創(chuàng)新設計鄧樓

1、目錄摘要- 1 -1緒論- 1 -1.1廚房食物垃圾處理的緊迫性- 1 -1.2廚房食物垃圾的特征及其危害- 1 -廚房食物垃圾的特征- 2 -廚房食物垃圾的危害- 2 -1.3食物垃圾處理的方法- 2 -1.4方案論證- 2-2廚房食物垃圾處理器的設計- 3-2.1廚房食物垃圾處理器的可行性分析- 3 -2.2廚房食物垃圾處理器的工作原理及組成- 3 -廚房食物垃圾處理器的工作原理- 3 -廚房食物垃圾處理器的組成- 5 -2.3粉碎刀盤組合刀具結(jié)構(gòu)設計- 6 -刀具基本尺寸的確定- 6 -粉碎刀盤的力學分析及材料的選擇-6-粉碎刀盤的強度校核- 9-刀片的強度校核- 12 -粉碎刀盤的結(jié)構(gòu)

2、設計- 13 -2.4驅(qū)動電機的選擇- 14 -電動機種類的選擇- 14 -2.5其它部分設計- 16 -2.6廚房食物垃圾處理器的裝配- 16 -3結(jié)論- 17 -參考文獻- 18 -謝辭- 18 - 摘要本設計依據(jù)我國實際情況，研制適合本國的廚房食物垃圾預處理裝置食物垃圾處理器。垃圾處理器的驅(qū)動電機和粉碎刀盤為機器的關健部分，直接影響機器的使用效果，所以本設計著重對粉碎刀盤和驅(qū)動電機進行設計論述。對于粉碎刀盤和刀片，先對工作載荷進行力學分析，計算流體阻力，進而選擇材料及對刀盤、刀片進行強度校核。根據(jù)我國食物垃圾的特點，設計采用組合刀盤式粉碎刀。設計中驅(qū)動電機的運行特征為時間短，啟動頻繁，斷

3、續(xù)工作，其性能直接影響著廚房食物垃圾處理器質(zhì)量的好壞，本設計采用電機為永磁直流電動機，它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、出力大、效率高。此次設計的食物垃圾處理器，避免了目前同類產(chǎn)品完全采用交流電機、選用昂貴材料的做法，使機器的制造和使用成本降低。關鍵詞：食物；垃圾；刀盤；永磁電機1緒論1.1廚房食物垃圾處理的緊迫性隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市生活水平的提高和人口的增長，人們在不斷美化居室的同時，也在追求廚房的整潔、衛(wèi)生和科學化。然而，人們在廚房精工細作時，往往會忽略一個嚴重的問題，即食物垃圾或下角料的處理，從而造成生活垃圾的排放量急劇增長。目前，我國生活垃圾日處理量僅占垃圾生產(chǎn)總量的45%，有近一半的生

4、活垃圾不能及時處理而隨意堆置，剩飯和剩菜以及下角料等常常倒入洗滌盆的下水管內(nèi)，如不及時處理，這些食物垃圾就會堵塞下水道并在下水道內(nèi)腐爛、發(fā)臭，造成細菌滋生、老鼠橫行、污水橫流，嚴重污染家庭和公共場所環(huán)境，夏天尤其嚴重，由此給生活帶來許多麻煩，嚴重的影響著人們的生活環(huán)境和身體健康。1.2廚房食物垃圾的特征及其危害1.2.1廚房食物垃圾的特征食物垃圾主要是指在食物加工和飲食消費過程中產(chǎn)生的易腐爛、易生物降解的廢棄物，是城市生活垃圾的主要組成部分，與其他垃圾相比，具有含水量、有機物含量、油脂含量及鹽分含量高，營養(yǎng)元素豐富等特點，具有很大的回收利用價值。一般在食品加工過程中產(chǎn)生的食物殘余稱為廚余，飲食

