1、<p><b>　　課程設計論文</b></p><p>　　題 目： 電磁爐設計 </p><p>　　學 院： 機電工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 工業(yè)設計 </p><

2、p>　　2015年 7 月 14 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　..............................................................................</p><p>　　設計要求....................

3、.......................................3</p><p>　　第二章 資料查詢與市場調研..................................................4</p><p>　　2.1資料查詢..........................................................4<

4、;/p><p>　　2.1.2電磁爐的定義.................................................4</p><p>　　2.1.1電磁爐的分類 ................................................4</p><p>　　2.1.3電磁爐的發(fā)展歷史...................

5、...........................6</p><p>　　2.1.4電磁爐的發(fā)展現(xiàn)狀..............................................7</p><p>　　2.1.5電磁爐的發(fā)展趨勢..............................................8</p><p>　　2.2

6、市場調研..........................................................9</p><p>　　2.2.1問卷調查......................................................9</p><p>　　2.2.2用戶心理分析....................................

7、.............10</p><p>　　2.2.3用戶研究.....................................................11</p><p>　　2.2.4市場現(xiàn)有產(chǎn)品缺點.............................................12</p><p>　　2.2.5市場需求及替代

8、產(chǎn)品競爭力.....................................12</p><p>　　2.2.6設計分析.....................................................13</p><p>　　第三章 總體方案設計.......................................................

9、14</p><p>　　3.1工作原理分析與說明...............................................14</p><p>　　3.2電磁爐總體結構設計...............................................15</p><p>　　3.3電磁爐的結構分析................

10、.................................16</p><p>　　3.4電磁爐的設計方案.................................................17</p><p>　　第四章 典型零件結構設計...................................................18</p>

11、<p>　　4.1零件結構設計.....................................................18</p><p>　　4.2外觀設計方案.....................................................20</p><p>　　第五章 設計總結.........................

12、..................................21</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　課題組完成的設計任務</p><p>　　進行電磁爐的三維結構設計，運動分析，各零件的連接分析與設計…………</p><p>　　設計日期2015—7—13</p>&

13、lt;p><b>　　個人完成工作量</b></p><p>　　完成xxxx的三維結構設計，最終提供如下6方面的資料：</p><p><b>　　工作原理圖 1張</b></p><p><b>　　總爆炸圖 1張</b></p><p>　　結構組裝、爆炸圖2~

14、3張</p><p>　　典型零件詳圖3~4張（投影圖或透視圖），內部結構要做剖視</p><p>　　外形設計方案 2~3 套 （畫出效果圖，突出分型面、連接、凸臺等小結構）</p><p><b>　　設計說明書1份</b></p><p><b>　　資料查詢與市場調研</b></p&g

15、t;<p><b>　　資料查詢</b></p><p>　　通過網(wǎng)上搜索、圖書館查書獲得</p><p>　　2.1.1電磁爐的定義</p><p>　　電磁爐（又名電磁灶）是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物，是無需明火或傳導式加熱的無火煮食廚具，完全區(qū)別于傳統(tǒng)所有的有火或無火傳導加熱廚具（爐具）。 利用電磁感應加熱原理制成的電氣烹飪器，具是

16、一種高效節(jié)能特性。具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點，能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪任務。因此，在電磁爐較普及的一些國家里，人們譽之為“烹飪之神”和“綠色爐具”。</p><p>　　2.1.2電磁爐的分類</p><p>　　注：平灶、凹灶1+1設計是指既可各自獨立亦可組合安置，平灶進行煎、烤、蒸、燉、煮等各項烹調，凹灶

17、更適合中國式圓底炒鍋炒菜習慣，僅尚朋堂電磁爐有這種設計。</p><p>　　2.1.3電磁爐的發(fā)展歷史</p><p>　　早在1957年德國NEFF公司開始把電磁爐轉為民用。而后，在上世紀70年代美國也進行電磁爐的開發(fā)。到了上世紀的80年代，在西方發(fā)達國家電磁爐的使用率在70%左右。而到了上世紀80年代末，電磁爐才開始進入國內市場。雖然電磁爐在90年代初曾經(jīng)經(jīng)歷過一陣猛烈的旋風，但是由

