双面桶气动饸饹机的设计 毕业设计

双面桶气动饸饹机的设计学生姓名指导教师摘要饸饹机是极为普遍的一种食品机械，主要用在制作面条。因其原理简单，易于操作，运行稳定，所以被广泛使用。该设计主要是针对饭店的高效率饸饹面加工，主要任务是设计双面桶的气动饸饹机的机械结构并作出三维模型，也就是说设计双面桶的气动饸饹机机械结构动力部分，运动部分及确定双面桶的气动饸饹机的零部件参数，并且对主要零件进行了结构设计、零件的分析计算和校核。最终绘制出三维模型及二维零件图。其中用于为压面提供动力的部分是气动部分，包括空气压缩机和气缸，通过压缩气体对气缸活塞的推动，气缸活塞对面团的挤压，通过面桶底部的漏洞产生面条。而两个面桶又可以进行自动更换，省时省力。关键词饸饹机气动双面桶THEDESIGNOFDOUBLEBARRELPNEUMATICHELEMACHINESTUDENTNAMEGONGXIAOHUITUTORSOLUTIONJIHONGABSTRACTHELEMACHINEISAVERYPOPULARFOODMACHINERY,MAINLYUSEDINTHEPRODUCTIONOFNOODLESBECAUSEOFITSSIMPLEPRINCIPLE,EASYOPERATION,STABLEOPERATION,SOITISWIDELYUSEDTHEDESIGNISMAINLYFORHOTELEFFICIENTHELESURFACEPROCESSING,THEMAINTASKISDOUBLEBARRELDESIGNOFGASDYNAMICHELEMACHINEMECHANICALSTRUCTUREANDMAKEA3DMODEL,IEHELEMACHINEMECHANICALSTRUCTUREDYNAMICDESIGNOFDOUBLEBARRELOFGASMOVING,MOVINGPARTSANDDETERMINEDOUBLEBARRELOFGASDYNAMICHELEMACHINEPARTSPARAMETER,ANDTHESTRUCTURALDESIGN,THEPARTSOFANALYSIS,CALCULATIONANDCHECKINGOFTHEMAINPARTSFINALLYDRAWTHE3DMODELAND2DDRAWINGSWHICHUSEDFORSURFACEPRESSUREWITHTHEDYNAMICPARTISPNEUMATICPART,COMPRISESANAIRCOMPRESSORANDTHECYLINDER,THROUGHTHECOMPRESSEDGASTOTHECYLINDERPISTONPUSHING,SQUEEZINGCYLINDERPISTONDOUGH,SURFACEATTHEBOTTOMOFTHEBARRELTHROUGHAFLAWINTHEHAVENOODLESTHETWOSURFACEOFTHEBARRELCANBECHANGEDAUTOMATICALLY,SAVINGTIMEANDEFFORTKEYWORDSHELEMACHINEPNEUMATICDOUBLEBARREL前言毕业设计是工科类大学生四年的总结和所学知识的整体运用。也是大学四年最重要的内容之一。在毕业设计之前，我做了很多的准备工作，包括对之前所学专业课本的翻阅和总结，对之前的课程设计以及毕业实习内容的回顾，所以在选课的时候我满怀自信和激动。更让我开心的是，我最后选择了我特别喜欢的老师解继红老师的设计题目，并且对于选择的题目相当的满意。因为我对于“饸饹机”感觉特别有兴趣。可能是由于我是个吃货的原因吧。但是最后了解了我的设计题目之后，也有点小烦恼。因为对于气动技术，以往的学习内容里面涉及的比较少，在课余世界接触的这方面尤其是气缸方面的东西也比较少，所以这项设计对我来说是个很大的挑战。还好，指导老师解老师给予了我很大的帮助，包括杜勇老师也给了我很大的提示和鼓励，这些帮助给了我很大的信心去完成好毕业设计，所以我特别感谢他们。在设计过程中最难的部分就是面桶更换时候要实现自动化。这让我很费脑筋。最后设计出来的东西另自己也不是很满意。不过还好，自己在不断的尝试中收获颇丰。设计说明书中的错误和不恰当内容肯定会有很多，希望老师批评指正。1绪论11饸饹面的历史以及制作方法饸饹面（读音为HLMIN），在市面上又叫作HLUMIN，但是在传统乡下或者山西很多地区喜欢把它称为河捞面。它是一种传统的特色的面食，发源于汉族。