毕业论文定稿-电子式电烤箱结构设计

原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397632014 届 本 科 生 毕 业 设 计 （论文）题 目： 电子式电烤箱结构设计 专业学院： 专 业： 学生姓名： 指导教师： 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763摘 要在全球能源紧张、经济快速增长的同时，也使社会各界聚焦节能领域。在人们追求高效节能环保的同时也注重舒适与健康的高品质生活的今天，大量的小家电涌入百姓家中。其中电烤箱就是其中的一种，在科技时代的今天，商家不断把新技术应用在该产品上。于是便有了功能多、品种全、应用广泛的电烤箱产业。本文通过对市面上常用的电烤箱的分类进行了解。首选确认选用何种形式的电烤箱，了解其工作原理，确认其技术参数，首选对电烤箱整体结构方案进行设计，完成电烤箱结构设计。然后根据技术参数，选取合适的零部件。然后利用三维软件SolidWorks 绘制其三维建模，最后由三维图转化为二维工程图，完成整个毕业设计。关键词：电烤箱、三维建模、结构设计、SolidWorks原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763AbstractIn the global energy shortage, rapid economic growth at the same time, also make the social from all walks of life to focus on energy-saving industry. People in the pursuit of high efficiency energy-saving environmental protection, but also pay attention to comfortable and healthy and high-quality life today, a large number of small household electrical appliances into peoples home. The electric heater is one of a kind, in the age of technology today, businesses continue to new technology applied in the product. So there are multiple functions, all varieties, widely used in electric heater industry.This paper carries on the understanding through the classification of the common electric oven The first confirmed using electric heater what form, to understand its working principle, confirm its technical parameters, first carries on the design to the overall structure scheme of electric heater, electric heater control circuit. According to the technical parameters, select the appropriate parts. Then use the three-dimensional software SolidWorks to draw the 3D modeling, and finally transformed by three-dimensional diagram for two-dimensional engineering drawing, completed the graduation design.Keywords: Electric Oven ；3D modeling；Structure Design；SolidWorks原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763目 录摘 要 .2Abstract 3第一章 前言 61.1 课题研究的意义 .61.2 课题研究的现状 .71.3 CAD 技术的发展概述 .81.3.1 CAD 技术发展历程 81.3.2 CAD 技术发展趋势 91.4 