家用吸塵器設計報告

1、吸塵器市場調研報告隨著人們生活水平的提高，健康、舒適的家居環(huán)境越來越被更多的人所關注。買房、裝修成為人們茶余飯后談論的熱點話題，但裝修后又臟又累的衛(wèi)生清掃工作，成為困擾家庭主婦的又一大難題。對不少家庭而言，吸塵器已成為清潔家庭的必備小家電。此次，我們從網(wǎng)上和市場兩方面著手進行調研，既了解了吸塵器的工作原理，也了解到了它的市場行情。（一）網(wǎng)上調研內容和成果：1. 吸塵器產(chǎn)品的定義：利用電動機驅動風機而產(chǎn)生負壓進行除塵的清潔器。又稱真空吸塵器。2. 吸塵器的工作原理：電動機高速驅動風機葉輪旋轉，使空氣高速排出，而風機前端吸塵室內空氣不斷地補充風機中的空氣，致使吸塵室內產(chǎn)生瞬時真空，和外界大氣壓形成

2、負壓差，在此壓差的作用下，吸入含灰塵的空氣，經(jīng)過濾塵器過濾， 排除清凈的空氣。 負壓差越大， 風量越大，則吸塵能力也越大。3. 吸塵器的類型：按吸塵器的裝配和類型可分為：立式：電動機主軸垂直于地面臥式：電動機主軸平行于地面2 便攜式：可分為手持式、肩式、桿式按吸塵器的使用功能可分為：干式、水過濾可吸灰塵式、 干濕兩用式。4吸塵器的組成：吸塵器主要由起塵、吸塵、濾塵三部分組成，一般包括串激整流子電動機、離心式風機、濾塵器（袋）和吸塵附件。以 haier zb500 2 真空吸塵器簡要說明爆炸圖及零部件明細序號零部件名稱專用號材 料數(shù)量備注01方刷012a200166 abs 1 3 02橢圓刷0

3、12a200167 abs 1 03 螺釘/ gb845-85 2 04 螺釘/ gb845-85 3 05 鎖緊塊彈簧012a100015 0.45 彈簧鋼絲1 06 前蓋鎖緊塊012a200168 abs 1 07 短軟管012a800058組件1 08 左機殼012a200169 abs 1 09 出風過濾片012a300045 海綿2 10 電機壓座012a300046 橡膠1 11 電源線012e400008 組件1 12 右機殼012a200170 abs 1 13 開關012e400009 組件1 14 電機012e400010 組件1 15 電機密封圈012a300047 發(fā)泡

4、橡膠1 16 塵袋012a800059 pvc 1 17 塵袋架012a200171 abs 1 18 前蓋012a200172 abs 1 19 固定片012a100016 不銹鋼2 20 吸口擋片012a300048 橡膠1 21 寬毛刷012a800007 組件1 22 窗簾刷012a800006 abs 1 23 長接管012a200010 pe 2 吸塵附件包括：地面刷：刷毛伸出狀態(tài)用于吸取地板（不易劃傷地板）；刷毛縮進狀態(tài)用于吸取地毯。圓毛刷：主要用于吸取沙發(fā)、窗簾、或裝飾面上吸塵時使用。 扁吸嘴：主要用于吸取角落、墻角及有縫隙的場合。4 吸水地刷（濕吸刷） ：主要用于吸取地面上的

5、水份（干濕兩用吸塵器配備以上地面刷，例 : zl1200-2 ） 。軟管組件 :主要用于主機與刷類的連接伸縮管或長接管 : 主要用來補充軟管的長度. 風動地面刷：在普通地面刷的中間增加滾輪裝置，主要功能為能吸取地毯、沙發(fā)、床面內的螨蟲（限于吸螨系列）。（二）市場調研小結：通過市場調研，我們對吸塵器有了更進一步的了解，網(wǎng)上調研給了我們理性的認識，對吸塵器有了理論上的認識，而市場調研給了我們感性的認識，直觀的觀察吸塵器的具體構造和組成部分。此次市場調研我們走訪了愛家商場、開元商場和國美商場（位于北大街） ，分別調查飛利浦、伊萊克斯、海爾、吸塵器家電專柜。吸塵器可用于地面、毛毯、沙發(fā)除塵，也可用于窗