5、消費后的食物殘渣稱為浴腳，從化學成分上看主要是淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、脂類和無機鹽等。1.2.2廚房食物垃圾的危害廚房食物垃圾中含有大量易腐物質(zhì)，而我國垃圾收集容器和運輸車輛對其并不適宜，從而帶來在垃圾收集和運輸過程中的二次污染。同時，食物垃圾因其含水量大，又是垃圾填埋場的滲濾液的主要來源。由于食物垃圾易腐爛，產(chǎn)生臭氣污染大氣的同時還使蒼蠅，嶂螂等害蟲橫行，傳播疾病。加之人們環(huán)保意識比較薄弱，在一些城郊結(jié)合區(qū)，可以看見餐廚垃圾被隨意倒入陰溝、路邊，嚴重影響了市容環(huán)境衛(wèi)生。再者，我國有把餐廚垃圾作為牲畜飼料的習慣，一些垃圾的細菌、重金屬會通過牲畜的內(nèi)臟危害人體的健康，更有甚者，有一些不法之徒為了謀

6、求暴利，降低成本，甚至用“浴水油”提煉色拉油來加工食品，毒害百姓。廚房的食物垃圾易腐爛、有異味、滋生細菌、招引小蟲，成為揮之不去的家庭污染源。食物垃圾占50%左右。解決食物垃圾對家庭的污染已成為提高家庭生活質(zhì)量的標志之一。近幾年，食物垃圾處理器在韓、日等國也得到了高速發(fā)展。在北京一些大批量高檔精裝修房已使用了食物垃圾處理器，業(yè)內(nèi)人士表示，食物垃圾處理器與微波爐等家用電器一樣，將成為家居廚房的標準配置。 1.3食物垃圾處理的方法由于我國垃圾沒實行分類管理，所以廚房食物垃圾混合在城市生活垃圾中做一般常規(guī)處理。1衛(wèi)生填埋、2焚燒、3堆肥、4作牲畜飼料。1.4方案論證方案一：設計的機器利用活動齒盤和固

7、定齒盤間的高速相對運動，使被粉碎物經(jīng)齒沖擊、磨擦及物料彼此間沖擊等綜合作用獲得粉碎。這種機器結(jié)構(gòu)簡單、堅固、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、粉碎效率良好，被粉碎物可直接由主機磨腔中排出，粒度大小通過更換不同孔徑的篩網(wǎng)獲得。機殼內(nèi)壁全部經(jīng)機加工達到表面平整光滑，改變了老機型內(nèi)壁粗糙、粉塵堆積的現(xiàn)象，但是作為食物垃圾處理器我們需要的是占地面積小，便于連接，同時耗電量能被一般家庭所接受。方案二：設計的機器工作原理在刀盤高速旋轉(zhuǎn)時，被處理物不會與刀盤同步旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個速度差，加上離心力對被處理物的作用，使被處理物與刀盤的運動又不同向，這樣，依靠內(nèi)齒環(huán)和端齒環(huán)及高速旋轉(zhuǎn)刀共同對被處理物的破碎，撕拉等作用，使食物垃圾迅速變

8、為3-5mm顆粒。垃圾處理器由投入口、粉碎室、驅(qū)動電機和排污口四部分組，驅(qū)動電機為處理器提供動力來源，粉碎室內(nèi)裝有多重多向粉碎功能的粉碎刀盤，是食物垃圾進行粉碎的場所，驅(qū)動電機和粉碎刀盤是垃圾處理器的關鍵部分，直接影響垃圾處理器的使用效果，這種機器更加適合我國的食物結(jié)構(gòu)和住宅特點。避免了目前同類產(chǎn)品完全采用交流電機、國外進口電機、選用昂貴材料的做法，使機器的制造和使用成本降低，滿足一般家庭的使用需要。因此，我們決定采用第二個方案。2廚房食物垃圾處理器的設計2.1廚房食物垃圾處理器的可行性分析固體垃圾的破碎裝置有碾磨、剪切、粉碎等多種方式，這是固體垃圾處理的預處理階段。本文所要設計的廚房食物垃圾