课题主要研究的内容 10第二章 产品方案的选择 .112.1 产品市场调研 112.2 电烤箱产品分类 122.2.1 电烤箱的分类 .132.2.2 电烤箱的功能 132.3 电烤箱的原理 14第三章 电烤箱的结构三维建模 153.1 SolidWorks 简介 .153.2 基于 solidworks 的零件建模的若干方法 .153.2.1 Toolbox 插件的模型导出 .163.2.2 曲线插入法 163.2.3 基于二维软件（AUTOCAD）的三维造型 .163.2.4 SolidWorks 软件辅助装配体设计 .183.2.5 应用 SolidWorks 进行装配 .193.3 电烤箱的三维结构模型 19第四章 电烤箱的零部件设计校核 234.1 外壳后盖的设计校核 234.2 外壳下盖的设计校核 24原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397634.3 内部底盖的设计校核 264.4 外壳后盖模具的校核 30结 论 33致 谢 34参考文献 .35原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第一章 前言1.1 课题研究的意义在全球能源紧张、经济快速增长的同时，也使社会各界聚焦节能领域。在人们追求高效节能环保的同时也注重舒适与健康的高品质生活的今天，大量的小家电涌入百姓家中。其中电烤箱就是其中的一种，电烤箱是利用电能转化为热能，其中能效损耗小，转化率较高，而且电烤箱制热快速，无噪音无污染，成为市民比较推崇的小家电，这也是市民选择的重要原因。在科技时代的今天，商家不断把新技术应用在该产品上。于是便有了功能多、品种全、应用广泛的电烤箱产业。在本着节能环保的初衷加上日趋完善的品质，电烤箱市场呈现出一片勃勃生机就像初升的朝阳，在短短的几年就从成长期提前进入成熟期，表现之一就是消费者对电烤箱产品购买安全意识的提升，而不是仅仅依据价格层面。如何提高消费者对电烤箱的认识、如何引导改善制造商对产品品质的提升使电烤箱行业健康发展，也就摆在人们眼前成为当务之急。生活中常见的电烤箱如图 1.1 所示：图 1.1：常见的电烤箱电烤箱设计的意义，在课题设计的过程中我们能学到较多课堂上学不到的东西，在设计进行阶段指导老师提供了很多相关机械机构设计的基本要求和设计思路，整个设计过程中使受益匪浅。是我在即将离开学校踏入社会一次重要的设计体验。也是为原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763以后的工作生活打下了基础，在此过程中我学到机械产品的设计方法和步骤。这次设计是我在指导老师的指导下一点点亲自完成，无论是在市场调研考察还是设计资料的查阅，都使得我们学到了很多东西。在设计过程中用到很多机械设计的基础课程知识，由于长期没有得以应用，很多的基础知识也都忘记了。使得我又从新把大一、大二、大三学习的基础知识重新温习。真正实现了学以致用的目的。1.2 课题研究的现状电烤箱厨房用具不再仅仅是个吃饭或者烹烤的用具，更是人们生活水平的一个象征。高档次的厨房用具，会让人感觉到生活档次，也是未来社会上高级白领的另一种生活追求，当工作完一天后，人们拖着疲惫的身体回到家时，如果面对一个个冷冰冰的厨房用具时，心情会更低落，也许都没有饮食的胃口，这对身体很不好，换一种人性设计的橱具，例如电烤箱，很温馨，拿出饭菜，放进去热一下，轻轻的按一下，热乎乎的饭菜立马出来，这也是一种生活享受，所以高档次的厨房用具必将成为未来人们的一种追求。人类生活方式也会带动厨房用具的进步，同时厨房用具的进步也会改变人类的生活方式。从 20 世纪 80 年代，短短的 20 几年发展时间，厨具行业已成为朝阳行业，进入一个从快速增长到逐渐成熟的质变阶段。中国约有 13 亿人口，厨具作为家庭必需生活用品，市场空间是极其庞大的。近年来中国厨具市场销售量以 35%的速度在上升。2006年全年中国规模以上全部家用厨房电器具制造企业实现累计工业总产值 71,223,029 千元，比 2005 年同期增长 27.71%；全年实现累计产品销售收入 66,504,844 千元，比2005 年同期增长 21.61%，截至 2006 年 12 月底，全行业规模以上企业单位数 489 家。2007 年 1-2 月中国规模以上全部家用厨房电器具制造企业实现累计工业总产值11,075,322 千元，比 2006 年同期增长 33.88%；2007 年 1-2 月实现累计产品销售收入10,060,189 千元，比 2006 年同期增长 26.12%，2007 年 1-2 月实现累计利润总额153,462 千元，比 2006 年同期增长 27.17%；截至 2007 年 2 月底，全行业规模以上企业单位数达 528 家。