6、架、電腦鍵盤等除塵。不止用于居家，也可用于汽車內部除塵。通過總結可得出家用吸塵器的特點家用吸塵器特點：一般是干式臥式吸塵器，較小巧型，功率一般為 1000w或 1200w ，也有功率可調節(jié)型的， 那就比較昂貴點。價錢 300-1000 元不等，當然也有更昂貴的。以600800元產(chǎn)品為主，且最受歡迎。一般配備兩個吸嘴，一個平嘴，一個尖嘴。平嘴用于板面的除塵，而尖嘴用于墻角、狹縫的除塵。5 過濾層一般為四層或五層，貯塵袋有紙袋也有布袋，也有用貯塵杯代替了貯塵袋，更方便清洗（價格也較貴）。除螨功能是利用螺旋刷頭起到拍打毛面的效果，從而實現(xiàn)的。人性化的設計：采用超大的腳踏式按鍵可以令使用者勿需彎腰，自

7、動收線裝置省去收線之苦。家用吸塵器也存在一些缺點：1. 噪音較大。2. 吸塵時容易散發(fā)異味，污染空氣。3. 需要經(jīng)常清洗貯塵袋，拆卸繁瑣。4. 使用過程中往往容易造成二次污染， 出氣過濾紙需要合理改進。5. 一般只能干用， 碰到水后容易損壞電機和電路板，吸塵效果也不好。使用有一定的局限。6. 一般不能長時間地聯(lián)系使用，有損壽命。7. 家務單調，沒有娛樂性可言，容易使人疲勞。家用吸塵器未來走向分析：隨著人們生活水品的不斷提高，家用吸塵器終將像電視機一樣成為必不可少的家用電器，市場潛力巨大。根據(jù)調查，人們對吸塵器的最主要要求為輕巧便用，節(jié)能，噪音小，耐用，其次還有環(huán)保，智能化，帶有樂趣性。（三）調

8、研分析及本次設計的定位吸塵器屬于已經(jīng)大批量的家電產(chǎn)品，生產(chǎn)技術已經(jīng)成熟，本次設計應主要針對目前市場上以有的吸塵器產(chǎn)品的缺點和不足，做出改進。6 通過調研，我們主要針對消費者提出的主要要求做進一步的改進和創(chuàng)新，將改進的重點放在輕巧便用，智能化，帶有樂趣性上面。將本次設計定位為改進型創(chuàng)新設計。7 創(chuàng)新性分析報告通過前兩周的網(wǎng)上調研，以及到愛家商場、開元商場和國美商場等地的實地市場調研，我們了解了眾多品牌的各型家用吸塵器，分析了市場上一些的成熟產(chǎn)品的特點，我們發(fā)現(xiàn)家用吸塵器也存在一些缺點： 1. 噪音較大，吸塵時容易散發(fā)異味，污染空氣。2. 濾塵紙一次性使用，使用費用高，需要經(jīng)常清洗貯塵袋，拆卸繁瑣

9、。3. 使用過程中往往容易造成二次污染，出氣過濾紙需要合理改進。4. 對緊粘在硬地板上的灰塵，泥土，吸塵效果差。一般只能干用，碰到水后容易損壞電機和電路板，吸塵效果也不好。 使用有一定的局限。5. 操作吸塵器單調乏味，沒有娛樂性可言，容易使人疲勞。為此，我們經(jīng)討論提出了如下七個創(chuàng)新點：1. 不采用濾塵袋（濾塵紙） ，改用濾塵杯。無濾塵袋的設計，代替一次性濾塵紙，可節(jié)省費用，而且比布袋更方便清洗。2.吸塵嘴的創(chuàng)新設計： 采用可旋轉式的吸塵嘴， 可方便地吸附角落和窄縫處的灰塵。3. 添加空氣清新功能。在出塵口加裝空氣清新顆粒裝置，這樣可以蓋住因吸塵器使用產(chǎn)生的異味， 令空氣更加清新，改善 空氣質量

10、。8 4. 出塵口的設計，采用百葉窗式結構，使空氣向上排放，以防二次污染。 5. 趣味性的外形設計，可以增加娛樂性，使家務不再煩悶，吸塵器的主體可以做成可愛的動物形狀或改進成兒童車，在不用之時亦可做兒童的玩具使用。6. 對于硬地板，吸塵嘴后端加裝可來回掃動的毛刷，這樣可以提高對地面的清潔能力。 7. 吸塵嘴前端加裝傳感器， 吸塵時，在吸塵嘴將要碰到障礙物時，發(fā)出聲音提示。以上各創(chuàng)新點，體現(xiàn)了市場的空缺和消費者的需求，但我們并沒有分析其可行性，經(jīng)濟性，實現(xiàn)方案和結構等細節(jié)，所有這些將在以下的各個環(huán)節(jié)中逐一考慮。9 方案設計報告通過前面的調研和創(chuàng)新性分析, 我們歸納出七個創(chuàng)新點 （如上面的創(chuàng)新性分