9、處理器就是利用粉碎、剪切等方法把廚房食物垃圾快速粉碎成的顆粒狀，通過下水裝置排入污水管道系統(tǒng)。排入污水管道的垃圾，其顆粒越小或密度越接近于水的密度，則顆粒不會沉淀。據(jù)上海市環(huán)境研究所和美國賓夕法尼亞的環(huán)境工程研究院最近聯(lián)合調(diào)查顯示，經(jīng)美國摯通公司的U系列食物垃圾處理器處理過的食物垃圾在單位體積內(nèi)的分子數(shù)平均低于水分子的含量，食物垃圾的沉淀量少。廢水由高處依靠重力作用以一定的流速流入污水管道系統(tǒng)。由于在進行污水管道的水力學設計時，其原則是：不沖刷、不淤積、不溢流、要通風。所以在我國規(guī)定，污水溝道的最小流速為。被粉碎到一定粒度的顆粒進入下水道后，在此流速下完全可隨水流沿城建管道送入生活污水處理廠進

10、行處理21。食物垃圾處理器的工藝流程圖如圖1所示。220V交流電源水旋轉(zhuǎn)電機食物垃 圾食物垃圾處理器粉碎室粉碎刀 組5的顆粒流入下水道污水處理廠圖1食物垃圾處理器的工藝流程圖2.2廚房食物垃圾處理器的工作原理及組成2.2.1廚房食物垃圾處理器的工作原理廚房食物垃圾處理器就是把廢棄食物倒入水池，隨水流下，落入粉碎室內(nèi)腔的轉(zhuǎn)盤1上。盤中短柱軸2上裝有兩只可動破碎角爪3，盤上下各有一把三角形粉碎刀4，其根部相連。前部短片呈齒爪狀，位于垂直方向有夾角的個平面內(nèi)。盤上可動破碎角爪與盤下粉碎刀組成旋轉(zhuǎn)刀組如圖2所示。粉碎室內(nèi)壁由兩個半圓圈組合成一體，并且包裹住轉(zhuǎn)盤，但留有一定的間隙。它與轉(zhuǎn)盤之間有一定間隙

11、。半圓圈如圖3所示。旋轉(zhuǎn)刀組圖2半圓圈圖3轉(zhuǎn)盤由下部高啟動轉(zhuǎn)矩永磁電機驅(qū)動高速旋轉(zhuǎn)，依靠內(nèi)齒環(huán)和端齒環(huán)及高速旋轉(zhuǎn)的刀共同對被處理物進行破碎，撕拉等作用，通過固定刀組與旋轉(zhuǎn)刀組實現(xiàn)多重多向粉碎功能。落入粉碎室的水果皮、魚肉碎骨、果殼、蛋殼、剩飯、剩菜、蔬菜皮、咖啡渣、茶葉等廢棄物通過切、敲、磨、搗、撕等多重機械粉碎迅速變成微小顆粒,與水混合成糊狀漿液，使食物垃圾迅速變?yōu)轭w粒，隨水流沖入下水道。這種垃圾處理方式不會阻塞化糞池，使食物殘渣容易清理，廚房環(huán)境更加清潔23。2.2.2廚房食物垃圾處理器的組成設計的廚房食物垃圾處理器主要有入口部分、粉碎室、驅(qū)動電機和排污管組成，食物垃圾處理器工作原理如圖4

12、所示。圖4食物垃圾處理器工作原理圖粉碎室下部側(cè)壁設有排污管(出水彎管)，室內(nèi)裝有多重多向粉碎功能的固定刀組和旋轉(zhuǎn)刀組，旋轉(zhuǎn)刀組由安裝在帶孔轉(zhuǎn)盤上下兩面的粉碎刀組成。當水池內(nèi)的食物垃圾，經(jīng)入口進入粉碎室，隨水流下，便落入粉碎室內(nèi)腔的轉(zhuǎn)盤上盤中短軸上裝有兩只可動錐形破碎角爪，盤上有菱形粉碎刀，盤上可動破碎角爪與固定粉碎刀組成旋轉(zhuǎn)刀組。粉碎室內(nèi)壁四周嵌有套裝成一體的由內(nèi)齒環(huán)和端齒圈組成，作為固定刀組的齒形碾磨環(huán)，它與轉(zhuǎn)盤之間有一間隙，轉(zhuǎn)盤由永磁電機驅(qū)動高速旋轉(zhuǎn)，通過固定刀組與旋轉(zhuǎn)刀組實現(xiàn)多重多向粉碎功能。落入粉碎室的水果皮、魚刺、碎骨、蛋殼、剩飯菜等廢物通過切、撕、磨等多種刀具粉碎迅速變成小于的微小