近年来，中国厨具产业出现了如下一些新的发展趋势：信息技术的发展给企业带来了机遇与挑战。从机遇方面讲，信息技术有助于优化企业流程，降低管理成本，在竞争中获取优势。而那些无法利用信息技术改进流程的企业则在竞争中明显处于劣势地位。产品结构向美观、时尚、环保、能耗低的方向演化。低附加值的产品必须继续经受国内同行业的冲击和更深层次的竞争。流通渠道酝酿变革。随着原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763近几年家电连锁业的兴起，它成了当前家电业销售的重要渠道，但由于家电连锁店的进入成本和运营成本较高，已有厂家在寻求其它途径，如进入建材城和整体厨房展示厅等。未来厨具市场竞争将更加激烈，整个行业到了重新洗牌的阶段。但大多企业规模小，处境艰难。丰厚的利润使一些大型家电企业也开始抢滩厨卫市场，使竞争迅速在全国范围内升级。特别是不少跨国公司携技术、品牌、营销优势卷土重来，使国内厨具竞争更趋白热化。随着中国国民经济快速稳步增长，城镇居民的住房需求发生重大变化，对相关产业包括厨具产业的发展产生了较大的拉动作用。同时，广大农村市场有待开发，加上城市居民更新换代的需求，厨具的需求量将保持稳步增长势头。近年来中国厨具市场销售量迅速上升，国内厨具生产企业也在不断地增加，厨具行业面临着一个发展的良机。未来的厨具行业竞争重点将体现在“技术战”方面，如何演绎好“创新、人性、节能、环保”的产品理念，必是未来众多厨具商争抢中国厨具市场这块“大蛋糕”的关键。在现代人快节奏生活中，电烤箱已成为便捷生活的一部分。随着控制技术和智能技术的发展，电烤箱也向着智能化、信息化发展。而现有市售的电烤箱其主要弊端为：不能按既有程序进行烹烤，需要使用者根据食物的类型、数量、温度等因素去设定电烤箱的工作时间，若设定的工作时间过长，含水分较多的食物可能会产生过热碳化的现象，若时间过短则达不到预期的烹烤效果。不仅在节能方面未做过多考虑，使用者还需要经常翻看使用说明书才能完成操作过程。针对这些问题，笔者认为有必要研制一种操作简单且烹烤效果好的电烤箱，根据一些家常菜按固定程序烹烤的现象，可采取分时、分档火力加热，节时又节能。1.3 CAD 技术的发展概述CAD 是计算机辅助设计(Computer Aided Design)的简称，是工程技术人员以计算机为工具，用自己的专业知识对产品或工程进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。 CAD 技术把设计人员所具有的最佳特性，包括创造性思维、形象思维与经验知识、综合判断与分析的能力，同计算机的强大记忆与信息检索能力、大量信息的高速精确计算与处理能力、易于修改设计、工作状态稳定且不疲劳的特性结合起来，从而大大提高设计速度与效率，提高设计质量，降低成本。1.3.1 CAD 技术发展历程CAD 技术的思想源于 20 世纪 50 年代，1950 年美国麻省理工学院研制出可以显示原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763简单图形的图形设备“旋风 1 号” ，50 年代末美国 Gerber 公司研制出平板绘图仪，Calcomp 公司研制出滚筒式绘图仪，这些都为 CAD 技术的发展提供了最基本的物质条件，整个 50 年代 CAD 技术还刚刚萌芽，只是处于被动式的图形处理阶段。进入 60 年代，CAD 技术开始蓬勃发展起来，1962 年麻省理工学院的 Sutherland 发表的博士论文SKETCHRAD一种人机对话系统 ，为 CAD 技术的发展和应用打下了理论基础，1966 年出现了第一台实用的图形显示装置，同一时期还出现了许多商品化的 CAD 设备。从 70 年初期开始，CAD 进入了早期实用阶段，1970 年美国 Applicon 公司第一个推出完整的 CAD 系统，随着各种廉价的图形输入设备的相继问世，CAD 逐步走进中小企业。从 80 年代至今，CAD 技术的发展突飞猛进，一方面小型机及微型机的性能不断提高，价格不断下跌，诸如大型数字化仪、自动绘图机等计算机外围设备己经成为 CAD 的一般配置，为推动 CAD 技术向更高水平发展提供了必要的条件，另一方面，基于小型机和微机的软件技术也迅速提高，大量成熟的商品化软件不断涌现，又促进了 CAD 技术的发展，CAD 技术得到了越来越广泛的应用。1.3.2 CAD 技术发展趋势随着 CAD 技术的不断研究、开发与广泛应用，对 CAD 技术提出越来越高的要求，因此 CAD 从本身技术的发展来看，其发展趋势是参数化、三维化、智能化、网络化、集成化和标准化。具体表现为：1.参数化参数化既能为用户提供设计对象直观、准确的反馈，又能随时对设计对象加以修改，同时减少设计中的疏忽，从而在很大程度上提高机械设计的效率。