莜面窝窝机设计毕业设计论文.doc

目 录
1绪论 2
1.1 食品机械的应用前景和发展现状 2
1.2 莜面窝窝的相关介绍、研制意义和目标、未来的发展方向 2
1.2.1莜面窝窝机的介绍 2
1.2.2 莜面窝窝机的研制意义和目标及未来的发展方向 3
2机械系统总体方案的拟定 4
2.1动力系统的拟定 4
2.2传动系统的拟定 4
2.3执行机构的拟定 4
3工作机构运动需求分析及初步设计 6
3.1莜面窝窝模型的建立与分析 6
3.2 生产效率与成型盘的设计 7
3.4 传动的设计 9
3.4.1传动装置局部装配图 9
3.5 成型的设计 10
4传动系统的设计计算 11
4．1 传动比的分配 11
4.1.1 电动机转速的确定 11
4.1.2 传动比的总体分配及各轴转速的确定 11
4.1.3 确定各个执行部件所需的功率 11
4.2 蜗轮蜗杆传动副的设计 11
4.2.1 设计要求 11
4.2.2 初选参数及材料 12
4.2.3 初步计算 12
4.2.4 根据齿面接触疲劳强度条件设计蜗轮蜗杆副 13
4.2.5 校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度和热平衡 14
4.2.6 蜗轮蜗杆受力计算 14
4.3 直齿圆锥齿轮传动副的传动设计 15
4.3.1 设计要求 15
4.3.3 初步计算 16
4.3.4 根据齿面接触疲劳强度条件设计直齿圆锥齿轮传动副 16
4.3.5 校核齿根弯曲疲劳强度 16
4.3.6 圆锥齿轮受力计算 17
4.4 轴承的设计与校核 32
4.4.1 轴承的选择 32
4.4.2 1位置轴承的校核 32
4.4.3 3位置轴承的校核 33
4.4.4 7位置轴承的校核 33
4.5 键联接的设计与校核 34
4.5.1 键的选型 34
4.5.2 键的校核 34
4.6 花键连接的设计与校核 35
6 结论 36
7部分外购件清单 37
8参考文献 39

‘摘 要：莜面栲栳栳，是山西十大面食之一。其中忻州的做法最典型：将莜面加一倍开水或冷水和制，用手掌在光滑的板面上推一个，食指卷一个，做成如“猫耳朵”似的筒状形，长寸许、薄如叶、色淡黄。做好后，挨个站立并排在笼内酷似蜂窝。然后像蒸馒头一样蒸熟，熟时即香味扑鼻，吃时再配以羊肉或蘑菇汤调和，使人闻之垂涎，胃口顿开，食之香醇异常，回味无穷。
著名歌唱家郭兰英演唱的山西民歌中有“……交城的大山里，没有那好菜饭，只有莜面栲栳栳，还有那山药蛋”，生动地描述出山区人民的食俗风情。“莜面栲栳栳”这种山区普通的杂粮便饭，距今已有1000余年的历史。[1]
莜面栲栳栳，工艺讲究，成形美观与口感劲道完美结合，加上“羊肉臊子台蘑汤，一家吃着十家香”，便成了地地道道的美食，就连康熙皇帝朝拜五台山时，也以品此为人生快事。若论营养价值，微量元素含量高，可健脑醒目，还可降低现代“三高”（血压高、血脂高、血糖高）。
莜面栲栳栳和莜面窝窝其实不是一种东西！不要误导了！！！莜面窝窝什么样子？怎么做？怎么吃法？土豆蒸熟去皮，捣到十分劲道方可，然后和上烫好的莜面，两种东西揉到一起。然后捏成长条形玉米煮疙瘩的形状，然后上笼屉蒸熟。吃法是辣子炝锅醋汤，夹一口莜面窝窝沾食。

1绪论
1.1莜面机械的应用前景和发展现状
莜面窝窝机又称莜面栲栳栳（kaolaolao）机，是将莜面制做成圆桶状的一种机器，主要使用区在以莜面为主食的山西晋北和内蒙西部等地，克服了手工做窝窝费时、费力、技术难以掌握的缺点，用机器做出来的窝窝外型整齐，壁薄光滑、食用爽口。
本实用新型公开了一种莜面窝窝机，其结构中包括框式机架、集成固设在此框式机架上的莜面窝窝压制系统和工控系统；所述压制系统包括固接在框式机架内部的面桶和与此面桶配套设置的升降机，升降机上升降主轴的底端设置压盘，
此压盘与所述面桶的内壁滑动配合设置，框式机架顶部设置电机和减速机，减速机的动力输出轴通过丝杠传动机构与升降机的升降主轴联接。本实用新型能够解决现有技术的不足，一体化、自动化操作，使用起来十分方便且所生产的莜面窝窝长短一致，自然美观。
1、速度快：每小时产量可达千笼以上（相当人工200倍以上）
2、成本低：每千笼耗电量不足1元钱
3、成型好：由模具挤压出来的窝窝外型整齐、壁薄光滑、食用爽口
4、好操作：不需要技术含量，老人、女人一人即可操作
5、省和面：机器自动和面，不需人力，冷水热水都行
6、精度高：可自动控制窝窝高度误差量到1毫米
7、免切割：窝窝不用人工切割，机器可以自动切下来
8、可调节：窝窝高度不但可以调节，窝窝厚度也可以调节
9、少清洗：成型模具可以半年清洗一次，省时省事
10、使用广：成型模具可以调换，生产其他面食