11、析報告所列） ，以上各創(chuàng)新點， 體現(xiàn)了市場產(chǎn)品功能的空缺和消費者的需求，我們將從其可行性，經(jīng)濟性等方面來逐一考慮創(chuàng)新點的取舍，并最后確定實現(xiàn)所選創(chuàng)新點的方案和具體結構。創(chuàng)新點 1：布袋難于清洗是消費者提出的較多的問題，如果采用塑料濾塵杯， 顯然比布袋便于清洗， 且塑料部件便于設計和制造，而且成本也不會增加很多，所以可以采用。創(chuàng)新點2：固定式吸塵嘴使整個吸塵器在使用中特別笨重，從輕巧便用的角度講對其進行改進十分有必要，但現(xiàn)在已經(jīng)有了手持式吸塵器，吸管采用塑料產(chǎn)品，可以變換任意角度，使用起來非常方便，所以再對固定式吸塵嘴進行設計已經(jīng)沒有必要。所一不采用這個創(chuàng)新點。創(chuàng)新點 3：吸塵器主要吸取微小的顆

12、粒狀贓物和塵土，這些東西大都沒有異味，且有空氣清新劑產(chǎn)品，在吸塵器中再裝入空氣清新物必要性不大，所以暫不予考慮。創(chuàng)新點 4：出塵口采用百葉窗式設計目前在市場上已經(jīng)有產(chǎn)品采用，雖然還不普遍，但整個設計條件已經(jīng)具備，所以再對其進行設計已經(jīng)不屬于創(chuàng)新，所以不采用。創(chuàng)新點 5：吸塵器作為家用電器，消費者主要是利用它進行家務勞動，以減輕人們的勞動強度，從市場角度說，人們對吸塵器帶有樂10 趣性的需求并不大，且將樂趣性設計放在吸塵器上必將大大增加設計難度和生產(chǎn)成本，不一定能對銷售起太大作用，得不償失，所以不采用。創(chuàng)新點 6： 吸塵器長期以來被認為是只能吸取顆粒狀微粒和塵土，不能對地面的污漬進行清洗，如果采

13、用這個創(chuàng)新點毫無疑問是對吸塵器功能的一大創(chuàng)新，雖然這樣比較大地增加設計，制造的難度，還會提高生產(chǎn)成本，但與其對吸塵器功能的作用相比，顯然具有可行性。所以采用這個創(chuàng)新點。創(chuàng)新點7： 吸塵嘴前端加裝傳感器使其智能化，這雖然是對吸塵器的改進型創(chuàng)新，但人們在使用吸塵器時，若碰到障礙物時隨時都可以感知，這樣的創(chuàng)新不具有現(xiàn)實意義，所以不采用。經(jīng)過小組討論和以上分析，我們決定采用創(chuàng)新點 1 和創(chuàng)新點 6，即不采用濾塵袋 （濾塵紙），改用濾塵杯解決布袋難于清洗的問題并降低使用成本和吸塵嘴后端加裝可來回掃動的毛刷以增強除污能力這兩個創(chuàng)新點，對吸塵器進行改進型創(chuàng)新設計。我們將從這兩個創(chuàng)新點著手進行方案設計：一、濾

14、塵采用濾塵杯的設計( 無濾塵袋的設計 ): 從吸塵嘴吸入的帶有灰塵的氣流經(jīng)氣管進入吸塵器的主體后，首先進入半圓柱形的濾塵杯 （具體結構見結構設計的模型圖） ，濾塵杯的特殊進氣通道結構使氣流在杯內水平方向旋轉，產(chǎn)生的離心力使灰塵向半圓柱形濾塵杯的杯壁聚集，由于重力的原因，灰塵從杯壁落到杯底，而較清潔的空氣從濾塵杯中央的過濾紙筒通過并濾掉其中殘余11 的灰塵，灰塵就在杯底聚集，吸塵后倒掉即可，濾塵杯中央的過濾紙筒可方便地清洗。濾塵杯代替一次性濾塵紙和濾塵袋，結構簡單，操作方便，可節(jié)省使用費用，而且比布袋更容易清洗。整個結構包括：濾塵杯體，過濾紙筒，濾塵杯蓋，濾塵杯柄。考慮到使整體結構緊湊，杯體做成