参数化是实现机械设计自动化的前提和基础。2.智能化现有的计算机辅助设计系统智能化程度越来越高，原来繁琐的操作逐渐被计算机的智能化处理所替代。将人工智能引入 CAD 系统，使其具有专家的经验和知识，具有学习、推理、联想和判断的能力，以及智能化的视觉、听觉和语言的处理能力，从而达到设计自动化的目的。3.三维化随着三维图形技术的发展，在计算机内部建立相应的三维实体模型能够更直观、更全面地反映设计意图，并且在三维模型的基础上可以方便地进行虚拟装配、干涉检查、有限元分析和运动分析等应用。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397634.集成化集成化就是向企业提供一体化的解决方案，其出发点是企业各个环节是不可分割的，必须统一考虑。计算机辅助设计所产生的三维模型将最大限度地被后续的分析、加工、工艺和仿真所利用。5.网络化网络化可以充分发挥系统的总体优势，共享昂贵的设备，节省投资。不同设计人员可以在网络上方便地交换设计数据。6.标准化随着 CAD 系统的集成化和网络化，指定各种产品设计、评测和数据交换标准势在必行。1.4 课题主要研究的内容通过对市面上常用的电烤箱的进行了解。查阅相关的产品资料，本课题拟定完成以下几点内容。了解目前常用电烤箱的样式，和国内外的发展趋势；确定一款电烤箱的总体设计方案；对于该产品的主要参数进行设计计算；用 solidworks 三维绘图软件进行产品的造型与结构设计；编写说明书，撰写毕业论文。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第二章 产品方案的选择2.1 产品市场调研电力时代的到来，为电子厨具准备了基础条件电，大量的电子厨具进入了老百姓的厨房，电磁炉，电水壶，电饭锅，电炒锅，等等，开始被广泛使用。但有个缺点就是速度慢，对当今这个非常讲究办事效率的时代来说，电是无法满足这个要求的。而且这些器具对人类的健康有危害，这些器具大部分都是铝质，近年来，医界研究报告指出，老年痴呆病患脑组织中的铝含量，高出健康者约 10 至 30 倍，这表示蓄积在人类脑中的铝，将导致脑神经退化、记忆力减退、性格异常，甚至痴呆。因此，如何从日常饮食中，防范铝摄取过量，变成养生保健的新焦点，摄取一旦过量:痴呆、健忘、骨质疏松等疾病跟着来。这个时代人们对于这些电子厨具在满足功能性的基础上，也开始注重外在的造型，但改变不是很大，大部分器具的颜色还是采用的无色系，造型上也非方即圆。电子时代人们对于饮食用具虽然有所设计，但变化不是很大。民以食为先，中国人对饮食的讲究是世界知名的，饮食是中国文化中极为重要的一部份。早在远古时代，人们过着日出而做，日落而息的简单生活，生活方式也极其简单，能吃饱穿暖就满足了，那时候人类对饮食没多大要求,厨房用具更没讲究了，手抓，烧烤是最原始的了，早先的灶是在土地上挖成的土坑，直接在土坑内或再于其上悬挂其他器具进行烹饪。这种灶坑在新石器时代广为流行，并发展为后世的用土或砖垒砌成的不可移动的灶，至今仍在广大农村普遍使用。新石器时代中期发明了可移动的单体陶灶，为商周秦汉各代所继承，并发展出了铜或铁铸成的炉灶，较小的可移动灶称为灶或镟，实际就是炉。进入秦汉以后，绝大多数炊具必须与灶相结合才能进行烹饪活动，灶因此成为烹饪活动的中心。有圆形三足，也有方形四足，那时候人们对于这些炊具也只有功能上的要求，对于外观造型，人们也没有什么要求。但那时候的饮食很不健康，大部分都是烧烤的食物，所以那时的人类平均寿命相对于现在比较少，后来人类文明逐步提升，人们开始使用餐具，学会了烹饪，在餐具方面，中西有教大的差异，中国人包括亚洲一些黄种人的国家，使用的是筷子，汤匙，吃饭也用碗盛；而西方人呢，则是盘子盛食物，用刀叉即切即吃，喝汤则有专门的汤匙。筷子与刀叉作为东西方最具代表性的。现代人类的生活步伐急速变快，.生活节奏加快，时空观念、竞争观念增强，独生子女及离退休职工增多，生活中紧张刺激增加，心理因素和情绪反应已成为一个重要的致病因素，引起了一些心理情绪反应性疾病如临考紧张综合征、离退休生原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763活不适应、情绪性腹泻等。快节奏的生活，在色香味俱权全的的基础上人们对于食物的烹饪时间又有了要求，于是人类又开始了不断的探索，新的饮食用具逐一被发明，高频电磁灶、电烤箱、微波烤箱等开始陆续大量进人家庭。于是人类又进入了光波时代，电磁厨具被普遍使用，面对高速增长、潜力巨大、消费品牌化的行业市场，厨房电器向一体化、节能化、时尚化发展 。在中国市场乃至全球市场上，厨房电器都在朝着节能、环保、高端的方向发展。