家用洗菜机设计毕业设计说明书Word文件下载.docx
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Ⅱ
第一章绪论·
1
1.1机械创新的涵·
1.2创新方法的发展·
1.3机械创新设计特点·
第二章家用洗菜机的创新设计·
3
2.1洗菜机工作当中所运用的技术·
2.2洗菜机的发明在人们生活中的意义·
4
第三章洗菜机电路及其相关部件的选择·
5
3.1洗菜机设计的相关内容和要求·
3.2电磁阀的基本结构、原理与选择·
6
3.2.1电磁阀结构及其选择·
3.2.2进水电磁阀的选择·
7
3.2.3排水电磁阀的选择·
8
3.2.4顶杆电磁阀的选择·
9
3.2.5单向阀的选择·
10
3.3洗菜机电路设计方案的拟定·
11
3.4水位开关的选择及其原理·
13
3.5．臭氧发生器的选择·
14
第四章各个部件的设计·
15
4.1洗菜桶及菜篮的设计·
4.1.1洗菜桶的基本尺寸·
4.1.2洗菜桶材料的选择·
16
4.1.3摆捅轴的设计与计算的选择·
17
4.1.4洗菜篮的选择·
4.2排水机构的功能设计·
18
4.3刹车机构的设计·
20
4.4桶托架设计·
22
4.5密封盖设计·
23
第五章总结·
总结·
致谢·
24
参考文献
附录
第一章绪论
1机械创新的内涵
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果（包括理论、方法、技术、原理等）,进行创新构思,设计出有新颖性、创造性、实用性的机构（结构）或机械产品（装置）的一种实践性活动,它是建立在现有机械设计理论基础上,吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成分,经过交流而成的一种新的设计技术和方法。
创新设计是一种创造性的智力活动,是设计者充分发挥自己的创造力,利用人类已有的科学技术成果,进行创新构思,应用新技术，新原理，新方法进行产品分析和设计的过程。
2创新方法的发展
创新是一个及其复杂的过程,人类对创新本质的认识与研究还远远达不到科学的层次.但是众多创新学者,经数十年的研究发现,科学技术的发明创造有一定的规律可循,他们大多是以原则、诀窍、思路形式指导人们克服心理和思维的障碍,改善思维的灵活性的过程。
自20世纪30年代至80年代,世界上出现了300多种创新技法,10多种创造原理这些创新技法,各自从不同的角度，在一定程度上突破了制约创新的相关因素的限制。
所谓创新技法就是在创造心理。
创造性思维方法和认识规律基础上的技巧｡这些创新技法不存在科学的逻辑关系,大多数目前在理论上处于“初生期”,还远远未达到纯粹的科学水平。
3机械创新设计特点
机械创新设计与常规机械设计相比,特别注重设计者在设计过程中,尤其是在总体方案结构设计阶段中的主导性及创造性作用,探索机构或机械产品创新发明的机理、模式和方法,具体描述机械产品创新设计过程,并将其清晰、准确地用工程图样等技术文件表达出来。
机械创新设计的特点是:
3.1独特性
应追求与前人、众人不同的方案,善于打破常规设计思维、惯例,提出新功能、新原理、新结构,在求异和突破中体现创新;
这就涉及多种学科的交集,这就要求学生对知识有全面的掌握如机械、液压、电力、气动、热力、电子、光电、电磁及控制等。
3.1.1实用性
应从产品的市场适应性和可生产性两方面出发,设计产品的新功能、新结构,没有实用性的产品或无法加工的新结构都是纸上谈兵,不是真正的创新;
这就要求学生在日常的生活中多观察和发现。
3.1.2多方案选优
应从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的方案,在多方案中求新、求异、选优。
机械创新设计的目标是由所要求的机械功能出发,改进、完善现有机械或发明新机械,实现预期的功能,并使其具有良好的工作品质及经济性;