做饸饹面时候用饸饹床子（制作饸饹面的工具，底部有孔洞）把和好的荞麦面团、高粱面团（现多用白面）放在饸饹床子里，使用杠杆原理把面挤压成长条，完了在锅里煮着吃，这种传统独特的面食制作方式，不知从多会起一直延续到今天，成为中国北方地区独特的风味名吃。山西省临汾市曲沃县的饸饹面起源的最早，在运城，临汾，以及晋城的大街小巷到处都可以看见饸饹面馆，当地的人逗乐说，“曲沃县的饸饹面可以申请物质文化遗产”，可以说明当地人们对于饸饹面的喜爱程度。内蒙古自治区乌兰察布市的荞面饸饹面、河南省郏县的饸饹面也是特别有名，与山西省曲沃县的饸饹面有的一拼。饸饹面在山西省大同市、内蒙古自治区中西部、甘肃省东部、宁夏回族自治区盐池地区也很常见。曲沃县的饸饹面以交里桥的最为出名，是一种独特的风味小吃。曲沃县、绛县、垣曲县和翼城一带的群众每到赶集庙会时候，吃上好几碗才觉得特别香，吃了还想吃。晋城市，办喜事总是少不了饸饹面的吃的时候，经常浇上猪肉臊子，吃起来才爽口，如果再配上辣椒，更是特别好吃。“饸饹”的定义在辞海中有详细解释，为“北方一种用荞麦面轧成的食品，参见河漏。“河漏”的解释是“即饸饹，北方一种面食。王桢在农书荞麦中写道北方山后，诸郡多种，治去皮壳，磨而为面或作汤饼，谓之河漏。”王桢是元代的一位农学家，他的农学专著农书荞麦中有句话在辞海上没有提到“以供长食，滑细如粉。”换句话说，饸饹就是过去的“河漏”，外观细滑的像粉一样，在当时是一种家里自己制作的食物，就像是今天家里做的面条一样平常。关于饸饹面，在百度百科里面有两个传说，这里我列举一个传说，大家可以细读一下在郏县地区有一个商纣王,他听说苏护有个女儿叫做苏妲己，长相奇美，于是就下诏书招纳她为王妃，苏妲己就由她的哥哥和嫂子护送到都城朝歌，在路途中路过一个地方叫获嘉，在当地一个驿馆住宿，苏妲己的嫂子精通玄术，夜里观天象知道当天会有一个妖魔不利于妲己，于是就下厨用面粉混搭去邪消灾的灵物制作了一碗面条，给小姑苏妲己送过去，当走到门口的时候，已经晚了一步，正好看到女娲娘娘派来扰乱殷商的九尾狐吸取苏妲己的元神，因为苏妲己的嫂子法力有点小，所以就眼睁睁的看着九尾狐变化成为苏妲己的模样，与苏妲己的肉体合二为一，害怕的不会说话了。假的妲己笑着的问嫂子做的面叫什么名字，苏妲己的嫂子知道她的命该如此，特别心痛，所以就小声说道“活啦，活啦”。到后来就演变成为今天大家所吃的的“饸饹”面。饸饹面的制作方法其实比较简单，如下饸饹面是一种传统的面食，外观类似与面条。做饸饹面时候用饸饹床子（制作饸饹面的工具，底部有孔洞）把和好的荞麦面团、高粱面团（现多用白面）放在饸饹床子里，使用杠杆原理把面挤压成长条，完了在锅里煮着吃。这种面条，吃起来筋滑利口，十分好吃。这种饸饹面操作简便，速度快，非常适合在大场面集体就餐（比如大型饭店，红白事）。同时，饸饹的臊子（也就是饸饹面浇的菜汤）用羊油熬制，里面有辣椒和百年老锅汤以及新鲜的羊肉，用八角、茴香、辣椒、胡椒、肉桂、葱花、枸杞等佐料调味，吃起来味道鲜美，香而不腻，有去寒暖胃，滋阴壮阳，保健预防的功能。内蒙古中部地区也用莜面做饸饹吃，把莜面饸饹蒸熟，蘸肉卤或辣酱、或者炖菜吃。这样传统独特的美食制作方式在1400多年前就已经有了雏形。祖先们刚开始是在牛角上钻多个小孔,孔和粗麻绳一样细,面和的稀一点倒入牛角里,流入锅中煮成面条。据老辈们说,在清朝的康熙年间,康熙皇帝曾经派专人对全国小吃进行统计,“河漏“也被作为其中一种报回朝延。有一天，康熙皇帝在寻找名吃时，看到有个“河漏”，因为它的名字古怪，所以特别注意到，随即派人去制作。吃完后对饸饹面的独特风味称赞不已。可是最后由于名字“河漏”的谐音与治理河道不相称，心中不爽，就提笔把“河漏”改成了“饸饹”。这样来说，美味的饸饹面就成了我国北方独特的风味小吃。12选题的市场背景研究121气压传动和气动技术的慨况气动技术是通过压缩气体进行传动（气压传动）。气压传动的介质是压缩空气。在空气中的氮气和氧气含量比例最大，氮气和氧气的体积比例是41，我们都知道氮气是惰性气体，惰性气体普遍具有稳定性，而且不会自燃，所以气压传动可以大规模用在易燃、易爆的地方。气压传动的应用历史悠久，在公元前，埃及人就开始使用风箱制造压缩空气进行助燃，这是最早的气压传动。早在18世纪的工业革命开始，气压传动技术就被应用于各大类行业。而气压传动在一般工业中的自动化和省力化的应用则是近几年才有的事情。目前世界各地都把气压传动看做一种成本比较低的工业自动化技术。在国外自从20世纪60年代以来，气动技术的发展速度就十分迅速，如今气压传动零件的发展速度已经超过了液压零件，气压传动已经成为一种独立的技术范畴。