1.2.2 莜面窝窝机的研制意义和目标及未来的发展方向
莜面是山西人喜闻乐见的食品，但长期以来它只能通过手工生产，既费时费力，又难以保证卫生，而且无法长期在常温下保存。因而一般只能是现吃现做（或现买），或者少数人会在做好后将其放入冰箱中冷冻。但是冰箱冷冻过程属于缓慢冻结，容易在莜面中产生大颗粒的冰晶，使得其解冻后无论风味还是外型齐整等方面均较现做的莜面有很大的差距。每逢过年过节现做现卖莜面往往出现供不应求的现象。当然也有很多人选择在家里自己做，却需要提前半天甚至一天进行准备，而莜面的时候更是要叫上好几个亲朋过来帮忙方可。
因此如果能研究开发一种能够以机械动作代替人工劳动的机器，那么除了可以节约大量的时间、降低莜面窝窝的生产成本、提高利润之外，更可以免除人们冬日里冒寒排队购物之苦，一举多得。
莜面窝窝机的初步目标确定为能够实现莜面工艺的机械化。未来可在此基础上加以改进和扩展，以实现横纵两方向发展。即莜面窝窝生产全过程的无人干预自动化与多功能化。

2机械系统总体方案的拟定
2.1动力系统的拟定
动力系统可按原动机的类型分为电动式、气动式、液压式等。莜面窝窝机功率小、结构较简单、产品无严格精度要求，因此对动力源亦没有过多限制，且通过从便捷性和适用性方面的考虑决定选用两相或三相交流电动机作为动力输出装置。经比较国内众多相关机械的电机型号及结合本设计自身特性，选用370w交流电动机。
2.2传动系统的拟定
传动系统按传动件的不同可分为带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、等几大类。窝窝机的传动系统属于复合传动系统，综合了链、齿轮、蜗轮蜗杆以及槽轮机构以实现传动系统的最优化。
具体总体传动系统见下图2-1。

图2-1 总体传动系统图
2.3执行机构的拟定
执行机构包括三个大部分：
其一是实现丝杆自动化机构。即电机。
其二是实现匀速下降的装置，是其中变速器装置，
其三是整个设计的核心部分--成型机构。由两个同向运动的成型盘构成。

3工作机构运动需求分析及初步设计
3.1莜面窝窝模型的建立与分析
根据窝窝的实物研究，初步选定窝窝的外廓尺寸如下图3-1所示:

图3-1 窝窝外形尺寸图
根据初选尺寸以及的皮厚使用UG建立图3-2三维模型：

图3-2 莜面窝窝机三维模型图
3.2 生产效率与成型盘的设计
由于本设计没有完善的理论计算方面的支持，因此在参考了国内外众多夹馅成型机械后拟定生产效率为效率 >1000笼/小时（在窝窝高度5厘米左右时）
通过观察手工莜面窝窝生产过程了解到搓制面皮速度越快越易成型，手工生产时速度大约为。因考虑到机器生产效率高的影响，决定将搓制速度提高一倍，初步确定为。

图3-3成型盘零件图

则成型盘的基础直径应为190mm.
3.4 传动的设计
3.4.1传动装置局部装配图

3-4供馅部装图

3.5 出面嘴的设计
因为馅料需要在拉开面桶时方可送入为了避免面皮在成型过程中减少开机时候的不良率。应按压均匀面皮。
；（5-17）
位置6键的校核：；
；（5-18）
键强度要求均合格。
4.6 花键连接的设计与校核
根据轴末端尺寸查表可得花键尺寸为，最小接触长度；校核参数；；许用压强。
（5-19）
花键强度要求合格。
6 结论
本设计是在参考国内外各种类似机械的结构特点和成型原理后设计而成，其作用为以机械动作替代手工劳动来生产莜面窝窝。
具体设计内容主要围绕以下三点展开：
一，传动系统的设计。主要为蜗杆减速器、齿轮、的设计。
二，成型系统的设计。主要为成型盘的设计。
并对上述两点进行有机结合，使之成为一能实现特定功能动作的机械实体。
由于该次毕业设计涉及内容多，无论是时间方面还是设计经验方面均有很大的欠缺，设计内容亦不甚完善，较之国内外主流类似产品有很大差距。但是经过本次毕业设计我得到了很多宝贵的知识，对一个产品的设计流程有了新的理解，还有就是做任何事都要有计划，按照计划一步一步施行，同时充分借鉴和参考同类产品的设计思路，也培养了我的坚持不懈和挑战自我的精神，对我以后的工作和学习有很大的帮助！

1 参考文献
[1] 朱理,机械原理[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2] 侯书林,朱海,机械制造基础[M].北京:北京大学出版社,2006. 
[3] 刘鸿文,材料力学[M].北京:高等教育出版社,2004.
[4] 钟毅芳,吴昌林,唐增宝,机械设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2001.
[5] 张裕中,食品加工技术装备[M].北京:中国轻工业出版社,2007.
[6] 机械设计手册编委会,机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2004.
[7] 孙玉芹,孟兆新,机械精度设计基础[M].北京:科学出版社,2003.
[8] 朱辉,曹桄,唐保宁,陈大复等,画法几何及工程制图[M].上海:上海科学技术出版社,2003.
[9] 王太辰,宝钢减速器手册[M].北京:机械工业出版社,1995.
[10]Homer D Eckhardt,Kinematic design of machines and mechanisms.[M].北京:机械工业出版社,2002.
[11]Gleason Works,Beleve&Hypoid Gear Design Handbook,1971
[12]Shigley J E.Mechanical Engineering Design,New York:McGraw-Hill,1993