这就要求在设计中要注意思维的扩散。
根据不同的设计对象,必须对采取哪种创新设计方法做出比较和判断。
创新设计方法通常可分为:
开发设计、改型设计和变异设计3种。
机械产品创新设计的研究对于提高机械产品的设计水平，提高产品的竞争力有着重大的意义,受到世界各个国家的普遍重视。
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力,利用人类己有的相关科学技术成果（含理论，方法，技术原理等）,进行创新构思,应用新技术，新原理，新方法进行产品的分析和设计,设计出具有新颖性，创造性及实用性的机构或机械产品（装置）的一种实践活动。
一般来说,创新设计包括全新设计和适应型创新设计两类。
需要指出的是,创新设计和概念设计并不是同一个概念,概念设计的核心是进行设计创新,而创新设计并不尽限于概念设计阶段。
在产品设计的各个阶段均有创新设计的问题,但是最主要的是在概念设计阶段进行创新。
3.1.3机械产品创新设计存在的问题及展望
（1）创新设计本质过程的研究这实际上也是对设计的创新本质的认识，尽管人们从思维方法，设计手段等多方面对创新问题进行探索,现在对创新的实质过程仍没有一个统一的深层次的认识,无法形成一个完整的理论去指导创新实践。
在这方面我们仍需要做大量的工作。
（2）创新设计中知识的表达与应用首先,产品创新过程涉及多学科，多种技术,如何将设计知识组织管理,满足设计主体对知识的需求是今后的研究重点。
其次,为创新设计过程建立科学的产品模型,结合现代CAD技术,支持创新方案的快速表达,对于提高设计效率有重要意义。
（3）设计理论研究与设计工具开发存在严重脱节人们对于设计理论及创新问题进行了大量研究,但是理论研究与设计工具,特别是产品的结构设计工具存在严重的脱节。
一方面某些机械结构设计理论和方法的研究较少考虑计算机实现的问题;
另一方面设计工具开发时,又没有适合计算机进行的结构设计自动化和智能化理论｡需要深入研究机械产品设计中功——构映射的本质规律。
（4）创新设计过程的集成化技术研究创新设计过程的集成化技术的重点在于概念设计的集成化实现,主要是指产品的原理方案创新与结构方案创新的集成｡现有的设计理论或设计工具多是从不同的角度,考虑某阶段的创新实现问题,如:
TechOptimizer可以辅助实现产品原理方案的创新,但需要其他CAD系统完成结构的设计工作;
一些大型的CAD/CAE/CAM商品化软件,如:
UG，Pro/E等均开发出了支持概念设计的工业设计模块或草图设计模块,但是这些模块基本上仍是计算机辅助绘图的工具,几乎不支持原理方案的创新｡缺乏统一的创新设计理论指导创新设计过程,是造成原理方案创新与结构方案创新的集成度低的主要原因｡
机械创新能力的构成因素机械创新设计是指在充分发挥设计者创造性的前提下,利用人类已有的相关科技成果进行创新构思,从而设计出具有新颖性、创造性及实用性机构或机械产品的一种实践活动。
第二章家用洗菜机的创新设计
1、当前市场上所销售的洗菜机运用到的科学技术主要有以下几种：
1.1超声波技术运用高频率的超声波独特的清洗方式,能乳化餐具上的油脂,振落水果蔬菜表面的污物、残留农药和细菌，只要水浸没并无重叠的地方，即可快速洗净，并且无油污或油污较小的餐具，无须用洗洁精即可洗净；
不仅洗净物品，还能有效远离化学物质，保证健康和环保，油污较大的餐具，最好用40~50度的热水清洗，为缩短时间也可添加少量任一品牌的洗洁精（起辅助除油作用）。
1.2一般喷淋方式采用循环水流以及气泡使泥沙、腐叶等肉眼看到的杂物与所食用部分分离，通过水流的带动流入废水排放口，分离及沉淀。
1.3、UV技术UV是英文UltravioletRays的缩写，即紫外光线。
紫外线（UV）是肉眼看不见的，是可见紫色光以外的一段电磁辐射，波长在10～400nm的范围。