18、于很多廠家急功近利，急于開發(fā)市場，而忽略了電磁爐的技術開發(fā)，片面以價格爭奪市場，導致電磁爐的質量不穩(wěn)定，頻繁地招到消費者的投訴，終于在熱了一陣后走了下坡路[4]。直到上世末期，由于技術的進步，眾多的家用電器的誕生，使電磁爐再次有了新的生機。就目前而言，我國的電磁爐市場比西方的發(fā)達國家至少晚了10年的時間[3]。</p><p>　　2.1.4電磁爐的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　縱觀國內電

19、磁爐的發(fā)展現(xiàn)狀，可以從以下幾個方面描述:</p><p>　　(1)電磁爐品牌眾多</p><p>　　目前國內電磁爐市場發(fā)展比較混亂。據(jù)調查，在2001年，國內生產(chǎn)電磁爐的廠家還不足百家，生產(chǎn)與電磁爐相關的電子元器件及配套產(chǎn)品的廠家也是少之又少。國內銷售比較好的品牌有愛德、富士寶、愛庭、三洋等，而到2003年兩年之內，生產(chǎn)電磁爐的廠家多達上千家，而加工生產(chǎn)電磁爐零配件的廠家更是數(shù)不勝數(shù)。

20、國內電磁爐行業(yè)競爭十分激烈。</p><p>　　(2)外觀設計各種各樣，結構性能有待提高</p><p>　　在電磁爐賣場逛一下，就可以看到電磁爐的外觀設計五花八門，從色彩的搭配到界面的設計，無一不體現(xiàn)著自己的個性。然而這些電磁爐的結構性能比起豐富多彩的外觀設計稍有遜色。</p><p>　　(3)零件的使用層次不齊</p><p>　　擁

21、有成熟品牌的電磁爐廠家一定會采用性能優(yōu)越的、兼容性強的配件以保證電磁爐擁有更好的、更穩(wěn)定的性能。比如IGBT在電磁爐所有器件中相對比較重要，它的性能的好壞絕對關系著電磁爐能否正常的工作。IGBT一般采用了東芝、西門子，IC芯片采用PHILIPS、東芝以及韓國的，但拆開各品牌的電磁爐就會發(fā)現(xiàn)，主要元器件真是層次不齊，有的竟然連生產(chǎn)廠家都沒有，這樣做，勢必會影響電磁爐的正常發(fā)展。</p><p>　　(4)技術上的停

22、滯不前</p><p>　　由于國內電磁爐尚未完全步入完全的成熟期，就開始了不正常的價格戰(zhàn)，導致各品牌沒有很好地在技術上鉆研，將精力都投放在成本的降低方面，導致技術上一時間內沒有稱雄的霸主出現(xiàn)。國外在這類成長期的產(chǎn)品研發(fā)的投入上，少則占總銷售的15%，多則占30%，但國內電磁爐品牌能在研發(fā)上投入上百萬的已經(jīng)寥寥可數(shù)了。</p><p>　　2.1.5電磁爐的發(fā)展趨勢</p>

23、<p>　　從2006年起，國內電磁爐的需求每年都在增加，據(jù)統(tǒng)計每年的增長率都在10%-20%左右。電磁爐這塊大蛋糕吸引了許多生產(chǎn)廠家注意，投入大量的資金開發(fā)電磁爐。其中，各個家電廠家紛紛通過專業(yè)的技術搶占市場。到2008年底，國內電磁爐生產(chǎn)廠家已有1000多家。在目前宏觀經(jīng)濟增長緩慢的背景下，電磁爐的銷量在國內的家電行業(yè)中卻獨樹一幟。在2008年，國內電磁爐的零售量突破5000萬臺。</p><p>