13、顆粒，隨水流沖入下水管，這樣就避免了下水管的堵塞。其中驅(qū)動電機和粉碎刀盤為垃圾處理器的關鍵部分，它們的好壞直接影響食物垃圾處理器的使用效果。2.3粉碎刀盤組合刀具結(jié)構(gòu)設計2.3.1刀具基本尺寸的確定食物垃圾研磨機的最關鍵部件是粉碎刀盤的結(jié)構(gòu)設計，由于它獨特的位置和功能,在設計時必須保證它既耐腐蝕、不容易生銹，又要滿足一定的強度和剛度，根據(jù)這些特點，我們選取1Cr13不銹鋼材料，其材料參數(shù)為：彈性模量，泊松比，密度。接口及刀盤尺寸的確定是參考我國廚房洗滌盆下水口的結(jié)構(gòu)尺寸及食物垃圾多、硬、雜、粗等特點，目前我國廚房洗滌盆下水口的結(jié)構(gòu)尺寸基本上是統(tǒng)一的，直徑為，只是在輪廓上有大小、深淺之分。經(jīng)計算

14、確定了刀盤的直徑：，厚度：。2.3.2粉碎刀盤的力學分析及材料的選擇.粉碎刀盤工作的載荷：組合刀盤工作時需克服阻力，為確保刀盤有足夠的強度，設計刀盤時首先應對刀盤所承受的載荷進行分析。我們把刀盤理想為一個繞中心軸旋轉(zhuǎn)的一塊薄板，在它上面作用流體旋轉(zhuǎn)阻力矩以及破碎食物垃圾(削、撕、磨)時的阻力。(1)流體旋轉(zhuǎn)阻力矩設一個半徑為R的圓盤，在本來靜止的流體中旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸通過圓盤的中心且與圓盤垂直。由于圓盤旋轉(zhuǎn)時，緊靠圓盤的流體層被圓盤上的摩擦阻力帶動作圓周運動，受慣性力的作用流體層往外流，并在圓盤的外緣處離開圓盤；而新的流體層則逼近圓盤，并依次外拋。這樣，經(jīng)過一個短暫的起始階段后，便建立了一個定常流動

15、，它對圓盤的旋轉(zhuǎn)施加了相當大的阻力。設：圓盤上單位體積的流體，切應力的方向與圓盤成角。切應力的徑向分量(2-1)徑向動量的增長同被圓盤帶著轉(zhuǎn)動的流體的離心力相平衡，(2-2)為被帶著轉(zhuǎn)動的流體層的厚度的量度,為圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度，r為圓盤半徑，故切應力的徑向分量與r成比例，即：(2-3)即：應力的周向分量(2-4)按其量級可表示為(2-5)圓盤的旋轉(zhuǎn)速度等于旋轉(zhuǎn)角速度乘以圓盤的半徑所以(2-6)將式(2-3)代入式(2-6)得：由實驗可知：與半徑無關，為一個常量，則化簡上式得：(2-7)根據(jù)運動粘性系數(shù)定義： (2-8)為運動粘性系數(shù)，為粘性系數(shù)，為密度將式(2-8)代入式(2-7)得：(2-9

