无锡太湖学院本科毕业设计（论文）
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洗碗机的总体结构设计案例综述
方案设计
本课题所设计的洗碗机在工作运转过程中主要执行以下几项功能：注水，水的升温，传送餐具，喷射水流，烘干餐具。所以，为完成以上几个功能，洗碗机的主要装置包括洗涤系统和传送系统。
洗碗机的工作原理：待洗碗碟放入承载餐具的洗涤筐，通过输送装置将餐具输入洗碗机内部；高压水冲洗喷淋装置开始对餐具进行初步的水喷淋清洗工作，洗去粘性较低的污渍；随后加水升温并且融合洗涤剂再次对餐具进行复洗工作；随后在洗涤工作完成后，开始进行烘干工作，将餐具上残留的水渍烘干除净。如下图2-1所示。
图2-1洗碗机的功能原理图
形态学矩阵
通过各种分析计算得出各功能的可能形态，表2-1列举出了洗碗机的形态学矩阵。
表2-1洗碗机的形态学矩阵
功能元
局部分解
1
2
3
4
5
6
A动力源
电动机
汽油机
柴油机
液动机
气压马达
蒸汽机
B输送餐具
带输送
链输送
螺旋输送
液压输送
杆输送
轨道
C传动物
链传动
带传动
齿传动
连杆传动
液压传动
凸轮传动
D水箱
方形箱体
圆形箱体
锥形
可能组成的方案：
N==648
如：A1+B2+C1=链传送式
A1+B1+B2=带传送式
A1+B6+C6=间歇传送
传送方案的比较
在碗筷等餐具的清洗工作进程中，首先是要在洗碗机的一个端口处放入餐具，从另一端口则是可以取出洗碗的餐具。餐具在机体内部进行运输的同时，也有洗涤装置对其进行冲洗工作。能够满足上述条件，并且现实可行的工作方案一共有如下三种：
a.链传送式
b.带传送式
c.凸轮传动间歇传送式
a和b方案的原理相似，如图2
图2-2带传送原理图
其中在图2-2中1为传送带，2与3是喷臂，4是风机。
运输能力好、结构简洁是带式输送机的优势，另一方面劣势是传动比不能确定，所以传动效率相对较低，不适合在高温等条件下进行工作。餐具一般的洗涤过程所需要的水温通常在在90oC-100oC水中进行，并且所选的用水需要添加具有一定的酸性、腐蚀性的清洗剂，因此这种机器在这种条件下不适合选用工作。
大多数厂商都比较认可链式输送机，其能更好的适应于工业生产之中，因此其更多出现于各种工业流水生产线上的工作。链式输送机的主要牵引构件的输送装置是链条，链条本身并不能够承载需要输送的物体，而是将各种需要输送的承载物装置在链条上然后进行安装，例如网带铁丝等部件，使用链条的运动，从而达到运送的任务。
通过对于以上两种输送机的工作模式，在机器运转过程中同样需要将待洗餐具放置在带上或连接在链上的网带上，这样就会产生一些缺陷，会对带和链造成较大的压力，因此张紧力会随之增大，长时间的工作会导致带和链的寿命大大降低。
c方案的原理图如2-3
图2-3间歇传送的原理图
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与前面两种传送方案相比较，本传送方案的传送系统的运行状态会更加稳定，相比较而言噪声会更低，在餐具在带上运输过程中有间歇的停留，可以让使餐具得到更加充分细致的洗涤。
传动方案的比较
传动方案在主动轴系和传送系统之间有多种可以选择的方案，最常见的三种传动方案，分别为凸轮传动、链传动、齿轮传动。
齿轮传动的特点有：
优点：1.传动比精确，高效率；
2.结构设计合理；工作运转平稳；
3.低噪音，使用周期长；
缺点：1.使用费用昂贵；
2.无法适宜于远距离传动；
3.精度高，但制作成本会上升；
4.精度低，则工作时噪声很大。
链轮传动的特点有：
优点：1.因为是啮合传动，有效的防止了滑动带来的不准确；
2.传动效率很高，η=0.95~0.98之间;
3.工作条件相同时，比带传动结构实用；
4.链条无需张紧，减小损耗，压轴力较小；
5.适应环境能力强，能够在大部分恶劣环境条件下工作；
6.链条传动的中心距范围较大，可以根据选用链条的长度，来适应不同的中心距；
缺点：1.瞬时传动比并非恒定，传动不平稳；
2.过大的载荷变化和急速反向的传动会使机器出现故障；
3.使用条件单一：平行轴传动；
4.比带传动成本更高。
凸轮传动的优势在于结构简单紧凑，且能够实现步进。劣势则在于点线接触，强度较弱。
方案的确定
通过上述传送方案的比较，间歇式输送方案为更优的选择，本课题设计选用此方案作为输送方式，其中主动轴系在导轨上的持续进行往复运动，是使用一个偏心轮实现此运动，在洗涤框内盛放待洗餐具。在滑动架的设计上，需要设有存放两排卡环的位置，每一个卡环需要各与每一个螺旋圆柱形状的拉伸弹簧保持相互连接。当洗碗机开始启动运转时，此时只需要把洗碗筐放置在已经固定在箱体内壁的轨道即可进行工作，在轨道的下方经由滑动架进行往复的运