24、　　從電磁爐在國內開始銷售到2008年，我國電磁爐行業(yè)幾十年來沒有任何的標準可以依靠。從2009年3月1日起，國家開始依據(jù)《家用電磁灶能效限定值及能源效率等級》標準強制實施。這項標準的出臺對電磁爐的發(fā)展有很大的促進作用。</p><p>　　目前，我國電磁爐的銷售主要集中在城市，農(nóng)村市場相對較少。近兩年來國家大力扶持農(nóng)民，推出“家電下鄉(xiāng)”政策。隨著這個政策的的進一步實施，電磁爐生產(chǎn)企業(yè)轉戰(zhàn)農(nóng)村市場成為必然趨勢。電

25、磁爐將會被更多的消費者所接受。在未來的幾年內，電磁爐可能朝以下幾個方面發(fā)展[17]：</p><p>　　(1)外觀設計趨向流線型、超薄型方向發(fā)展</p><p>　　隨著電子器件集成度越來越高，電子器件的體積不斷減小，功能不斷地增強，未來電磁爐將越做越小，越做越薄，并有可能出現(xiàn)微型電磁爐。</p><p>　　(2)功率越做越大，市場越分越細</p>

26、<p>　　隨著微處理器引入電磁爐的控制系統(tǒng)，智能控制理論的應用，以及微處理器的日趨強大;電磁爐許多原來無法實現(xiàn)的功率都能一一實現(xiàn)，比如煮飯、煲湯、自動烹調等，都可以實現(xiàn)自動劃、智能化，真正實現(xiàn)煎、炸、燉、煮、炒。2002-2003年，市場上炒得比較火爆的是“一鍵通”、“智能化”，其實目前真正能做到全智能化還需要一段時間。</p><p>　　(3)多功能復合型電磁爐將成為新的廚房主流電器</p

27、><p>　　由于電磁爐的安全、清潔、無火、無煙等特點，必將引導廚房革命進入無煙時代，這個理念已經(jīng)被很多人接受，而在五年內，電磁爐取代煤氣爐已經(jīng)是順理成章的事了。多功能復合型電磁爐將會越來越被廣大消費者接納。</p><p>　　(4)電磁爐鍋具的多樣性和適用性</p><p>　　目前電磁爐僅能使用帶導磁性質的鐵質材料，這極大地限制了電磁爐的使用范圍，隨著電磁爐技術的

28、進一步發(fā)展，以及電磁爐工作頻率的提高，使鋁質鍋具、銅質鍋具、甚至其他材料的鍋具亦成為可能。2003年，國內部分品牌成功地實現(xiàn)了鋁鍋、玻璃鍋、陶瓷鍋在電磁爐上的使用，是一個很好的開始。隨著技術的不斷提高，電磁爐將打破諸多限制，在鍋具的使用上朝多樣性和適用性方向發(fā)展。</p><p><b>　　市場調研</b></p><p><b>　　2.2.1問卷調查&

29、lt;/b></p><p>　　電磁爐的問卷調查 </p><p>　　年齡段（） 時間：2015/7/12</p><p><b>　　1.您的性別？</b></p><p><b>　　A.男 B.女</b></p><p><b>

30、　　2.您的月收入？</b></p><p>　　A.1000以下 B.1000~3000 C.3000~5000 D.5000以上</p><p>　　3.您是否使用電磁爐？</p><p>　　A.經(jīng)常使用 B.偶爾 C.基本不用 D.不用</p><p>　　4.你是先使用的電磁爐是哪一種品牌的？</p

31、><p>　　A.蘇泊爾 B.美的 C.格蘭仕 D.九陽 E.其他</p><p>　　5.你對電磁爐了解的程度？</p><p>　　A.完全不了解 B.知道一點 C.比較清楚 D.非常了了解 </p><p>　　6.你了解電磁爐的渠道是什么？</p><p>　　A.電視 B.網(wǎng)

32、絡 C.報紙D.廣播E.雜志F.宣傳單G.他人推薦</p><p>　　7.你對電磁爐性能的要求？</p><p>　　A.不高 B.無所謂 C.很高</p><p>　　8.你能接受的電磁爐的價位是多少？</p><p>　　A.100~250 B.250~300 C.300~400 D.400以上</