气压传动的特点也比较多，主要来说有以下几点，优劣也很清晰1）大家知道，空气这种东西，取之不尽用之不竭，用完后排放到大气中又不会污染环境。2）空气的粘度很低，流动时候阻力很小，压力损失较小，特别利于集中供气以及远距离输送。3）气压传动系统对环境的适应性好，在易燃、易爆、尘埃多、辐射多、振动多的恶劣场所中仍可以工作稳定。4）气压传动系统反应速度快，因为气体流动的速度接近声速，但是液压传动根本做不到。5）空气比较容易压缩，压缩性能良好，所以系统速度稳定性差，给系统位置的控制和速度的控制精度造成较大的影响。6）气体排出和流动时噪声大，排气时候需要加消音器。7）空气本身没有润滑性，所以气压传动元件很多都要使用润滑油等进行润滑。8）气压传动的自我保持能力比较高，如果空气压缩机停止工作，阀门关闭，压缩机内的气体仍然会保持一个稳定的压力。9）气压传动如果遇到超负载的情况，也能安全的进行工作，不会造成发热烧坏系统等现象。气动技术的缺点也很明显，除了以上几点提到的之外，气动系统的输出力虽然能满足大部分的工业制造需要，但是比起液压传动设备，气压传动设备的输出力还是比较小一些。此外，气缸在低速运动的时候，受到的摩擦力对其影响较大，稳定性稍微差一些。气动行业的发展也是趋向于保护环境、提高产品的性能、降低成本，因为气动技术性能不错，成本可以降低，又可以节能减排，特别有利于环境保护。说白了气动技术的关键在于提高行业整体的自动化水平，使加工的产品更加有优势，在行业里，气动技术的发展方向为1机电气一体化；2高压、小型化；3高效、低成本；4无油化；5高寿命、高可靠性；6集成化、复合型、多功能；7高速化。现在气动元件越来越广泛地用于医药、生物工程、原子能、机器人、微电子等行业，所以行业对其相应提出了很多新要求，所以大力发展新材料、铸造技术、表面热处理、密封技术、计算机技术、传感技术等许多基础技术越来越受到人们的重视。现在国内已经开始普遍使用带开关的气缸，因为这样开关的体积就更小了，可以直接在气缸缸体上制造。有些开关还可以报警，使气动系统更加可靠。用传感器可以精确的控制压缩空气的流量和压力大小，使得更节能了。在市场上，气动伺服控制系统也开始逐渐走红。在电子业和医药业发达的今天，气动系统正奔着小型化、轻型化的趋势发展。国外现在已经开发出了拇指一样大的气动电磁阀，在越来越发达的将来，气动技术将越来越有发展前景。122气动饸饹机的选题背景随着大家的生活水平不断提高，大家对饸饹面的需求和口感也变得越来越挑剔，一些大型的生产食品的机械厂都纷纷对机械进行改进，生产了各种饸饹面生产机器。饸饹是山西人非常喜欢吃的一种面食，由于传统的饸饹机都是使用人力手动压制，费时费力，所以随着科技的发展，有了各种不同动力的饸饹机，比如、液压饸饹机、电动饸饹机、气动饸饹机。电气饸饹机使用电机拖动，电驱动本身具有较大的功率质量比，适合于中等负载，其优点在于电源方便，响应快，驱动力比较大，传动控制方法简单方便，并且可以用各种各样的控制方案，很灵活。适于动作比较复杂、运动轨迹精确的机械设备。但其用电成本较高，易产生电火花或漏电情况引起事故，不安全，使用寿命短，维修难度高。液压饸饹机采用液压装置液压缸等，液压系统有很大的功率质量比，适于大负载。其优点在于它的高精度、高灵敏度，动作平稳、结构紧凑、抗冲击、抗震动、防爆性能好。一些场所电压有限制的话可以使用液压。缺点是液压零件制造精度和密封性能要求比较高，所以成本比较大，而且液压缸易漏油污染环境，使用寿命不长，结构也较为复杂，不轻便。气动饸饹机系统缺点就是功率质量比较小，所以适合于节拍快、负载小且精度要求不高的场合，而且它的安全性、灵敏度都比较好，气源（介质为空气）方便、动作速度快、结构较为简单、造价比较低、维修相对来说也比较方便。节能、环保、效率高，但由于空气的可压缩性比较大，速度难以控制，气压太高也不好，所以输出力不如液压系统。123双面桶气动饸饹机的研究概况本课题研究的是双面桶气动饸饹机，传统的气动饸饹机只有一个装面的桶，加面费时费力，效率低。而采用双面桶的气动饸饹机可以减少装面的时间，使加工饸饹面的效率更快。其次，双面桶可以为加工不同类型，不同样式的饸饹提供方便。更加适合中小型的饭店使用。当然在市面上已经有了单面桶的气动饸饹机，我们可以对其进行研究和参考，为我们的设计提供一些灵感和思路。124双面桶气动饸饹机的意义和发展前景气动饸饹机结构简单、轻便、安装维护简单。介质为空气，空气中的氮气含量比较多，为惰性气体，故使用安全。空气取之不尽用之不竭，空气也不花钱。最终排入大气中不污染环境，处理比较简单，成本低。气缸的动作速度一般情况下小于1M/S，特别适合用于饸饹机。