采用最先进的UV技术，产生大量的自由基，从而杀死有害细菌、降解残留农药，使有机化合物变成水和二氧化碳，是最清洁省力的除菌方法。
1.4加入臭氧的方式人们利用臭氧在氧化时的化学作用杀灭水中的细菌，不产生永久性残余物质、不产生致癌物质，水无异味等优点来制备臭氧发生装置来去除水中对人体有害的物质，且不需要再添加其他洗涤剂，既避免了人体健康受到伤害，也保护了环境。
1.5利用涡流喷淋专利清洗技术通过离心力的作用和洗涤筐的独特设计产生强力瀑布水流冲洗蔬菜和水果，能轻松清洗一些比较难洗的水果和蔬菜，如花菜、葡萄和草莓等，而且被洗涤物同洗涤筐同时旋转，确保蔬菜和水果不受过重磨擦而伤害。
1.6利用高活性生态氧特制的高活性生态氧在进入透洗舱后迅速溶解，但溶解度达到过饱和时即产生强烈挥发，出现剧烈喷发的现象。
实际上是大量的生态氧汽水泡沫聚集喷涌产生湍流冲激效应，由高压水流和高压气流混合而成，从而进行强力多维冲洗和深度广谱杀菌。
和打开香槟时的原理是一样的，它的冲击力量是巨大的，起到了深层杀菌消毒的效果。
以上的技术都是现代技术在人类居家饮食方面的运用，同时随着新技术的不断发展，越来越多的创新技术在洗菜机上得到了利用。
2.洗菜机的发展在人们生活中运用的意义
2.1随着人们生活水平和健康意识的不断提高，人们对于食品安全的要求也越来越高。
众所周知，蔬菜水果等食品上面都有农药残留，食用这些被污染的食品会对人的健康带来极大的危害！
目前果蔬污染的情况十分严重，或多或少都含有甚至严重含有超过国家标准的农药残留及病毒、细菌。
尤其是大棚里的反季节菜，因大棚温度高，虫害易发生和蔓延，菜农就会超量喷洒农药，使蔬菜中的毒性剧增，减少农药蔬菜，水果中农药的残留量，若残留量超标会直接损害人体的神经系统和肝、肾等重要器官。
会出现头晕、头痛、腹痛、视觉模糊、恶心、呕吐等症状，重度中毒还会出现脉搏、呼吸加快及昏迷症状；
吃了有等量农药残留的蔬菜，儿童更易患病，一般表现为持续腹痛，严重的会患急性胃肠炎。
若发生在孕妇身上，会影响胎儿的发育，出现流产、死胎或畸形胎儿。
2.2人们还缺乏对蔬菜、水果被污染的认识。
日常生活中，在食用时没有采取一些有效方法清除、或使用方法不当、或草草地处理一下。
这样一来，还是没有除去或未完全除去蔬菜、水果中农药残留。
2.3利用各种当代的科学技术如超声波技术，UV技术，加入臭氧消毒技术等，可减少细菌和有毒物质的含量，这对于人们的健康饮食十分重要。
2.4洗菜机可清除残留农药90%左右，远远高于国家要求的50%的农药残留，更高于一般家庭清洗的效果（据检测，采用一般家庭清洗办法，如盐水浸泡等，清除率只在10%-20%左右）。
并且，洗菜机对果疏无损伤、使用方便，还可保护您的双手。
从以上的几点可以看出洗菜机的发明和发展势在必行，洗菜机能够消毒、除菌、减少农药残留量、提高蔬菜水果的食用品质，洗菜机还能够减轻家务劳动强度。
因此说，设计价廉物美的洗菜机，造福于百姓是很有必要的。
第三章洗菜机电路及其相关部件的选择
3.1洗菜机设计的相关内容和要求
1、设计参数
洗菜机每次可洗涤2kg蔬菜。
外形为长方体，最好能放入一般家用洗涤槽内。
洗菜桶为圆柱体，洗菜机振动频率为2~10HZ，最大振幅60mm。
采用机械式激振。
2、技术要求
洗菜机采用上进水、下排水式。
洗涤过程分为：
进水、浸泡、洗涤、排水、排水后喷淋。
应能够同时洗涤几种不同的蔬菜。
洗涤强度能无级可调。
洗涤次数、时间可调。
3、工作要求
洗菜机工作时，外箱体不能产生过大的振动和冲击。
进水、排水口不可有渗漏。
本次设计的洗菜机的工作原理是采用机械式激振方式让洗涤桶内的水随着桶的左右摆动而振荡起来，通过选定的控制电路，包括进、排水的控制，高、中水位的控制，洗涤时间，洗涤频率的控制等使洗菜机完成一套完整的洗菜作业。
为了更好的完成这次设计，我查阅了很多相关方面的资料，了解了设计产品中所要注意的一些事项，明确了下面一步一步的进行各部分的设计的思路。