16、)將式(2-9)代入式(2-3)得：由于為常量，所以轉(zhuǎn)矩與面積力臂成比例對于半徑為r和周向速度為V的圓盤，其系數(shù)為，且，故阻力矩為依據(jù)食物垃圾迅速變?yōu)轭w粒的設計結(jié)果要求。在實驗基礎之上，設計中選取刀盤的轉(zhuǎn)速為23.1430000.057/60使用計算旋轉(zhuǎn)圓盤上流體阻力矩的公式：(2-10)由此可以得出，流體阻力矩由公式 (2-11)得： 所以流體阻力為：(2)垃圾形成的阻力由于食物垃圾為軟垃圾，粉碎時產(chǎn)生很小的阻力，在對食物垃圾(不包括玻璃、陶瓷、革制品、碎布、羽毛)中常見的魚刺、剩菜等進行破碎測試時得到阻力大約為.粉碎刀盤、粉碎刀材料的選擇：前面我們已經(jīng)就材料作出選擇，下面我們就材料的選擇過

17、程進行描述：廚房食物垃圾處理器的關鍵部件之一是組合刀盤及刀片。在材料的選擇上必須保證它既耐腐蝕、不生銹、滿足一定的強度和剛度，同時要考慮其機械加工性和經(jīng)濟性。為此，我們在1Cr13和9Cr18兩種材料中參考表4進行選擇。(1)材料中C的含量越高，其耐腐蝕性越差；(2)在鋼中加入Cr能顯著提高鋼的抗氧化作用，增加鋼的抗腐蝕能力，并能提高鋼的強度和耐磨性，從而能顯著提高鋼的力學性能和物理、化學性能，因而在各種用途的鋼中普遍加入數(shù)量不等的Cr。但由于我國Cr資源稀少，故應盡量節(jié)約使用，少用或不用。根據(jù)表4的分析可以看出，在滿足使用要求的前提下，1Cr13比9Cr18易加工，C，Cr的含量低，價位大體

18、相當，所以，本文所用機器的刀盤及刀片選用1Cr13作為材料來加工。表4材料1Cr13,9Cr18參數(shù)表參數(shù)名稱1Cr139Cr18化學成分（質(zhì)量數(shù)%）C0.15 Cr11.5013.50C0.901.00 Cr17.0019.00密度()7.757.8硬度(HBS)159255屈服強度345抗拉強度540加工性能普通材料，稍難切削難加工材料價格(千元/噸)55用途具有良好的耐腐蝕性，機械加工性，一般用在刃具制造上一般用作不銹切片、機械刃具、剪切刀具、手術刀片及高耐磨設備零件2.3.3粉碎刀盤的強度校核粉碎刀盤受到循環(huán)載荷的作用，能發(fā)生疲勞破壞。刀盤是決定粉碎機壽命長短的因素之一，因此，按無限壽

19、命設計，即要求各部件在工坐載荷作用下具有無限長的疲勞壽命。金屬材料在交變應力下的強度常用曲線或疲勞極限來衡量。曲線如圖5所示。圖5-N曲線對于鋼材來說，曲線有一條水平漸近線，這意味著當時，試件經(jīng)受有限循環(huán)會發(fā)生疲勞破壞；當時，試件則能經(jīng)受無限次循環(huán)而不發(fā)生破壞。為此，設計時應力水平應該很低，以便有足夠的應力儲備。疲勞極限與抗拉強度之間的關系如下：材料1Cr13的抗拉強度進行保守估計，我們?nèi)〉南孪蓿杭矗旱淖钚≈禐橛嬎悖涸O在距圓心為處取一微面積，其上內(nèi)力對X軸之矩為，將所有內(nèi)力矩求和即得到截面上的力矩： (2-12)圖5橫截面應力示意圖其中A為橫截面面積。根據(jù)虎克定律：(2-13)將式(2-13)

20、代入式(2-12)中，并注意到為常數(shù)，于是有其中是與圓截面有關的一個幾何量，以極慣性矩表示，所以(2-14)將式(2-14)代入式(2-13)得：圓盤上最大的應力應在截面周邊各點，故代入： (2-15)根據(jù)材料力學知識，對于實心圓軸的極慣性矩：其中為圓軸橫截面的直徑。將公式 (2-16)代入式(2-15)得：可見 即依據(jù)曲線，當，時，試件則能經(jīng)受無限次循環(huán)而不發(fā)生破壞，設計中刀盤滿足強度要求。2.3.4刀片的強度校核由于刀片與刀盤都繞固定軸旋轉(zhuǎn)，運動形式相同，所以校核方法相同。依據(jù)曲線，只要當?shù)镀臅r，刀片滿足強度要求。設計中，刀片的半徑速度則依據(jù)公式(2-10)因為： 故流體對刀片阻力：又因