利用空气的压缩性，可以储存能量，可以实现集中供气。在短时间可以释放能量，以获得高速响应。并且可以实现缓冲。对冲击和过度负载有很好的的适应能力。当满足一定条件时，可以使气动装置有自我保持能力。气动装置具有防爆、防火、防潮的能力。所以与其他方式相比，气动传动可以在稍微高温的场合使用。并且空气的流动损失小，可以集中供应，远距离输送。气动饸饹机节能、环保、效率高，故在餐饮方面有很重要的意义。双面桶的气动饸饹机可以一次性装更多的面，提高了饸饹的加工量和加工效率。农副产品深加工是中国十五期间重点扶持行业，随着经济条件的改善和人们对饸饹面的需求，所以该课题市场前景广阔，具有重要的应用价值。13本文主要研究内容一、通过市场调查，确定饸饹机的性能需求。比如一次压面需要压出多少的面条、饸饹机压面的速度有多快、在压面过程中的具体注意事项有哪些等等。二、对现有产品进行分析与研究。在市面上现在已经有单面桶的气动饸饹机，通过对单面桶气动饸饹机的分析和研究，确定双面桶气动饸饹机与之有哪些共同点和不同点。研究现有的气动饸饹机解决了什么问题，还在哪些方面存在不足。三、提出本产品的设计方案。根据毕业设计的具体要求，做出简单的设计方案。比如说面桶要实现自动更换，面桶应该怎么连接等等。四、进行具体结构设计。确定需要设计些什么结构，比如需要设计连接板呀，需要设计气缸座呀，底座应该怎么设计等等。五、进行零件的详细设计。比如面桶应该怎么设计，尺寸应该怎么确定等等。六、根据设计进行三维仿真，验证设计方案。在这里我通过使用SOLIDWORKS三维设计软件对其进行三维模型的构建。当然具体尺寸比如气缸呀、换向阀呀等等的模型可能部分尺寸不是很精确，毕竟这些东西可以直接在市面上买到。这里主要是通过三维仿真对自己设计的结构进行验证，观察其可行性。如果某些位置通过三维模型认识到其不可行的话要及时更改设计方案。2双面桶气动饸饹机的总体结构设计21结构分析双面桶气动饸饹机由机架、面桶、出面板、连接板、大气缸、小气缸、压面板换气阀等组成，所述的出面板与面桶底部相配合（螺纹盖链接），面桶顶端与连接板相配合，连接板与机架相配合，连接板可以在机架的横版上滑动。压面板固定在气缸的活塞杆上，两个面桶的更换（连接板滑动）使用小型的气缸制动。大气缸安装在机架的气缸座上，小气缸安装在机架横版底部的一端。整体结构如图所示图21双面桶气动饸饹机整体结构本结构理论上可以满足双面桶气动饸饹机的性能要求，但是在结构设计过程中，有好多尺寸以及形状方案并不好确定，因为其很多部分必须通过实际制造出来进行反复的试验才能确定。所以，这应该也是本设计比较遗憾的一点。22工作原理此饸饹机的工作原理十分简单，将和好的面装入缸体内，然后将机构的压面板等盖好，使用时，开启大气缸上的换向阀（开关1），通过气泵的气涌入，将气体压力变为气缸活塞杆向下的直线运动，压面板挤压面团，就可以压出饸饹面了。当一个面桶的面压完后，将开关1的档位拨动到回档，压面板会提起，完全提起后将开关1拨动到停止档位。拨动换向阀开关2，小气缸推动连接板，带动两个面桶自动更换，接着可以进行加面操作，加好面，当另一个面桶的面压制完以后，可以再拨动开关2进行更换面桶，如此往复。23面桶设计231面桶结构设计参照家用饸饹机面桶，采用圆柱形筒，底部加一空螺纹盖，螺纹盖内放出面板。出面板上可以设计不同形状的孔。这里我们只设计圆孔（因为是饸饹面）。面桶的顶部需要有一外伸檐，这是为了可以悬挂在底座上。当然这一设计思路也是来源于市面上的饸饹机。我们这里设计一连接板，通过连接板将面桶与底座（也就是饸饹机的机架）连接。连接板的设计我们在之后会谈及。面桶结构如图所示图22面桶整体结构232面桶尺寸根据实际考察和讨论，初步确定面桶内径大小为80130，单位MM。面桶的壁厚为3MM。家用的面桶一般内径为60，这里要用做大型场合比如饭店等，所以内径要稍大一些，深度也比较深。图23面桶尺寸参数1图24面桶尺寸参数2面桶底盖的壁厚也为3MM。面桶底盖俯视图如图图25面桶底盖尺寸参数233出面板设计采用3的孔阵列，孔间距约为25MM图26面桶出面板设计图27面桶出面板尺寸参数234面桶出面所需力的测试由于面有粘性，且粘性较大，面的硬度也不好控制，所以出面的压力难以计算，需要进行简单测试。在自己家中找了一60110的家用饸饹机面桶，盛面体积为R003011000031086亲自和面，面和的稍微硬一点，装入面桶内装满，称面的质量为035KG此面的密度为M/V035/00003108611259KG/测试压面需要的压力（60面桶）面桶内装半缸的面，压盖上面放一圆柱筒，筒上放一木板（预先已固定好），大约在木板上放25KG的砖块时，面桶开始缓慢出面，但速度极慢。