新的形势化方向发展，功能趋向于能为人们的健康、节能环保提供更多帮助。也为绿色、健康、环保的厨房电器行业带来无限的商机。 今年，厨房电器出现了不少节能、环保的厨房电器。在厨房家电领域，节能环保型产品将是市场竞争的主力。随着节能环保风潮的进一步涌动，厨房家电也将进入竞争激烈的节能环保时代。消费者是购买、使用商品或接受服务的人，是为了生活消费需要，购买、使用商品或者接受服务的人。他们是一个比较感性的群体，他们对产品的看法、要求、意见将直接关系到此产品的可存在性和市场前景。市场调研总结：（1）目前市场上电烤箱价位在 2002000 元不等，低价位电烤箱无法满足消费者的功能需求，而高价位电烤箱虽满足了消费者的功能需求，但令许多消费者望而却步。（2）大多消费者在选用电烤箱时对外观有一定要求。（3）名牌产品占市场份额最大，尤其美的、格兰仕。（4）消费者在选用家用电烤箱时多选用升温快、无噪音的电烤箱。个人用电烤箱多选用经济实惠型的。以上结论要求后面的设计应该注重产品的经济实惠，价位不应太高，造型要美观，功能要满足大多数人的需求。2.2 电烤箱产品分类按所用电热元件分为普通型和远红外型；按有无自净功能（能自动将箱内汤汁污垢变为可以方便拭去的轻灰的功能）分为自净型和非自净型。 电烤箱所用的发热元件大致可分为三类：一类是选用一根远红外管和一根石英加热管的电烤箱，它是所有的电烤箱中档次较低的类型。不过，基本的电烤功能还是能实现的，只是烤的速度相对会慢一点。因此，它比较适合经济状况一般，但却需要买电烤箱的家庭以及单身一族。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763另一类是采用两根远红外管和一根石英加热管的电烤箱，这类烤箱的特点是加热速度比较快。不过，与前者相比，价格要稍微高出一些，一般贵上一两百元。还有一类则是在附件中备有一根紫外线加热管，可菌消毒，卫生程度较高，而且加热速度快，所以价格就比较贵了，它适合于经济条件好的消费者。 2.2.1 电烤箱的分类 电烤箱的款式主要有立式和卧式两种，其中立式的比较适合于厨房不是很大的家庭，因为它占的不是地面面积，而是空间体积，只要你家的高度结构不是很矮就可以了；卧式的则适合于厨房面积大一些的家庭，但究竟如何选择主要还是看个人喜好以及厨房的装修特点。另外，从电烤箱的外壳上来看，又可分为金属烤漆与喷塑两种。不过虽然外形的喜好因人而异，但对于电烤箱的箱门来说，应选择透明度高的比较实用。 2.2.2 电烤箱的功能 一些高档的电子电烤箱可以按预先编制好的程序改变加热方式、加热时间以及食品的转动等。比如“360 度旋转烘烤功能 ”就可以使得烤制鸡鸭等肉品时进行 360 度的旋转烘烤，使食物受热均匀。有的电烤箱还配置了烤鱼网等实用配件，可以给你更大地尽情发挥厨艺的空间。一是上火、下火既能分别单独开也能同时开。二是定时设置通常 0 到 60 分钟可调，有的还有始终加热档。三是温度控制在 100 到 250 摄氏度可调，有的还有 40 到 100 摄氏度的低温档。四是有些烤箱有旋转叉架可以烤整鸡用，有的烤箱下面有旋转托盘。烤箱的外观应该密封良好，减少热量散失。开门大多是从上伤，也不能太松，以免掉下来砸坏玻璃门。烤箱内部应该有至少三个烤盘位置，能分别接近上火、接近下火和位于中间。有些烤箱底部活动可拆卸，便于清理油渍和碎渣。烤箱的有效容积从 13 升到 34 升都有，但是便于挑选的方式是测量烤箱内部的宽度，看能容下多大的蛋糕，蛋糕尺寸用英寸计量，1 英寸=2.54 厘米，常见的最小蛋糕是 6 寸的。烤箱的功率大约在 1000 到 2000 瓦，但是烤箱工作时不是始终通电，所以大功率烤箱不一定比小功率烤箱更费电。除了要考虑耗电量之外，还要选择合适的插座。烤箱的配件应该有烤盘、烤网和能方便拿取烤盘烤网的叉子，有的烤箱配有旋转烤架和相应的叉子。与某型号烤箱相配的烤盘烤网不是很容易买到，所以应该检点清楚。烤箱的外表最好不要太白，否则被油污弄脏后很难看。烤箱预热时，只要看到加热管一会变红一会变黑就是温度达到了，应该立刻把食物放进去烘烤。烘焙时，在食物表面原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763遮一层锡纸能有效防止表面烤焦同时不影响烤熟。任何食物不要碰到加热管，也要防止油、面糊等滴到加热管上，否则油渣会烤成碳附着在加热管上，难于清洗，也影响加热效率。烤肉时最好用锡纸完全包裹起来，可以防止表面烤焦，也可以避免油汽化之后冷凝在烤箱内壁。烤完后，最好及时清理，以免积累。不要把冷水碰到刚用完的烤箱门上，以免玻璃门炸裂。烤箱不用时，各旋钮应置于 off 档。40 摄氏度，可以用来发 50 摄氏度，可以将食物脱水，制成各种水果干、蔬菜干、肉干，以便于保存，烘干的时候要稍微打开烤箱门，以利于水分散发。