然后点击确认按钮。图5-3所示。图5-3中间轴模型5.3压面机底座的建模压面机底座缝合面如图5-4所示。图5-4缝合面5.4压面机的外盖建模压面机的外盖如图5-5所示。图5-5外壳5.5压面机托料板的建模压面机托料板如图5-6所示。图5-6建立好的压面托板模型5.6压面机手柄的建模压面机手柄如图5-7所示。图5-7完成后的手柄5.7压面机的总体装配压面机总体装配图如图5-8所示。图5-7压面机装配图

第六章压面机的操作方法6.1预处理和面将面和水按照大约5：2的比例调和，若做蔬菜面及蛋面可以不加水，可用蔬菜汁或蛋液代替水，标准：反正越硬越好，不会对机子有损害，而且还会对机子有益。机子吃硬不吃软，面越硬越好，会对后续操作以及清理机子有很大益处！面可略醒一下，约几分钟，不醒也可。醒后的面可能会略软，需加面粉调硬。在和面的水中适当放点食用盐、食用碱。盐可加强面筋，碱可防止面酸。标准：没有固定的比例以及数量，放多无益，稍微捏点放入水里即可。图6-1和面过程6.2开机准备将和好的面取小块，用手搓成长条状或，用手按扁（约14mm左右），或用刀将和好的面团切成片状（约14mm左右），任意一种形式都可，撒上适当的干面粉待用，这样是为了减少刚开始压面的阻力，如果用整个面团直接压制，将会非常吃力，操作困难。6.3试机及清理压面皮部位清理：将压面机压面皮档位调至1档（眼观面辊间距最宽），，放入压面皮部位反复的压几次（无需压一块扔一块，可节约面团），达到清理目的。提示：调节盒需拉出来再转动即可调节。压面条部位清理：将面皮压至最薄档位6档（眼观面辊间距最薄），均匀抹上干面粉，将面皮一端放入面刀中压出面条，达到清理目的。重点提示，不可以用面团或很厚的面皮直接压入面刀，否则机子会塞面或对机子造成不利影响，切记！很多买家都有过这种错误。操作不当会让面刀里塞面，面过软会把面梳子损坏。6.4压面过程将面皮薄厚的档位调至一档，把准备的一个个小面片用手连接，放入压面皮部位，压出一整个面皮。通过调节面皮厚度档位，逐级把面皮压薄。一般用4或5厚度的面皮压出面条一般6档厚度的面皮做馄饨皮、饺子皮。如果在压面皮时感觉面有点软，压面皮时把面皮上随时摸点干面粉或玉米粉或淀粉，防止粘连，如面很硬，几乎不用撒。将面片从1档压到2档薄厚，把面皮对折成双层，然后把机子面皮档位调回1档，这样压面皮既能达到揉的目的让面更劲道，也能让面皮宽度均匀光滑，关键能让操作跟机子省力（假设用2档薄厚的面皮，对折双层后，再用2档来压，势必要费力一些）。此步骤可以反复重复几次也可以用其他薄厚档位来利用此原理，既