21、為： 將公式 代入式(2-15)得：因為所以可見，設計中刀片滿足強度要求。2.3.5粉碎刀盤的結(jié)構(gòu)設計根據(jù)我國食物垃圾種類多，硬度、粘性差別大的特點，采用組合刀盤式粉碎刀，由固定刀組和旋轉(zhuǎn)刀組組成，結(jié)構(gòu)為：旋轉(zhuǎn)刀組由刀盤組成。刀盤為組合刀盤，上面有菱形塊、擺動刀及直徑為3mm的小孔，擺動刀可繞固定軸做的擺動，實現(xiàn)粉碎垃圾。組合刀盤在電動機的帶動下高速旋轉(zhuǎn)；粉碎室內(nèi)壁四周嵌有套裝成一體的內(nèi)齒環(huán)和端齒環(huán)作為固定刀組，內(nèi)齒環(huán)和端齒環(huán)與粉碎刀盤有一間隙，利用間隙對食物垃圾進行切、撕、磨等破碎操作。組合刀盤式粉碎刀具有以下作用：對于硬度較小、粘性較大的食物垃圾，在可隨電機高速旋轉(zhuǎn)的刀盤上設置兩個擺動刀，

22、與粉碎室內(nèi)部的端齒環(huán)共同作用，實現(xiàn)對食物垃圾進行剪切和機械撕裂破碎功能。對于硬度較大、粘性較小的食物垃圾在轉(zhuǎn)盤上設置了兩個棱形固定刀，在離心力的作用下，食物垃圾很容易運動到轉(zhuǎn)盤的邊緣，為此，在粉碎室內(nèi)壁四周設置了平齒環(huán)。平齒環(huán)和端齒環(huán)共同作用，對食物垃圾進行切、撕、磨等破碎操作。在旋轉(zhuǎn)刀盤上分布著許多直徑為3mm的小孔，這些小孔一方面用來排泄破碎后的顆粒和污水，另一方面可以在保證轉(zhuǎn)盤足夠強度時減輕自重。2.4驅(qū)動電機的選擇驅(qū)動電機是食物垃圾處理器工作能量的提供源，也是關鍵部件之一，其性能直接影響著廚房食物垃圾處理器質(zhì)量的好壞。在設計中，電動機運行特征為時間短，啟動頻繁，斷續(xù)工作。我們選用永磁電

23、機,因為其定子為永磁鋼勵磁無需勵磁線圈，即省電又不發(fā)熱。磁路結(jié)構(gòu)經(jīng)精心選擇，使電機具有啟動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強、響應速度快、嘈聲低及轉(zhuǎn)動平衡等特點，電機設計時采用了一些特殊技術。但是本次設計所用的電機是自己設計制造的。(1)磁鋼徑向、軸向聚磁以加大極弧面來提高氣隙磁密，從而提高出力和快速響應能力。(2)采用不均勻氣隙設計和磁鋼極尖削角來保證對負載電流引起的電樞反應有良好的抑制作用，提高線性度并降低功耗。(3)利用電機槽和換向片及極弧寬度和齒槽的合理配合達到減小轉(zhuǎn)矩波動、嘈聲，保證平穩(wěn)運行要求。2.4.1電動機種類的選擇目前，電動機的種類繁多，價格、性能差別比較大，本著經(jīng)濟、實用的指導思想對電動機

24、類型及型號進行優(yōu)化選擇是十分重要的。選擇電動機種類應在滿足生產(chǎn)機械對拖動性能的要求下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便、價格便宜的電動機。根據(jù)機械的負載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求選擇電動機的類型。直流電動機可實現(xiàn)快速頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)；具有過載能力大、能承受頻繁的沖擊負載，優(yōu)良的調(diào)速性能，調(diào)速平滑、精確、方便和范圍廣等特點。設計中，食物垃圾處理器電動機的特征為頻繁短時運行、快速啟動，無調(diào)速要求。依據(jù)直流電動機具有的特點，設計選取電機類型為直流電動機。在直流電動機中，有一種電機的磁極是用永磁材料(或加上鐵磁材料)提供電動機所需要的勵磁源，從而代替了電磁式