大约放75KG的重物时，出面速度约为5MM/S。那么，预估放100150KG的重物时，出面速度可以达到要求。取150KG的重物可以达到要求，也就是FMG150101500N的推力。24气缸的选择241气缸结构气缸由缸筒、端盖、活塞杆、密封件、等组成242气缸的分类和选择按作用方式不同，气缸分为单作用式气缸和双作用式气缸。单作用式气缸利用空气压力只能进行单方向运动。反方向的运动依靠重力或者弹簧力等外力。双作用式气缸的往复运动都由压缩气体制动。本设计使用双作用式单活塞气缸，本气缸在压缩空气制动下可以向两个方向驱动，但是两个方向的输出力有所不同。243气缸缸径、型号选择图28IQG标准型气缸型号和技术参数表21气缸理论输出力表工作压力MPA气缸内径MM活塞杆直径MM输出力PN受压面积CM2020304050630708P1803160240321240150456196403212P2691132198264634554164837528P1125725137750362879188010104016P21056211317422528663739844P119363935897859821237137415715020P21649330495660825103911551319P1312623935124715591963218024906320P22856184111211402176519622240P150310051508201125103163352040208025P2454907136118142270285731703630P1785157123603140393049485500628010025P27361472221029243680464051505880P11227245036804910613577318590982012532P211462290344045805730722480209170气缸性能指标设计到一个负载率，查液压与气压传动课本有如下公式10F气缸实际负载气缸理论负载负载率由液压与气压传动课本，游戏如下表格表22气缸的运动状态与负载率惯性负载的运动速度V阻性负载（静负载）100MM/S100500MM/S500MM/S0080650503在这里，取压面需要5S，行程为200MM,那么速度V200/540MM/S气缸的选择主要就是缸径的选择，行程的话是缸径的1015倍。本设计通过需求的推力大小选择合适的气缸。通过233的测试，推力约为1500N，这个应该是气缸的理论负载0F取06，所以气缸的实际负载大小为F/1500/062500N0F气缸的工作压力为P4976115PASFN2045缸径的计算公式为00697M约为70MM5497610271PD表23气缸的内径选取表（GB/T23481993）由表23得，取80得气缸比较合适。综合表21，实际负载2500N与表中的80缸径的P1，05工作压力等都相吻合，所以80缸径比较准确。加上考虑到支架的大小和面桶大小的因素，结合市场中现有的单面桶气动饸饹机，加之对面团粘度和硬度的考虑（因为面团过硬货过粘都会影响实际的工作压力），所以使用80的面桶应该足够了，如果缸径太大，耗气量就会更多，浪费气泵产生的气量，更加耗电，而且缸径太大也不美观，不便于携带。表24活塞杆外径尺寸选择表（GB/T23481993）4568101214810121620253240506380901001101251401601802002202502803203604004505001618202225283236404550566370大气缸活塞杆直径的话，一般为03D，为24MM，根据表24，取25MM，这个与表21也相吻合。初步选择80缸径的气缸。而给面桶的更换提供动力的小气缸可以初步选择32缸径的气缸（这个不用通过实际计算）。气缸活塞杆直径03D根据表24取10MM。大气缸行程的话，由于面桶高度为130，加上压面板需要抬起的高度，初步确定行程为200。而小气缸是为连接板提供动力，所以量了一下行程是两个面桶的中心距为150。缓冲形式的话选择有缓冲，毕竟缓冲的相对安全一点,不会太急而压坏面桶底部的出面板。安装形式的话，由图定，大气缸用前法兰式，小气缸用脚架式（底座型）。