60 摄氏度，可以用来制作香肠、腊肉。2.2.3 电烤箱的用途大家都知道，瓜子、饼干等食物在家中放置一段时间之后就会变潮湿，不但影响味觉，而且严重影响食物的存储时间，而家用电烤箱就可以将这些回潮的食物，重新干燥成我们刚买时的状态。好吃而且健康。每个人都热爱美食，特别是孩子，对于吃零食特别的敏感。如果家中购买有家用电烤箱，那么孩子可以在其中烤面包、烤饼干等方式，享受零食的美味。只要调料给力，可以在自家进行烧烤。想吃啥就吃啥，方便而且干净。发酵面团、做巧克力食物。将需要发酵的面团放入电烤箱中，将温度调节到最低，就能尽快做好面团了。而巧克力也是同样的道理，将巧克力融化之后可以自由发挥用在什么地方。2.3 电烤箱的原理电 烤 箱 主 要 由 箱 体 、 电 热 元 件 、 调 温 器 、 定 时 器 和 功 率 调 节 开 关 等 构 成 。 其 箱体 主 要 由 外 壳 、 中 隔 层 、 内 胆 组 成 三 层 结 构 ， 在 内 胆 的 前 后 边 上 形 成 卷 边 ， 以 隔 断腔 体 空 气 ； 在 外 层 腔 体 中 充 填 绝 缘 的 膨 胀 珍 珠 岩 制 品 ， 使 外 壳 温 度 大 大 减 低 ； 同 时在 门 的 下 面 安 装 弹 簧 结 构 ， 使 门 始 终 压 紧 在 门 框 上 ， 使 之 有 较 好 的 密 封 性 。 电 烤 箱的 加 热 方 式 可 分 为 面 加 热 和 上 下 同 时 加 热 三 种 。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第三章 电烤箱的结构三维建模3.1 SolidWorks 简介SolidWorks 为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有 Internet 整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统，著名的 CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的 CAD 产品市场占有率居世界前列。 SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名；从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从1999年起，美国权威的 CAD 专业杂志CADENCE 连续4年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397633.2 基于 solidworks 的零件建模的若干方法Solidworks 是易学、易用、功能强大的三维设计软件，它强大的建模能力、装配能力以及灵活的工程图操作使其迅速成为中国 CAD/CAM 市场的一个主流设计软件。在工程设计过程中，利用 solidworks 强大的三维建模功能创建实体，通过众多的工程特征，利用各种构造方法，并添加约束，以生成各种形状的曲面和实体。通常对实体的构造从建立该实体的草图截面开始，然后利用各种特征工具进行三维造型。也可以通过 solidworks 二次开发增加标准与非标准零件库，以方便地实现复杂三维实体造型。下面介绍 solidworks 三维建模的三种方法。3.2.1 Toolbox 插件的模型导出Solidworks Toolbox 包括标准零件库，与 solidworks 合为一体。单击主菜单中工具-插件 ，在复选项中选中 Solidworks Toolbox，选择想插入的零件类型，然后将零部件拖动到装配体。Toolbox 插件方便了用户建模，但插件中的零件类型还相对较少，并且固定。同时，其中的齿轮零件只是为机械设计目的所展现，并非真实物体。3.2.2 曲线插入法单击主菜单中插入-曲线通过定义点的样条曲线，双击 X、Y 和 Z 座标列的单元格并在每个单元格中输入一个点座标；也可单击“浏览”来打开已有的曲线文件，文件格式可以是.sldcrv 文件或.txt 文件。3.2.3 基于二维软件（AUTOCAD）的三维造型AUTOCAD 是目前主要的制图软件，它与其他的二维设计软件相比，简单易学好用，比较符合我国机械设计人员绘图的习惯，目前在国内拥有大量的用户。solidworks 是一档非常适合机械设计的中端三维设计软件，操作方便快捷。把 AUTOCAD 和solidworks 结合使用，就可以把用 AUTOCAD 绘制的二维图快速地生成三维数字化产品，以利于设计人员进行直观的再设计修改。下面就结合具体的实例情况分析 AUTOCAD 二维图在 solidworks 三维数字化零件设计中的应用转换过程。打开 AUTOCAD 应用程序，调出已经画好的设计图样或者画出零件的视图。