摘 要

快餐食品是原始烹饪加工手段不断变革的必然产物，是食品工业向餐饮业渗透，餐饮业走向科学化、食品科学的科学创造与烹饪技艺的艺术创造相结合的产物。

快餐产品设计是确定产品并形成系统目标以及提出设计方案的一种总体设计方法。本次设计的蒸汽搅拌锅为间隙式熬煮设备，常用于肉类的热烫、预煮、配置调味液、熬煮汤粥等。与传统设备相比，该产品具有简单高效、生产迅速、可大量生产满足群体需要、操作简单、远期成本更加低廉等优点。显然，对蒸汽搅拌锅关键结构进行设计与改进会对产品品质的提升发挥重要的作用。

蒸汽搅拌锅的整体结构具有一定的参考价值，然而并不能满足现今的生产需求。本次设计主要对蒸汽锅的机架、锅体、传动机构等主要结构在原有基础上进行优化与改进。电机的再选型和传动机构中主要零件的设计计算与校核是整个设计的关键环节。与此同时，对搅拌过锅的其他结构以轻量化为宗旨进行优化与改进，做到美观、高效、简洁、卫生，以满足生产需求。

关键词：快餐食品；蒸汽搅拌锅；结构优化

The Design of 500L Steam Mixing Pot

ABSTRACT

Fast food product design is a overall design that includes determining the products and the formation of the target system and put forward a final plan. The steam stirring pot is an intermittent boiling equipment that commonly used for scalding meat, precooking meat, configuration seasoning for meat and boiling meat soup. Compared with the traditional equipment, this product is simple, efficient and low long term cost. Obviously, designing and improving the steam stirring pot’s key structure will play an important role on the improvement of the products’ quality.

The overall steam stirring pot’s overall structure are valuable, but it can not meet the requirement of current production. This design mainly focus on improving and optimizing the original critical structure of steam stirring pot, such as the frame, the body and the transmission gear. The re-selection of electric motor and the calculation and verification of the key component in the transmission gear is the critical step. Meanwhile, optimizing and improving the steam stirring pot are aimed at making the pot’s structure weigh less; and in order to meet the production requirements, the design have to make the pot elegant, efficient, simple and sanitary.

Key words： Fast food; Food machinery; Structure optimization

目 录

1 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 国内外行业对比

1.3 设计思路

2 装备结构总述

2.1机架

2.2 管路

2.3 锅体

2.4搅拌器

2.5搅拌装置

2.6 转臂装置

2.7 减速机构

2.8 倾倒机构

2.9 特色与创新

3 电机选型及相关参数计算

3.1 减速箱的工作原理

3.1.1 运动简图

3.1.2 现有条件

3.2 电动机的选型

3.2.1 电动机需求参数计算

3.2.2 电动机型号选择

3.3 运动参数及动力参数计算

3.3.1 电动机及各轴转速

3.3.2 计算各轴功率

3.3.3 计算各轴扭矩

4 I级减速机构中关键零件的计算与校核

4.1 锥齿轮的计算与校核

4.1.1 外形尺寸的计算

4.1.2 齿轮强度的计算与校核

4.2轴I的设计计算及校核

4.2.1 轴I的设计计算

4.2.2 轴I的校核

5 II级减速机构—搅拌装置中关键零件的计算与校核

5.1 直齿轮的计算与校核

5.1.1 外形尺寸的计算

5.1.2 齿轮强度的计算与校核

5.2 轴II的设计计算及校核

5.2.1轴II的设计计算

5.2.2轴II的校核

5.3 轴III的设计计算及其校核

5.3.1 轴III的设计计算

5.3.2 轴III的校核

6 部分结构优化说明

6.1 机架

6.2 锅体

6.3转臂装置

7 小结

8 致谢

参考文献

1 绪论

1.1 研究的目的和意义

快餐食品是原始烹饪加工手段不断变革的必然产物，它与手工食品，工业食品并列，共同组成“大食品”[^[1]]。

快餐产品设计（Product design）[^[2]]是确定产品并形成系统目标以及提出设计方案的一种总体设计方法。本次设计的蒸汽搅拌锅为间隙式熬煮设备[^[3]]，常用于肉类的热烫、预煮、配置调味液、熬煮汤粥等。与传统设备相比，该产品具有简单高效、生产迅速、可大量生产满足群体需要、操作简单、远期成本更加低廉等优点。

该产品结构简单，主要由底座、支架、内外锅体、搅拌轴、可倾装置、蒸汽管路等部分组成。锅体结构应精炼简单、方便操作，为方便清洗，锅体结构不应出现死角；传动机构应设计合理，满足不同食品的加工需要；传统机构的密封性应得到保障，润滑油的选用应能满足较高的温度湿度要求以及食品安全要求，与此同时还要保障其使用年限；机架应遵循简单轻便、干净卫生的要求；整体材料应采用不锈钢。

显然，对蒸汽搅拌锅关键结构进行设计与改进会对产品品质的提升发挥重要的作用。

1.2 国内外行业对比

国外(主要指欧、美)食品械品种繁多,达3000多种,其成套性强、外观质量好、寿命长、运行稳定[^[4]]。 这些发达国家食品机械利用机、电、光、液、汽相结合,用计算机自动检测、自动调整，专业化、连续化、机械化、自动化程度极高,降低了成本,改善了劳动条件,提高了产品质量。在发达国家,食品原料加工率一般都在70%以上,有的高达92%,而我国仅为20%左右[^[5]]。发达国家之所以能把这么多原料加工成即食方便、品种齐全、质量优良的食品是靠科技优势、先进的加工工艺和优良的机械设备。另外，发达国家食品生产企业不断利用新原理、新技术、新工艺、新材料,产品质量可靠稳定、标准化、通用化、系列化程度都较高,既降低了成本,也提高了产品的竞争力[^[6]]。这些从某一方面来说促成了其快餐文化的发展。