新式捣碎机.doc

工程创新思维与方法

题 目 家用小型打碎机
专业及班级 机械设计制造及其自动化0901
姓 名 万磊
学 号 0905040121
日 期 2012/4/24

家用小型打碎机

一、选题背景：

在这个高速发展的社会里，人们希望能节省更多的时间来做一些自己喜欢的事，或者是放松自己休息娱乐一下。如何节省时间呢，需要人们从日常生活中一点点的节省。所以各种的自动化小型家用的工具应运而生，还获得了人们的各种好评。而在打碎机领域里，各种打碎机更是受到人们的欢迎。经过一段时间的市场调查和网上文献检索，我发现现在人们所用的各种大小型打碎机都是一些旋转式打碎机，滚动式打碎机。这些打碎机都是通过电机的告诉旋转来带动叶轮、刀具或滚筒的高速旋转来打碎物体。这些打碎机都有自身的优点，但是对于家庭使用来说能够有一种满足日常使用，并且简单和多用图的捣碎机来说更实用。我通过一段时间的思考和研究，并且翻阅各种机械书籍。最后发现一种很简单的机构就可以实现自己的构想。我想采用捣碎的方式，这样对于日常我们来说可以满足大部分的需要，还有一些其他打碎机所不能完成的工作，我们喜爱吃的蒜泥等。通过对打碎桶里底部结构的变换，可以完成其他打碎机一样的功能，可以说这是一个简单多功能的小型家用打碎机。

二、方案描述：

这个捣碎式打碎机的灵感来源于我们日常家用的捣药灌，捣蒜泥的罐子。因为很多打碎机功能太单一，对于我们日常生活来说，它的功用太少。而这个捣碎机就不同，他采用捣碎的方式，而且，他还可以通过对捣碎桶的改变来完成不同的需要。所以，有了这个捣碎机就可以完成我们日常的大部分需要。
这个捣碎机是个多用途的小型打碎机，它不仅有捣药机的捣药功能还具有压汁机的压汁功能，还可以打蒜泥，把辣椒打成沫，制蕃茄酱等等。它主要是通过对捣碎桶的底部结构的改变来实现功能的转换。
通过对市场的调查研究，各种捣碎机数不胜数。它们结构各有不同，样式也多样。单一的功能依然受到人们的欢迎，所以我相信我们的这个多用途捣碎机肯定会受到人们的喜欢的。
打碎机主要的市场还是家庭为主的，当然其他一些饭店，公司也可以有一些回报。因为家庭日常生活琐事多，各种需要打碎的东西多，所以家庭对于打碎机的需要还是必要的。对于多用途的打碎机可以方便人们做很多事，节省人们很多时间，操作也不是很难。所以会受到人们的欢迎的。

三、工作原理与结构：

该捣碎机主要是通过电机的旋转经过皮带轮的带动大轮转动，然后带动连杆一起运动，
从而，带动滑块在打碎岗内上下的滑动来打碎物块。

工作原理：
捣碎机通过电机的高速转动，经过皮带轮的带动大轮的转动从而带动连杆移动，连杆的移动带动滑块在捣碎岗内上下移动。这是个轮杆组合机构，结构简单，但是要想达到效果还是很难的，必须经过严格的计算选择杆在轮上的固定点和电机的转速，以及大轮的半径才能达到要求。
分析及计算：
机构自由度计算:
F=3*3-2*4=1
这里主要计算大轮和杆的受力角度关系：
设杆与半径的夹角为a,杆长L，滑块重G，电机转速w，连接点受力F，物块受力T，大轮质量M，连接点到大轮圆心的距离为r。
当电机与连杆的连接点到达最低点时物块受到最大力，此时a=0.物块受力T=G+Mr w2.T=F.
当电机与连杆的连接点到达最高点时物块此时不受力，此时a=180.连接点受力F1=G-Mrw2.
当连接点所处半径方向在水平位置时，与物块连接点的F1=G+M（wrsinacosa）2大轮的连接点为F22=G2+Mw2r.
在任意位置时，经计算得：轮盘和杆的连接点速度方向和竖直方向的夹角b=.此时与物块受力点F1=G2+Mrw2sina2,大轮与连杆连接点F2=.
产品的说明:
这个机构虽然简单，但在产品的生产过程中一定要注意细节。大轮上连接点的选择，一定要按照数据说明来取，还有连接杆的长度，电机的选择也要按照要求要求在220V电压下能够稳定工作。还有就是捣碎桶的设计，距离底部三分之一的地方可以拧开来放过滤器的地方一定要注意紧密性。出汁口处小龙头密封也要做到位。带轮和大轮的轴一定要符合计算标准，否则由于剧烈的震动轴可能会断裂。皮带的选择可根据电机的功率去挑选。