3.2电磁阀的基本结构、原理与选择
3.2.1电磁阀结构以及选择
3.2.1.1先导式电磁阀
阀体采用全塑型材料，减少阀体重量对于操作影响。
电磁阀分为常开和常闭两种类型的阀体，常压环境工作，电磁阀就是电磁铁和阀门的结合体，电磁铁线圈通电产生磁力，吸引含铁，通过与含铁联动的机械装置来打开阀门。
（如图3.1所示）
原理：
通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件移动，阀门打开；
断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
特点：
流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但必须满足流体压差条件。
图3.1先导式电磁阀
3.2.1.2类型：
直动式电磁阀
这种电磁阀结构简单，价格较低且方便使用，便于安装，在洗衣机、洗碗机、饮水机等对单位时间内水流量要求不高的情况下能够发挥很好的效用。
（如图3.2所示）
通电时，电磁阀线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；
断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
图3.2直动式电磁阀
3.2.1.3类型：
分布直动式电磁阀
它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。
当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先打开先导小阀，主阀下压力上升，上腔压力下降，从而利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
（如图3.3所示）
在零压或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大，要求必须水平安装。
图3.3分布式电磁阀
3.2.2进水电磁阀的选择
图3.4进水电磁阀
型号：
直拉膜片式常闭电磁阀2W-040-10S（不锈钢）
型号参数：
1.使用介质：
水;
2.方式:
直动式；
3.型式:
常闭式；
4：
流量孔径:
16mm；
5.公称压力：
0.03~2MPa。
电磁阀通过螺纹与外接进水管和水箱连接，当进行洗菜前的进水操作时，接通电源，打开进水开关，电磁阀内部的闭合件由于电磁力克服弹簧力而被提起，使电磁阀下部的管道连通，当水位达到预定值时，断电，电磁阀内部闭合件失去电磁力作用，弹簧力又将其压在阀座上阻止水流通过。
3.2.3排水电磁阀的选择
图3.5排水电磁阀
2寸螺纹式排水阀KL—G—2
水；
2.动作方式：
直动式：
3.形式：
常闭式;
4.流量直径：
5.公称压力：
0.3~2MPa；
6.连接方式：
螺纹。
排水电磁阀也是通过外接水管与盛水箱连接，接通排水回路后，顶杆电磁阀开始动作（下面会提到），水流经过与洗菜外桶连接的排水机构内部的单向阀流到盛水箱里，再通过排水电磁阀下部的管道通过外箱体排出。
3.2.4顶杆电磁阀的选择
图3.6顶杆电磁阀
新益型250610
1.行程80mm:
2.顶杆推力：
20~30N
3．外形尺寸40*20*25
顶杆电磁阀的工作原理是，通电时导体在电磁场中由于电磁力的作用而运动，从而使滑块1的水平运动，滑块水平移动通过曲柄摇杆转变为滑块2的竖直运动从而带动整个刹车机构的上升运动。
刹车杆上的摩擦片采用橡胶材料，利用摩擦片和洗菜桶底部之间的摩擦力使洗菜桶减速。
随着制动杆逐渐夹紧动作，使洗菜桶的重心落
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