安装方式如图样式图29气缸安装方式参考所以由图28所示初步确定大气缸和小气缸的型号分别为IQC80B200MF1G1/4IQC32B150MS1G1/4两个气缸如图所示图210大气缸三维图模型图211小气缸三维图模型244管路内径和材料的选择管件包括管道和管接头。管道是连接气缸和气泵和的元件，压缩气管道和管接头选用标准件，管道要尽量短一点以便减少压力损失。管系元件选择是否妥当，决定了气压系统工作的可靠与否，对维修方面也都有影响。要根据工作环境、工作压力、安装位置选择管材质，管道的内径可以更具换向阀来选择。管接头与换向阀等元件直接连接。管材尽量耐高温，否则长期在温度高的环境下压面时容易破裂、变形或损坏。现在市场上有压缩空气软管（PU管）、橡胶管、尼龙管、弹簧管、钢管、紫铜管等材质的管路。本设计使用标准PU管。PU管制造原料是TPU材料，其质量比较稳定，且耐高压，耐气温，耐磨损，耐弯折。PU管管路光滑柔韧，弹性高，弯曲半径小。温度范围在零下15度到70度。所以比较适合饸饹机的使用。如图所示图212PU软管空气压缩管实例PU管的型号选用PU1065，外径为10，壁厚为175MM。管接头选用标准的空压机快速接头，型号选用30SP（1065，如图所示图213空气压缩管管接头实例245换向阀（开关）的选择换向阀分为电磁阀和手动阀。这里选择普通的三位两通手动阀就可以。气孔大小为10MM口径。样式如图图214手动气体换向阀实例关于是否选用溢流阀溢流阀功用有两种一是当系统压力超过或等于溢流阀的调定压力时，系统的气体动过阀口溢出一部分，保证系统压力稳定，用于调压；二是在气动装置中作为安全阀，在气动装置正常工作时处于关闭状态，当压力过大或压力等于其设定压力时开启，对系统起到很好的保护作用。在这里的话，通过市场调查，市场上现在有的气动饸饹机并没有使用溢流阀，不过要是出于安全的考虑，想要延长气动装置的使用寿命的话，可以使用溢流阀作为安全阀用。不过有些空气压缩机上自带有安全阀，所以本设计已忽略。246空气压缩机（气泵）的选择理论上来说，空气压缩机的型号要根据气缸型号来选择。并且要计算气缸的耗气量，气缸耗气量我这里可以简单的计算一下活塞杆外伸（压面）行程的耗气量（管路容积耗气量忽略不计）APTLDQ1214式子中D气缸内径；L气缸行程；杆外伸行程时间；1TP气缸工作压力；大气压力APD80MML2005S（估值）1TP298566879PASFN2045103PAAP所以00008/S08L/S0048/MINAPTLDQ12143M3M活塞杆内缩回程（活塞杆收回）的耗气量APTLDQ2224其中D活塞杆直径杆内缩行程时间2TD20MM4S（估值）所以0000942/S0057/MINAPTLDDQ22243M3由上可知，选择空气压缩机时候，只要其容积流量大于0057/MIN就3M行了。通过市场调查，选用一般的空气压缩机就行了。具体型号如下微型往复活塞空气压缩机型号Z004/8排气压力08MPA执行标准JB/T139额定转速1400R/MIN容积流量006立方米/MIN匹配功率075KW重量35KG外形尺寸723561执行标准JB/T139282002外形样式如图图215微型空气压缩机实例25压面板设计压面板是用来压面的零件，在压面是与面团直接接触，压面板固定在大气缸的活塞杆顶端。压面板圆直径的大小应该稍小于面桶内径的大小，因为要在面桶内部往复活动。根据面桶的大小，以及考虑到与活塞杆紧固，所以需要将螺母焊接到压面板上。所以压面板的设计如下图所示图216压面板设计三维模型图217压面板设计尺寸参数26机架的设计由于饸饹机工作时的压力还是比较高的，并且为了设计美观和放置稳定，加上对现有的饸饹床的参考等，外形设计的和板凳类似，使其便于摆放和加强放置的稳定性。决定机架设计效果图如下图218机架设计三维模型机架的详细设计参数和设计思路如下。1、机架的横版设计机架横版由于承受较大的力，以及考虑到要在横版上安装两个气缸，所以采用950MM140MM30MM的钢板制造。由于要在横版上放置两个面桶，而面桶的更换需要小气缸的推动，所以要另设计一块连接板以便连接面桶和横版。所以在横版上设计了连接板的滑行轨道。滑行轨道大大小和形状根据连接板的大小和尺寸设计。（连接板的设计可以参考26的详细说明）其次，为了防止轨道在在使用一段时间后弯曲失效，可以在轨道下面焊接加强筋。在横版上还要安装两个气缸。所以设计了安装气缸的装置在横版中央加两块竖版设计成气缸座，以便安装大气缸。而小气缸则安装在横版底面的一侧。两个控制空气的换向阀（饸饹机的开关）也要安装在机架上。为了美观和操作方便，控制大气缸的开关安装在竖版上，控制小气缸的开关安装在横版的一端。