15、接近半圓柱體。結構示意圖如下 : 進氣口出氣通道濾塵杯體（透明）濾氣過濾紙筒12 二、吸塵嘴的結構設計：對于硬地板，如果地面有緊緊粘在地板上的灰塵，泥土，一般的吸塵器難以去除這些污漬，我們在吸塵嘴后端加裝由微型直流驅動電機驅動來回掃動的毛刷 （兩排） ， 這樣可以提高對地面的清潔能力，使吸塵器整個工作過程可起到：1 刷地板， 2 擦地板， 3 吸塵 三個方面的作用。在我們的除污試驗中，我們發(fā)現(xiàn)在毛刷上滴少量水，使毛刷始終處于潤濕狀態(tài)，除污能力大大增強，所以我們在吸塵嘴的上部加裝一個儲水的小箱，通過導管向毛刷板滴水，使刷毛潤濕。結構示意圖如下 :13 兩個齒輪上各有一個偏心的軸，把圓周運動轉化為

16、毛刷板的往復直線運動14 關鍵件工程圖1大齒輪工程圖（ 2 個） ：15 2導軌工程圖（ 2 個） ：16 3電機蓋工程圖：17 4集塵杯蓋工程圖：5集塵杯工程圖：18 6毛刷板工程圖：19 7吸塵嘴后蓋工程圖：20 21 關鍵件工藝分析我們設計的吸塵器主要包括吸塵杯、吸塵蓋、過濾筒、吸嘴、導軌、刷板、刷板固定小輪、齒輪、吸塵器外殼、吸塵器滾輪等。1 、吸塵杯選用 pc 塑料（聚碳酸酯） pc 塑料有很好的透光性、成型后尺寸穩(wěn)定性好并且有很好的力學性能和沖擊性能注塑工藝條件：喂料區(qū)溫度 70 90 注射壓力 160mpa 噴嘴溫度 300 320 保壓壓力 80mpa 熔料溫度 280 310

17、 背壓 15mpa 料筒溫度 220 注射速度多級慢速注射模具溫度 80 110 螺桿轉速線速度0.3m/s料筒設備：標準螺桿、止逆環(huán)、直通噴嘴。2 、吸塵蓋、過濾筒和刷板選用pet （聚對苯二甲酸乙酯） 。具有好的堅韌性和硬度，好的剛度和強度。注塑工藝條件：喂料區(qū)溫度 50 70 ，吸塵蓋注射壓力 160mpa，刷板注射壓力 140mpa 噴嘴溫度 250 290 ，吸塵蓋保壓壓力 80mpa ，刷板保壓壓力 70mpa ，熔料溫度 270 280 ，吸塵蓋背壓 10mpa ，刷板背壓 6mpa 料筒溫度 220 ，吸塵蓋注射速度高，速注射刷板注射速度中速注射模具溫度 120 140 ，吸塵

18、蓋螺桿轉速線速度0.4m/s，刷板螺桿轉速線速度0.3m/s 料筒設備：標準螺桿、止逆環(huán)、直通噴嘴。22 3 、吸嘴選用高沖擊級abs 塑料。吸嘴的結構比較復雜，而abs 塑料有很好的成型工藝性、。同時有優(yōu)良的力學性能。注塑工藝條件：喂料區(qū)溫度 40 60 注射壓力 140mpa 噴嘴溫度 210 260 保壓壓力 80mpa 熔料溫度 220 250 背壓 13mpa 料筒溫度 220 注射速度分級注射從慢到快模具溫度 40 80 螺桿轉速線速度0.4m/s 料筒設備：標準螺桿、止逆環(huán)、直通噴嘴4 、刷板固定小輪和齒輪用pom （聚甲醛）。pom 的彈性模量、疲勞強度、沖擊韌性都很突出。同時

19、其摩擦系數(shù)小、自潤滑性好。注塑工藝條件：喂料區(qū)溫度 40 50 注射壓力 120mpa 噴嘴溫度 195 215 保壓壓力 60mpa 熔料溫度 205 215 背壓 6mpa 料筒溫度 170 注射速度中等注射模具溫度 40 120 螺桿轉速線速度0.4m/s 料筒設備：標準螺桿、止逆環(huán)、直通噴嘴5 、 吸塵器外殼用 pp 塑料（聚丙烯）。聚丙烯的許多力學性能如拉伸強度屈服強度、壓縮強度、硬度和彈性模量等比較優(yōu)秀。同時聚丙烯具有良好的電絕緣性、化學穩(wěn)定性。注塑工藝條件：喂料區(qū)溫度 3050注射壓力 130mpa 23 噴嘴溫度 220 300 保壓壓力 70mpa 熔料溫度 220 280