33、p><p>　　9.你喜歡的電磁爐的按鍵形式？</p><p>　　A.以觸屏為主B.以按鍵為主</p><p>　　10您對外觀顏色要求？</p><p>　　A.黑色 B.金色 C.銀色 D.白色 E.紅色 G.藍色</p><p>　　11你購買電磁爐的場所？</p>

34、<p>　　A.專賣店 B.大賣場 C.超市 D.百貨商店 E.網(wǎng)購</p><p>　　12你希望電磁爐包括哪些功能？</p><p>　　A.定時 B.自動調節(jié)溫度 C.自動控制時間和溫度 D.越多越好</p><p>　　13你在使用電磁爐時遇到過以下哪些問題？</p><p>　　A.耗

35、電量太高 B.加熱功率不高 C.外殼隔熱效果不好D.按鍵設計不合理</p><p>　　14你最希望電磁爐具備哪些優(yōu)點？</p><p>　　A.易清潔 B.省電 C.效率高 D.安全 E.其他</p><p>　　15.如果你選擇電磁爐，主要依據(jù)什么選購？</p><p>　　A.攜帶方便 B.加熱功率高 C.

36、安全可靠 D.環(huán)保衛(wèi)生 E.高效節(jié)能 D.其他</p><p>　　16.對于炊具，您的家庭經(jīng)常使用的是哪一款？（例如：電磁爐，電飯鍋，煤氣灶等。）說說他的哪一方面的優(yōu)點吸引您？</p><p>　　17 您對未來電磁爐有何要求？</p><p>　　衷心感謝您的參與 ！</p><p>　　2.2.2用戶心理分析</p>&l

37、t;p>　　A影響消費者選擇的因素 & B 用戶關心的問題</p><p>　　*消費者與商家關心度：</p><p><b>　　2.2.3用戶研究</b></p><p>　　2.2.4市場現(xiàn)有產(chǎn)品缺點</p><p><b>　　a.噪聲大</b></p>&l

38、t;p>　　b.容易挑鍋，滑鍋 </p><p><b>　　c.輻射系數(shù)高</b></p><p>　　d.面板易留指紋，不易清洗</p><p><b>　　e.使用壽命短</b></p><p>　　f. 觸摸鍵不靈敏 </p><p>　　2.2.5市場需求及替

39、代產(chǎn)品競爭力</p><p>　　調研市場產(chǎn)品的需求量可以得知該產(chǎn)品的競爭力及該產(chǎn)品的普及程度。隨著提倡“節(jié)能減排，低碳生活”的新觀念深入人心，老百姓減少使用煤氣燃燒的煤氣灶或蜂窩煤灶，轉而使用電器烹飪的產(chǎn)品，諸如電磁爐，電飯煲，電壓力鍋等等。調查電磁爐的替代產(chǎn)品，可以從中得知電磁爐的缺點，并能夠借鑒替代產(chǎn)品的優(yōu)點用于未來新型電磁爐的設計生產(chǎn)。</p><p>　　國家統(tǒng)計局提供的數(shù)據(jù)表明

40、，未來五年內，國內的電磁爐市場潛力將達到7000萬至8000萬臺，每年以60-70%的增幅高速增長，市場容量將可達到數(shù)百億元。但數(shù)百個品牌，1000多家制造企業(yè)的殘酷競爭，也使無數(shù)企業(yè)在拼命探索突破行業(yè)瓶頸的方法。電磁爐行業(yè)現(xiàn)在面臨一個高增長、多競爭的局面。</p><p>　　經(jīng)過市場調研，我們得知市場上電磁爐的市場占有率為45.8%，這表明了電磁爐在市場上相對普及，是老百姓們更喜歡用的電器產(chǎn)品。而替代產(chǎn)品煤氣

41、灶的市場占有率為21.4%，它的競爭力是能滿足用戶溫火慢燉的要求，煤氣的火候能眼睛直觀判斷的，電飯煲的市場占有率為32.8%，它的競爭力是可以用來燜煮的烹調方式制作出美味佳肴，并且導熱性好，能定時煮好飯。</p><p><b>　　2.2.6設計分析</b></p><p><b>　　傳統(tǒng)款（老人款）：</b></p><