安装时使用螺栓直接紧固。所以各打四个螺纹孔。二、机架的支撑设计机架底部采用六条20的钢筋设计，强度硬度和稳定性上有保障。横版和钢筋以及钢筋之间通过焊接进行连接。3、机架的具体效果和各部分参数详见底座工程图。4、气缸不能使用满行程。活塞杆在伸出时，尽量不要使活塞与气缸缸盖碰撞在一起，否则长期使用容易引起气缸的损坏。所以在设计底座的气缸座时，设计的尺寸应该尽量防止气缸使用满行程。但是好在本设计使用的是有缓冲式的气缸，所以运作时使用满行程也无大碍。27装置的主要零件和连接的设计271面桶和机架的连接面桶和机架通过设计一个连接板进行连接。连接板设计效果图如下所示图219面桶连接板设计三维模型1图220面桶连接板设计三维模型2面桶可以插入到连接板中，拆卸比较方便。连接板支撑面桶的部分通过参照市场上的饸饹机，设计成半圆形的，使面桶与连接板的接触面积更大，连接更加牢固稳定，如下图所示图221连接板设计三维模型3连接板左侧有个小凸台，用于与小气缸的活塞轴固定。如下图所示图222连接板设计三维模型4连接板由机架横版上的支撑轨道支撑，可以进行横向的滑动，通过小气缸提供的推力进行移动，从而可以自动更换面桶。连接板的各参数如下图所示图223连接板尺寸参数1图224连接板尺寸参数2图225连接板尺寸参数3图226连接板尺寸参数4272气缸和机架的连接大气缸理论上使用前法兰式，但是通过市场调查，得知可以直接通过螺母固定在机架的气缸座上。使用螺母GBM10的螺母。螺母下加装垫圈。小气缸使用脚座式固定在机架的横版底面。固定使用M8的螺母固定。固定方式如图所示图227大气缸固定方式图228小气缸固定方式273压面板与大气缸活塞轴的连接压面板通过与活塞杆通过螺纹连接紧固。如图图229压面板与活塞杆连接方式其中，螺母事先与压面板焊接死，完了直接通过螺纹紧固到活塞杆上。274连接板与小气缸活塞轴的连接使用两个螺母紧固。具体如图所示螺母型号为GB/T61712000M10图230连接板与小气缸活塞连接方式275出面板与面桶缸筒的连接通过市场调查，百分之九十的家用饸饹机是使用螺纹将出面板和缸筒进行连接的，因为螺纹紧固比较牢固，也容易更换出面板。但是也存在一个问题是，使用时间久了，螺纹容易滑丝（螺纹损坏）。不过经过利弊衡量，还是决定使用螺纹连接。设计思路和一般的家用压面机的面桶一致，如图所示图231面桶底盖设计三维模型1图232面桶底盖设计三维模型2具体尺寸参数如下图图233面桶底盖设计尺参数1图234面桶底盖设计尺参数2276辅助零件的选择（标准件）其他一些辅助的零件全是标准件，如下是标准件的选择表表25标准件列表名称国际标准备注（单位MM）大气缸活塞轴螺母GB/T61752000M24大气缸紧固螺母GB/T61752000M10小气缸活塞轴螺母GB/T61702000M10手动换向阀紧固螺钉GB/T81912000M8X35小气缸紧固螺钉GB/T7012000M8平垫圈4个）GB/T9712002D1105D220H228零件材料的选用根据市场调查，零件一般选用45号钢就可以了（其实普通的低碳钢也可以，但是为了强度更好，这里选45号钢）。面桶的材料可以选用不锈钢等材料，可以防锈，且不锈钢的强度也不错。由于其内表面长期接触面团，所以其表面必须光滑，可以进行抛光氧化处理，必要的时候可以进行镀层处理，这样耐磨性和耐腐蚀性就大大提高了。连接板表面镀以厚度为3545的铬或镍层，镀后进行抛光、氧化处理。M连接板镀铬可以增加其表面硬度和耐磨性，气光洁度和耐腐蚀性也将大大提高。压面板由于长期往复运动，除要有足够的强度外，还要求其耐磨性好一点，所以选择铸锡青铜或者合金钢作为其材料。出面板由于长期受到挤压和摩擦，所以其强度要足够好，故选择合金钢或者铸锡青铜作为其材料。合金钢的抗拉（压）强度比较好。29零件强度校核291支架支撑圆柱的强度校核计算机架的底部采用六根圆柱支撑，着地的有四根。由于圆柱是不是直立的，有一定的斜度，压面时，圆柱不但受轴向压力还承受横向侧推力和弯矩，使受力相对比较复杂，气缸经常快速往复运动，且经常开启，开启的瞬间有一个瞬发的能量，引起饸饹机机架底座的剧烈的振动，所以在支撑底柱的强度计算时，如果把这些因素考虑进去，情况就比较复杂也难以计算。所以本饸饹机的支撑圆柱采用近似计算来校核圆柱的强度。只计算着地的四根圆柱强度，其余两根除外（因为只要抗压强度可以，抗拉强度是足够的，因为材料的抗拉强度要比抗压强度大）。且将立柱的轴向力近似为竖直方向的。实际上竖直方向的轴向力比倾斜方向的轴向力要大，所以只要竖直方向上计算出的强度符合要求，那么倾斜方向的强度是足够的）。