20、背壓 16mpa 料筒溫度 220 注射速度中等注射模具溫度 2070螺桿轉速線速度1.1m/s 料筒設備：標準螺桿、止逆環(huán)、直通噴嘴6、吸塵器滾輪用 ppvc（軟質聚氯乙烯） 。軟質聚氯乙烯具有良好的柔韌性，不容易花傷地板。注塑工藝條件6 、吸塵器滾輪用ppvc （軟質聚氯乙烯） 。軟質聚氯乙烯具有良好的柔韌性，不容易花傷地板。注塑工藝條件：喂料區(qū)溫度 30 50 注射壓力 100mpa 噴嘴溫度 160 220 保壓壓力 50mpa 熔料溫度 200 220 背壓 6mpa 料筒溫度 120 注射速度中等注射模具溫度 30 50 螺桿轉速線速度0.3m/s 料筒設備：標準螺桿、止逆環(huán)、直通

21、噴嘴以上所有零件均可用htl68注塑成型機注塑注射裝置注射速率g/s 83 塑化能力g/s 10.5 油泵馬達功率kw 7.5 電熱功率kw 6.824 總體裝配效果圖一、吸塵器主體箱1二、吸塵器主體箱2 25 三、吸塵嘴裝配示意圖1 四、吸塵嘴裝配示意圖2 26 五、運動機構裝配示意圖六、總裝配示意圖27 塵杯式吸塵器的經(jīng)濟性分析摘要：隨著人們生活水平的提高，健康、舒適的家居環(huán)境越來越被更多的人所關注。買房、裝修成為人們茶余飯后談論的熱點話題，但裝修后又臟又累的衛(wèi)生清掃工作，成為困擾家庭主婦的又一大難題。對不少家庭而言，吸塵器已成為清潔家庭的必備小家電。所以國內和國外的吸塵器廠商都瞄準了這一

22、巨大的的市場，為了迎合絕大多數(shù)消費者所認為的“物美價廉”的消費概念，全力的削減成本和提高產(chǎn)品質量。 但削減成本和提高產(chǎn)品質量是兩個矛盾的過程，要達到對控制成本和提高產(chǎn)品質量的有機合理的統(tǒng)一，拿出一件既符合大眾消費概念又照顧到企業(yè)的實際生產(chǎn)水平的吸塵器，就必須在市場調研、方案設計、工藝分析設計的基礎上面結合市場情況對其作經(jīng)濟性的分析，以檢驗本產(chǎn)品的設計可行性。-吸塵器屬于小型的家用電器，主要由起塵、吸塵、濾塵三部分組成，一般包括串激整流子電動機、離心式風機、濾塵器（袋）和吸塵附件，主要由注塑件構成。 所以吸塵器的經(jīng)濟性分析包括能耗分析、成本分析、工藝計算等。能耗分析 ：能耗分析主要指在生產(chǎn)吸塵器

23、注塑件時的能耗，本產(chǎn)品的注塑件有吸塵杯，吸塵蓋、過濾筒和刷板，吸嘴，刷板固定小輪和齒輪，吸塵器外殼，吸塵器滾輪。以上所有零件均可用htl68注塑成型機注塑注射裝置。其油泵馬達為7.5kw ，電熱功率為 6.8kw 。在實28 際的生產(chǎn)過程中每一種零件是批量生產(chǎn)的，所以取其平均生產(chǎn)時間之和即為本產(chǎn)品注塑件的生產(chǎn)時間。大約估計其生產(chǎn)單件產(chǎn)品的時間為30 分鐘。所以其耗電量為 q= 0.5*(7.5+6.8)=7.15kw.h 工業(yè)用電的費用為每度0.3 元。所以電費支出為0.3*7.15=2.15 成本分析： 主要包括注塑件的材料價格和其他附件的采購價格。吸塵杯選用 pc塑料（聚碳酸酯）。因為 pc塑料有很好的透光性、成型后尺寸穩(wěn)定性好并且有很好的力學性能和沖擊性能。需要0.5 千克。以目前的市場價格30000元/ 噸。吸塵杯的材料價格為1