25、直流電動機中的線圈式磁極。這種電機為永磁直流電動機。由于無需勵磁線圈，故省電且不發(fā)熱，磁路結(jié)構(gòu)精心設計，使電動機過載能力強、響應速度快、噪聲低及轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。基于上述特點，設計中選用永磁直流電動機。永磁材料的種類很多，有鋁鎳鉆系列磁鋼、鐵氧體永磁、稀土永磁等。表征永磁材料性能的主要因素：矯頑力、剩余磁感應強度Br、最大磁能面積以及磁穩(wěn)定性。選用永磁材料要求最大，溫度系數(shù)小，磁穩(wěn)定性高。永磁材料的磁穩(wěn)定性對于永磁直流電動機至關重要，若磁穩(wěn)定性差，則永磁直流電動機壽命短。外界因素能引起磁性能不可逆變化，為使永磁材料在使用時磁性穩(wěn)定，對材料必須預先進行穩(wěn)定化處理；高溫或低溫退磁，不同溫度范圍的溫度循環(huán)強

26、制退磁、交流或直流退磁等。選擇電動機時，應在電動機能夠勝任生產(chǎn)機械負載要求的前提下，最經(jīng)濟、最合理的選擇電動機的功率。若功率選得過大，設備投資過大，造成浪費，且電動機經(jīng)常欠載運行，效率較低；反之，若功率選得過小，電動機將過載運行，造成電動機的過早損壞。為此，選擇電動機容量應進行一些必要的分析和計算，具體可按以下三個步驟進行：計算負載功率根據(jù)負載功率，預選電動機的額定功率，使，盡量接近校驗預選電動機的發(fā)熱、過載能力和啟動能力。校驗的方法較多，工作量很大，而且準確度也很難把握。在實際工作中常采用統(tǒng)計分析法和類比法。類比法就是在調(diào)查同類機械所采用電機容量的基礎上，對主要參數(shù)和工作條件進行類比，從而確

27、定電機所采用的容量。本次論文設計就采用此方法。根據(jù)前面計算，粉碎刀盤在工作時，需克服的阻力為：刀盤的線速度負載功率： 電動機的額定功率，且留有余量取按以上參數(shù)的選擇，我們最終選取電機的技術數(shù)據(jù)如下：轉(zhuǎn)速：，功率：，電壓：，電流：，重量：。這種永磁直流電動機采用鐵氧體永久磁鐵激磁，鐵氧體的化學組成用MonFe2O3。表示，其中M為Ba,Sr,Pb中的一種或兩種以上的二價金屬離子，材料分為各向同性和各向異性兩類。它的矯頑力高，時效變化少，不含鎳、鉆等元素，價廉，原材料豐富。本此設計的電機體積小，重量輕，壽命長、噪聲低，有換向性能，零部件通用化程度強等特點，系封閉自冷式。而目前在市場上的同類產(chǎn)品都為

28、國外進口電動機，不僅價格昂貴，而且零部件配套難，維修困難，給顧客的使用帶來不便。2.5其它部分設計食物垃圾處理器其它部分的設計為非主要部件，主要包括：投入口、排污口等。由于我們?yōu)閷嶒灝a(chǎn)品，沒有自行加工模具生產(chǎn)的能力和必要，所以非主要部件的制作主要選用標準件。排污口由排水彎管、彎管法蘭和橡膠密封圈組成。彎管法蘭把排水彎管固定在處理器上，橡膠密封圈防止水分及垃圾殘渣外溢，起密封作用。食物垃圾是由投入口進入垃圾處理器的。它主要有裝配環(huán)、支撐環(huán)、水槽凸緣鉚合件、防濺罩等幾部分。裝配環(huán)、支撐環(huán)與水槽凸緣鉚合件相接。水槽凸緣鉚合件的上半部分卡在洗滌盆下水口，水槽凸緣鉚合件的下半部分與支撐環(huán)通過螺紋相連，裝