支撑圆柱选用45号钢。查表得抗压强度为353MPA支撑圆柱受到压面的压力以及机身本身的重力。80MM缸径的气缸查前面的表格可知其理论输出力为2011N。考虑各种因素，计算时取总压力为2500N。每根圆柱所受的轴向力为FN2500/4625N由材料力学课本公式MAXAFNA是材料受力横截面积45号钢的抗压强度MPS35取安全系数N5则【】353/5706MPAFN/R625/（314001001）199MPA199MPA远小于706MPA所以，支架支撑圆柱的强度足够了。292连接板的强度校核计算连接板受到的是剪切力。如图图235连接板受到面桶对其的力连接板受到的是压面的压力和面桶自身的重力，在这里把压力在剪切面上的力看做是均匀分布的，那么剪切强度计算公式为AFS对塑性材料；对脆性材料705B018B取安全系数为5,45号钢的抗拉强度为MPAB59而45号钢属于塑性材料，取系数为06，所以06（598/5）7176MPA剪切截面A计算如图图236连接板尺寸示意1图237连接板尺寸示意2截面面积A为下图中粗实线的长度和钢板厚度的乘积图238连接板尺寸示意3图中粗实线长度为S2R360ARCSIN2DL其中L86D94所以计算得S18595MM所以剪切截面M取FN2500N268889486PA269MPAAFS因为269MPA远小于7176MPA且，连接板表面还要进行电镀，所以连接板支撑面桶和压力的强度足够了。293其余零件的强度1、与连接板接触的面桶外檐的受力和连接板的受力是一对反作用力，气大小相同。由292结果可得，面桶外檐的强度足够。2、底座横版上的连接板轨道与连接板接触面积比面桶外檐与连接板的接触面积都要大，所以其强度足够了。3双面桶气动饸饹机三维模型的构建31三维模型构建软件介绍由于我对SOLIDWORKS比较轻车熟路，所以就使用SOLIDWORKS进行了饸饹机的整体结构的设计。SOLIDWORKS是近年来比较流行的三维建模软件，可以制作三维、二维、零件、装配体等，功能很强大，操作也简单易学，其中很多自带的功能都特别不错，比如曲面建模，比如标准件的直接调用等等。说到标准件的直接调用，我这里使用了TOOLBOX插件的强大功能，里面直接有ISO以及GB等标准件零件库，所以比较方便。直接可以生成零件，完了简单设置一下尺寸就行了，十分方便。32三维模型的构建过程由于之前所有零件都做过详细说明了，所以这里就不一一再介绍了，关于三维的构建过程以及SOLIDWORKS的操作过程也不做详细介绍。这里简单说一下我的制作步骤。首先自己在纸上做一些零件的简单设计草图，完了使用SOLIDWORKS简单做出零件的模型。由于很多尺寸都不太确定，所以先估摸着标一下尺寸。等到所有零件差不多都制作完成之后，进行装配，通过装配过程中的实际问题和自己的设计过程，以及产品的实际性能要求，然后通过计算，确定最终的尺寸。最后可以再对零件模型的尺寸进行修改完善，做出最终的装配体。这样的设计过程和以往比如减速器的设计过程有所不同，减速器是预先通过计算、手工绘制零件图、装配图（使用AUTOCAD也行），最后再根据这些做出三维模型。本设计是先设计出模型，最后通过计算、研究最终确定尺寸或结构。原因在于，减速器在市场中已存在，也比较常见，并且减速器几乎所有尺寸都能通过计算得到。而饸饹机的一些尺寸都不是通过计算得出的，必须通过反复的模型仿真试验才能确定最终的尺寸。三维的装配体构建完成后，我可以通过三维模型，直接利用SOLIDWORKS做出饸饹机的装配图以及零件图。还可以通过三维模型做出仿真动画。4零件的技术要求因为连接板长期在底座上滑行，且环境温度和湿度比较高，为防止腐蚀和提高寿命、增强耐磨性，其表面电镀铬或镍层，镀后进行抛光、氧化处理。连接板镀铬可以增加其表面硬度和耐磨性，气光洁度和耐腐蚀性也将大大提高。连接板周围应该经常进行清洁处理，防止面渣和灰尘粘附，影响其使用寿命。由于饸饹机的使用环境温度高于常温，所以温度变化会造成材料的胀缩。从而引起零件尺寸、配合间隙或者过盈量发生变化。故在零件设计的时候应该充分考虑到这一点。除了出面板和面桶缸筒的连接件（面桶底盖）不是标准件之外，其余的螺纹连接全是标准件连接。面桶底盖和面桶缸筒之间的螺纹配合采用内/外H/G配合。标准中规定了三种不同的精度（精密、中等和粗糙），此零件选用中等精度就可以了，因为其要求不是特别精确，只要连接紧固就行了。中等精度选择7级精度。旋合长度稍微长一点，这样有利于稳定性和足够的连接强度。底座横版上与连接板接触的轨道，表面一定