四、总结:
从开始设想到完成设计，感觉整个过程其实并不是那么的轻松，虽然我选择的是用简单的机构来代替那些复杂的机构，而且还能使机器的改装用途更广。但是，过程中也遇到了许多疑难问题，比如说，捣碎缸的设计，机构的选择，电机的选择，带轮的选择，连杆的材料分析，大轮的半径确定及其材料的选择。更难的是计算过程，对于特殊位置计算还是比较好算的，但是一般位置由于运动的角度，和受力的难度加大，所以算起来还是很吃力。速度分析，力分析，角度计算，以前所学的知识都要重新复习一遍，特别是速度分析，由于自己当时学的时候，不是弄得太懂。所以，费了九牛二虎之力也没弄明白，最后还得找同学帮忙，才算完了。从整个设计过程来看，我是用到了很多的创造原理和创造技法：
1.聚合创造原理。
在设计的过程中，通过对聚合创造原理中的主体附加组合的应用。我把杆和大轮组合来代替一般的齿轮传动，从而使转动变为滑动。这样结构更简单，不仅具有原来机器的功能，还可以完成一些更实用的工作。
2.综合创造原理。
综合创造原理是对要综合的对象进行若干分解，然后再将分解的因子进行重新组合，是的组合之物更具有创造性。设计中我将豆浆机，捣药罐，压汁机进行综合，从而生成了现在的捣碎机。而事实证明这个捣碎机用途比以前的各种打碎机用途更广。
3.移植创造原理。
移植创造原理，就是将一个已知对象的原理、概念、方法运用或迁移到另一个带研究的对象之中，从而使研究对象更具有创造性。我的初始想法就是将人们常用的捣药罐和捣蒜泥的罐子，加上电机变为一个可以有电机带动的自动捣碎机。经过对一些机构的改变,使机器成型。
4.设问法。
设问法就是通过有关提问的形式去发现事物的症结所在并继而进行发明创造。开始方案还没有计划时，通过对各类打碎机的比较，找缺之后。从而提出了自己的想法，然后就去查集料和专利，来拟定自己的方案。
还有一些比如类比法，列举法等，其实在设计的过程中也有用到。
通过对本课程的学习和对论文的完成让我学到了许多解决问题的方法和原理，自己又对以前学的知识进行了认真的复习。加深了对机械原理，机械构件的理解。也使得自己在思路方面更加开阔，不再拘泥于身边的小事物。使我明白创造不再是那么难，创造就在我们身边，那些伟大发明不再是科学家的专利，我们也可以创造我们的科学。让我了解到一个成功的创造者，应当是：瞄准目标，坚定不移，特殊勇敢，富有幻想，大胆思考，坚韧顽强，勤奋努力，浓厚兴趣，充满好奇。
五、参考文献。

【1】孙桓、陈作模、葛文杰.机械原理【M】.7版.北京：高等教育出版社，2010.
【2】庄寿强.普通行为创在学.中国矿业大学出版社，2010.
【3】邱宣怀、郭可谦、吴宗泽、汤绍模、郭芝俊、黄纯颖、杨景蕙.机械设计。第4版.高等教育出版社，2010.