此时要注意，是要用哪一个视图作solidworks 三维设计的基体草图，因为在 solidworks 调入过程中是以屏幕中心为绝原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763对坐标的，为了在 solidworks 中下一步的实体操作方便，最好能够让基体在屏幕的绝对坐标上。所以在 AUTOCAD 二维图中如果作为 solidworks 三维制图的基体视图没有在屏幕中心的绝对坐标上，就必须移动视图到屏幕的中心点上。 （如图 3.1）图 3.1 AUTOCAD 电子图版的二维图 原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763图 3.2 完成的三维零件实体然后打开：文件数据接口DWG/DXF 文件输出，输入一个文件名保存文件。在选择保存类型时，为了便于 solidworks 更好地兼容读入，选择 DXF 或 DWG 的 R14 版本以上的格式保存。也可以用 AUTOCAD 电子图板 DWG/DXF 数据接口的批转换器来处理用电子图板绘制的一批图样，但是要注意作为基体视图的坐标位置。 （1）运 行 solidworks 应用程序。打开一个文件，再选择类型为 DXF 或 DWG 格式，调入用AUTOCAD 电子图板保存的 DXF 或 DWG 格式的文件，选择输入到新的零件，进行下一步选择，选择输入到草图，输入单位选择：mm。然后单击完成，就把 AUTOCAD 电子图板绘制的草图调入到 solidworks 的草图绘制中。接下来就可绘制零件的三维图，按照三维制图的步骤对草图进行修改编辑，生成三维零件图（如图 3.2） 。通过 AUTOCAD 和solidworks 的结合使用，可以将二维平面图很快的转换生成三维模型进行数字化设计，特别是那些只用了二维软件，已经绘制了大量的二维图，现在要进行三维数字化的设计人员，可以提高效率，节约时间。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397633.2.4 SolidWorks 软件辅助装配体设计装配体是两个或多个零件(也称为零部件)的组合。装配体是将各种零件模型插入到 SolidWorks 装配体文件中，利用零部件之间几何关系的配合来限制各个零件的相对位置，使其构成某一机械或机器的部件，甚至装配成一台完整的机械或机器。在SolidWorks 中，装配体设计技术有自下而上和自上而下设计 2 种方法。可采用 1 种方法或 2 种方法结合使用，灵活应用。自下而上设计法是比较传统的方法。采用该方法，各个零件先在零件文件中设计完成，再插入到装配体中，根据设计要求组装配合零件。该方法的优点是零部件是独立设计的，相互关系及重建行为更为简单，并可专注于单个零件的设计工作。缺点是零件间的尺寸配合无关连性，有时需要依靠方程式建立零件间的配合尺寸，比较麻烦。自上而下设计法是从装配体中开始设计工作，采用该方法，直接在装配体文件内建立各零件，这是 2 种设计方法的不同之处。用户可以使用一个零件的几何体来帮助定义另一个零件。该方法的优点是在构建零件时可互相参考外形，省去部分草图绘制及使用配合条件的设置麻烦。缺点是在装配体中所建立的各个零件都是完全配合限制的。应用 SolidWorks 软件进行装配体设计的思路是，首先应把握装配体的主体结构，即对应的主体零件，先插入或先生成主体零件，再插入或生成其他零件，并依据其间的配合关系装配各个零件，最后完成装配体设计。3.2.5 应用 SolidWorks 进行装配应用 SolidWorks 进行机械装配体设计的步骤为：(1)新建一个装配体文件：文件一新建一装配体； (2)插入零件。插入一零组件一来自文件；(3)组装配合。主要采用 2 种方法：将各零件建立配合关系(标准配合：重合、同轴心、平行、垂直、相切、距离、角度；高级配合;采用智慧组装(Smart-Mates)：拖动方式；选取方式。(4)重复(2)和(3)步，直至完成全部零件的装配。(5)保存装配体文件，完成装配体设计。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397633.3 电烤箱的三维结构模型设计电烤箱主要利用 Soldworks 三维绘图软件绘制各个部分的零件，然后做出整个电烤箱的三维模型。