29、配環(huán)的卡槽與垃圾處理器的卡鎖連接。在銜接中分別有橡膠密封墊圈、石棉墊圈和墊圈，起密封作用。為了防止食物垃圾在粉碎時濺出，故加一個防濺罩。磨碎機外殼的設計也是我們需要攻克的難點之一，根據(jù)其獨特的安裝位置(在洗滌盆下，空間狹小且污雜潮濕)和安裝形式(必須采用立式、臥式達不到理想的效果)。因此外殼必須選用耐腐蝕、不生銹重量輕的材料。滿足要求的首選材料是塑料，但塑料成型時，必須先制造模具，由于模具造價較高，制造模具相應地提高了磨碎機的成本；因此，我們選用不銹鋼做成一個法蘭筒，套住電機，上蓋則用采用尼龍棒材料以減輕重量，這樣不但外觀美麗，而且也非常安全，同時又保護了電。粉碎室為鋁壓鑄件，附庸蝕，不生銹。

30、鑰制電鑲的粉碎盤堅固附用。破碎角爪能360旋轉(zhuǎn)，輕巧靈活，粉碎效果更佳。電機和粉碎室之間設有水封，防止水流入電機。鎖定裝配改進為旋轉(zhuǎn)快速鎮(zhèn)定設計，使安裝更便利、快捷。電機裝有過電流保護器，能確保使用安全。2.6廚房食物垃圾處理器的裝配依據(jù)圖紙，對加工后的零件進行裝配。其中，電機與刀盤相連，電機電源從殼體底部引出。組合式刀盤上有高低不同的短軸柱，分別裝有粉碎刀片和擺動刀，放入粉碎腔中，在粉碎腔內(nèi)壁裝配有端齒環(huán)和內(nèi)齒環(huán)。殼體1和殼體2用螺釘連接。排水彎管套上墊圈和彎管法蘭用螺釘固定在排污口出。支撐環(huán)套在裝配環(huán)中與水槽凸緣鉚合件用螺紋連接，水槽凸緣鉚合件壓在洗滌盆口，裝配環(huán)用卡鎖與處理器相連。在水槽

31、凸緣鉚合件內(nèi)安上防濺罩和堵塞。控制電路中的電器元件在電路板上焊接，固定在垃圾處理器上。安裝時需注意：在安裝裝配環(huán)和支撐環(huán)之間的彈性墊圈時，需提起裝配環(huán)，將彈性墊圈(大頭向下)的內(nèi)槽與水槽凸緣底部凸邊卡住。手指沿彈性墊圈邊緣輕輕壓下，不要太用力。彈性墊圈裝好后，可將裝配環(huán)放下，蓋住彈性墊圈并可以輕松的轉(zhuǎn)動。裝配環(huán)與處理器相連時，先將處理器對準固定裝置的下端，再將處理器的卡鎖插入裝配環(huán)中，向右轉(zhuǎn)動大約6毫米，使處理器暫時卡住，轉(zhuǎn)動裝配環(huán)和處理器，直至處理器的排污口和排水管道對準，向右轉(zhuǎn)動裝配環(huán)，直到擰緊，處理器的卡鎖擰入裝配環(huán)最左端的卡鎖槽內(nèi)。在與洗滌盆相連時，先順時針擰動裝配環(huán)，使裝配環(huán)與處理器分離。將裝配環(huán)升至水槽凸緣，移出彈性墊圈，再取出裝配環(huán)，將螺口支撐環(huán)從水槽凸緣上擰下，再取下纖維墊圈，將剩下的水槽凸緣和橡膠墊圈插入水池的排水口中，最后，從水池下面滑上纖維墊圈和螺口支撐環(huán)擰緊。3結(jié)論目前，雖然國內(nèi)在此方面的研究為空白，相關資料很少，但通過實驗來看，本次設計滿足設計的要求。此次設計包含了大量