42、p><b>　　風格比較傳統(tǒng) </b></p><p><b>　　功能鍵輕易觸摸 </b></p><p><b>　　顏色比較單一 </b></p><p><b>　　方形 </b></p><p><b>　　功能不多但安全可靠&l

43、t;/b></p><p><b>　　時尚款（青年款）：</b></p><p><b>　　顏色鮮艷 </b></p><p>　　形狀可愛具有裝飾感 </p><p><b>　　超薄 輕巧 </b></p><p><b>　　線

44、條柔和 </b></p><p><b>　　實用款（大眾款）：</b></p><p><b>　　多為方形 </b></p><p>　　顏色豐富鮮艷，略顯高貴華麗 </p><p>　　按鍵人性化，感應式，隱藏式 </p><p><b>　　功

45、能齊全</b></p><p><b>　　總體方案設計</b></p><p><b>　　工作原理分析與說明</b></p><p>　　電磁爐是采用磁場感應渦流加熱原理， 他利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當磁場內之磁力通過含鐵質鍋底部時， 即會產(chǎn)生無數(shù)之小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱于鍋內食物。

46、電磁爐工作時產(chǎn)生的電磁波，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質鍋所吸收。 　　電磁爐是應用電磁感應原理對食品進行加熱的。電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產(chǎn)生磁場，磁場內的磁力線穿過鐵鍋、不銹鋼鍋等底部時，產(chǎn)生渦流，令鍋底迅速發(fā)熱，達到加熱食品的目的。其工作過程如下：交流電壓經(jīng)過整流器轉換為直流電，又經(jīng)高頻電力轉換裝置使直流電變?yōu)槌^音頻的高頻交流電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈上，由此產(chǎn)生高頻交

47、變磁場。其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用于金屬鍋。在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產(chǎn)生。渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向熱能的轉換，所產(chǎn)生的焦耳熱就是烹調的熱源</p><p><b>　　電磁爐總體結構設計</b></p><p>　　3.3 電磁爐的設計方案 </p><p>　　磁爐實現(xiàn)的功能要求如下:電磁爐上電時，蜂鳴器響一聲，

48、進入關機狀態(tài)。關機狀態(tài)下，沒有任何顯示，沒有加熱的脈沖，也沒有任何檢測、報警功能。此時按下開/關鍵，可以開機，要求實現(xiàn)以下具體功能。</p><p><b>　　(1)加熱功能</b></p><p>　　加熱火力分為6檔，由低到高分別為: 保溫、煎、煮、炸、炒。不同火力的檔位，輸出的功率是不同的。對應的功率分別設為2000W，1800W，1500W，1200W，90

49、0W,間歇。其中間歇檔為斷續(xù)加熱，即開3秒，停3秒。對應的功率可根據(jù)用戶的需要再增加或減少。</p><p><b>　　(2)定溫功能</b></p><p>　　定溫溫度有6檔，由高到氏分別為240°C，210°C ，180°C ，140°C，100°C，60°C。溫度控制均為上、下限控制，每5秒鐘控制一

50、次，若溫度高于上限則關斷加熱脈沖;若溫度低于下限則打開加熱脈沖，以最高火力檔加熱。定溫溫度檔數(shù)可根據(jù)用戶需要再增加或減少。</p><p><b>　　(2)定時功能</b></p><p>　　最高定時時間為120分鐘。開機后定時時間為120分鐘，按定時鍵可調整定時時間，定時時間以5分鐘為一檔遞增或遞減。定時時間到后，電磁爐自動關機。</p><

51、p><b>　　(4)無鍋檢測</b></p><p>　　當爐臺上無鍋時，電磁爐可自動檢測，此時顯示全滅，每2秒蜂鳴器響一次，電源指示燈閃爍一次，持續(xù)30秒后(蜂鳴器響15次)，自動關機。若30秒內，又將鍋放回爐臺上，則以原來的方式工作，無鍋檢測時間不計入定時時間。當電磁爐處于關斷加熱脈沖時(如定溫溫度己超過上限)，無鍋檢測將失效。</p><p><b