其模型零件图及总装配图如下图所示：图 3.3：内部顶盖原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763图 3.4：外壳顶盖图 3.5：外壳后盖原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763图 3.6：外壳下盖图 3.7：内部底盖原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763图 3.8 电烤箱三维模型总装配图图 3.9 电烤箱总装配图原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第四章 电烤箱的零部件设计校核4.1 外壳后盖的设计校核外壳后盖的结构如图 4.1 所示，总长为 231.2mm。图 4.1 外壳后盖在实际工作中外壳后盖只受到支撑力的作用，因此只要校核外壳后盖的压应力即可。从图 4.1 可以看出，外壳后盖在连接处的面积最小，即属于危险截面。作用在外壳后盖上的最大力。231.57.8()4sMPan上端连接处最大应力原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763max125.64.189()0.0NFMPaA下端连接处的最大应力max125.61.2567()0N a通过对外壳后盖的以上校核，可知所设计的外壳后盖符合设计要求。4.2 外壳下盖的设计校核外壳下盖的设计数据如图 4.2 所示：图 4.2：外壳下盖零件图疲劳强度校核初步分析 、 两个截面有较大的应力和应力集中，下面以截面 为I I例进行安全系数校核。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763材料选用不锈钢调质， ，650BMPaPaS360对称循环疲劳极限 aBb286541 MPB19503.0. 脉动循环疲劳极限abb486286710 MP312950 等效系数18.048620 b25.312950 截面 上的应力弯矩 I134867(.)MNm弯曲应力幅 1350.282.aWP 弯曲平均应力 m切应力 31586.0.2TMa应力幅和平均切应力 .175amP如果一个截面上有多种产生应力集中的结构，则分别求出其有效应力集中系数，从而取最大值，验算强度合格。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397634.3 内部底盖的设计校核内部底盖的设计数据如图 4.3 所示：图 4.3：内部底盖零件图在工作过程中的主要内部底盖作用于加热物体，且为了使内部底盖在工作过程中相对于水平面不出现由于受力不均而出现的受力不均相等，从而使内部底盖工作切过程中趋于相对的平稳。设内部底盖作用于加热物体，内部底盖自身重力和预重量之和与静态分析时相同处理。此时内部底盖受力情况约束反力分别为 和 ，其中RAFB。AEx根据力平衡方程：原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763 2 20XRABYA RBFFFqCDqMCAFCE 且 RARBF根据力平衡方程： 1 10()xRAaRcy caa RAcFGFMab 011sin2RARAF co 0sRcRc in2FRARc 1RARAF2(3)6xlEI最大撓度；作用力；F固定端到点的距离；x模量；E惯量；I原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763长度。l可得26(3)EIFxlx3 100.15.46.7bhI ， ，6()m92(/)ENm.25()labm产生最大力91033106.7.4025nF 1 3.2()RARCnFN20000coscos2sicos444nqDF 0 in267.34()RABqDF N 0cos259.4()RABF 018.7N sin24903()F2261. 261.0.3670.3749.803x解得 0.16xm内部底盖在各段内的剪切力，拉压应力和弯矩个不相同，分段分析：在 CA 段， 0.09xm原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 130413976322()061.()30.8NSFxqxM在 AE 段， 0.90.146mxm 2 22() .67.2345937()()()267.4(0.)130.813086749SRANRAFxqFxNqMxCxx在 EB 段， 0.4.5mx 222()90.437()261.49.803267.3426159()()()61.267.340.56(0.4)18174.79NRBS RARBFxNqFxxqMxCCDxxx 2()(0.4)61.0.64()213.804.2.93NSFqxMxx在 AB 段内的应力： max590.47.9()3NFMPaA70486.7()1.5s MPan剪切应力