机械创新作品说明书模版

“爱七”切菜机设计说明书学校：福州大学专业：机械系材料成型及控制工程设计者：指导老师：日期：2012-4-10“爱七”切菜机设计说明书设计者：指导教师：（福州大学机械学院）作品内容简介这款多功能切菜机，摒弃了传统切菜机采用旋叶式切断的方式，采用可调式刀片，一次完成切菜动作，避免了连续提刀的动作。一组刀片可根据不同的切菜需要调整刀距，方便快捷。实乃家庭主妇之必备秘密武器。除了能够切青菜、萝卜，它还能够方便的切水果、切糕点，实现一机多用，方便快捷。在切菜过程中也无使用传统刀具时的切伤威胁，做到安全快速，让小孩子也能使用。在换掉平行刀架后可以换上一组圆弧形的刀架，实现另一种形状的切割。菜机采用手动式操作，一次完成切菜节约了时间，可调式刀距提供了不同的切菜需要，手摇式切菜更加安全。一、研制背景及意义现如今，随着我过经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，生活节奏也越来越快，人们也越来越追求更高效的生活。对于大部分的家庭来说，洗衣做饭之类的家庭工作，人们都希望通过机器来代替。在当今社会中，除非是经常下厨的家庭主妇，一般人对于切菜和切水果并不擅长。而市场上的一些切菜机并不适合家庭运用。而本作品是针对家庭厨房特别设计的切菜机，操作简单，即使是完全不会切菜的人群，也能快速切出满意的效果，并且由于不需要手频繁移动，因此切菜机更加安全。及时是小孩也可以操作。因此本作品解决了现代都市人的切菜问题，及快速效率又安全简单，将拥有广阔的市场需求。二、设计方案本创新作品所要解决的主要技术问题在于克服现有切菜局限，提供一种能一次性完成切菜，并且能通过调刀机构实现刀距的控制。另外，通过切菜机刀具的转换，以及其他机构。使切菜机不仅局限与切普通蔬菜，还可以对苹果之类的水果进行刨切。从而使多功能切菜机能能够在家庭使用中，提供更加全面，安全，简单的功效。多功能切菜机主要由三部分结构：调刀部分、支架部分、语音提示部分。整体3D装配图：调刀部分：如图2所示，调刀部分主要包括端盖上方的齿轮齿条机构，中间的刀具导槽（导槽内有带动刀具移动的滑块）和类似铁拉门的菱形机构。通过转动齿轮带动齿条前后移动，齿条则与菱形机构焊死，使得菱形机构左右拉伸，从而带动滑块在导槽内移动，起到调节刀具的作用。图2支架机构：如图3所示，支架机构主要由2个部分组成，上方的顶板和下方的导柱部分。上方的顶板安装压杠和齿轮齿条。下方的导柱上套有刀具导槽。通过压杆向下施力。顶板带动导槽在导柱上运行。而成起到切菜的功能。图3语音提示部分：如图4所示，主要的51单片机和红外线传感器。红外线通过感应，在特定的程序下，通过小喇叭发出语音提示，从而知道操作人员进行操作。图4三、理论设计计算弹簧设计计算1、弹簧得选择考虑到弹簧得受力问题，选择硅锰弹簧钢60SiMn，查[5]P390，][=800MPa，[b]=1000MPa，考虑到碰撞时摩擦及传递力过程中的机械损失，取f=0.8，g=10m/2s，m=70kgNmgfF5608.01070为保证力的稳定，取2个弹簧，2F=280N，取2F=600N2、查[5]取旋绕比C=6，由P39616-4式K=25.16615.0464164615.04414CCC（2-1）根据[5]P39816-10式弹簧线径mmKCFd71806.380062.16006.1][6.121，取mmd51取弹簧中径D=28mm，6.55281dDC，代入2-1式得K=1.25mmd27.48006.725.16006.11所以取弹簧线径d=5mm3、根据刚度条件计算弹簧圈数n取mm50NF280查[5]P39816-9式弹簧刚度mmNFkF/6.550280查[5]P390表16-2切变模量G=80000MPa316.533858000083434FkDGdn取n=32Fk5.64、验算极限工作应力lim查[5]P390表6-2B56.0limMPaB56056.0lim195.1388560583lim3limDKdF605.35N600N所以合格。四、工作原理及性能分析图5切菜机整体照1、工作原理我们利用导柱与导套的机构，通过施力在上方的压杆，从而使安装在中间的刀具完成上下的运动，完成切菜的功能。利用齿轮齿条带动菱形机构的伸长与缩短，完成刀具之间距离的调整。利用51单片机与红外线感应器，实现了语音智能提示操作的功能。2、性能分析产品在完成以后能够较好的完成切菜功能。切菜流畅，调节刀距方便简洁，语音提示清楚明白，切出来的蔬菜达到令人满意的效果。整体产品体积不大，占用空间小，结构简单，机构巧妙，操作灵通，人性化设计，稳定性好。但是，由于整体机构为纯机械式，存在整体质量有些沉重的问题，若通过改变材料，可以很好的解决。五、特色和创新之处1、实现了一次完成切菜的功能传统的切菜机主要的通过刀具的反复运动实现切菜功能，而多功能切菜机通过安装的七把刀具，实现了一次下压就可以完成切菜的功能。更加快速高效，避免了人工切菜时反复切菜产生的安全问题。2、实现调节刀距的功能。多功能切菜机通过控制齿条齿轮的运动，从而带动镶有刀具的滑块运动，最后实现调节刀距的功能。这样就可以根据不同需要调节刀距，更加人性化和方便。3、语音提醒功能。本作品为了更加人性化，使初次操作的人员更好的操作本作品。特别设计了语音提示操作功能。通过51单片机和红外线感应器，在特别编译的程序下，喇叭提示操作者完成各种操作。六、参考文献[1]濮良贵，纪名刚《机械设计（第八版）》高等教育出版社[2]任济生，马克新《机械设计（机械设计基础）课程设计》中国矿业大学出版社[3]孙恒，陈作模，葛文杰《机械原理》高等教育出版社[4]吴宗泽，罗圣国《机械设计课程设计手册》高等教育出版社[5]龚桂义《机械设计课程设计指导书》高等教育出版社