52、>　　(5)報警功能</b></p><p>　　當開機時，微電腦不斷的檢測電磁爐的工作狀況，當出現(xiàn)異常時，將發(fā)生報警。報警時，蜂鳴器響一次，發(fā)光二極管全亮，數(shù)碼管高位顯示E，低位顯示報警弓t，持續(xù)5秒后自動關機。</p><p><b>　　典型零件結構設計</b></p><p><b>　　電磁爐零件結構設計&

53、lt;/b></p><p><b>　　外觀設計方案</b></p><p><b>　　設計說明：</b></p><p>　　該設計采用圓形造型比傳統(tǒng)的方形更為節(jié)省空間，且造型更為優(yōu)美，顏色采用經(jīng)典的銀灰色，為設計增色。加熱板稍微向下凹，既不影響加熱，又能減少輻射，保證人體安全。控制面板大氣而又不失優(yōu)雅，符合老

54、人對面板的要求，又不會失去青年和中年群體消費者?？傊?，該設計走形美觀大方且實用性。</p><p><b>　　設計總結</b></p><p>　　通過這次的深入調研，我們對電磁爐的種類，色彩，結構外觀形態(tài)，人機，功能和材質等多個方面做了詳細的研究和分析，了解了不同人群對電磁爐的需求不同。電磁爐作為一種清潔、方便、環(huán)保、安全節(jié)能的小家電普及率將會越來越大，而且對于他

55、的要求也會越來越高。提出了我們的設計目的，最終形成了我們的設計方案。</p><p>　　所以我們的設計應該時刻是貼近群眾貼近生活的，考慮全面是設計最基本的要求。面對日益激烈的市場競爭，想要買使自己的產(chǎn)品脫穎而出，就必須再某些做出亮點。</p><p>　　根據(jù)市場調研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有家庭用的一般電磁爐的不足：</p><p>　　*使用的時候噪聲過大，容易影響使用心情，

56、成為大部分用戶的困擾。</p><p>　　*在烹飪時容易引起挑鍋，滑鍋 ，使之受熱不均，造成食物未煮熟，或燒焦。</p><p>　　*輻射系數(shù)高，長期造成安全隱患，甚至致癌。</p><p>　　*面板易留指紋，不易清洗，影響外觀。</p><p>　　*使用壽命短，經(jīng)常會有線頭燒焦，或者面板按鈕失靈問題</p><p

57、>　　但市面上有些電磁爐產(chǎn)品比較優(yōu)秀，有許多優(yōu)點可借鑒用于未來新型電磁爐的設計生產(chǎn)：</p><p>　　用陶瓷制作的電磁爐有較好的外觀和優(yōu)良的散熱效果。</p><p>　　感應功能技術的成熟應用。</p><p>　　外觀時尚，顏色豐富，造型新穎。</p><p>　　功能齊全，發(fā)熱量高，滿足各類用戶的需要。</p>

58、<p>　　通過了這么多的認識，及對特色設計的分析，我們確定了自己的設計方向,針對用戶群最大的年輕人消費群體進行設計改良：</p><p>　　外觀和功能上，線條更簡潔流暢，機身纖薄便捷，操作簡單，可供外出旅游使用。</p><p>　　顏色時尚亮麗，或清新，操作上能過與用戶互動，符合年輕用戶的心理需求。</p><p>　　消音或降低運作噪聲。</

59、p><p>　　無論如何改變，產(chǎn)品的壽命需要延長，無輻射，具有較好的安全保護。</p><p>　　未來科技發(fā)展程度不可估量，隨著人類的需求不斷更新，電磁爐的設計將進入另一個新時期。我們設計的產(chǎn)品是為大眾服務的，因此要盡量符合大眾的審美觀。以適應現(xiàn)在的大趨勢，體現(xiàn)時尚、科技感、人性化、精致的概念。具體來說，我們選擇設計元素的時候盡量使用常見的，合理性高的來完成我們的產(chǎn)品，不刻意去追求怪異的創(chuàng)新