波轮式全自动洗衣机毕业设计
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全自动洗衣机自动控制摘要本课题设计介绍了采用可编程控制器(PLC)作为核心控制部件的全自动洗衣机控制系统。
文章介绍了洗衣机的结构,对全自动洗衣机的控制系统进行了分析,在此基础上提出了基于PLC的全自动洗衣机控制方案,并对方案进行了论证,根据洗衣机的工作原理,设计了流程及程序,对按钮,继电器,开关,变频器等其它一些输入/输出点进行控制,实现了洗衣机洗衣过程的自动化。
由于洗涤,排水,脱水的时间均由PLC内计数器控制,所以只要改变计数器参数就可以改变时间。
具有智能化程度高、安全可靠、方便、灵活等特点。
关键词:PLC;全自动洗衣机;变频器;继电器AbstractThis article used programmable controller PLC to realize the washer completely automatic control, explained the PLC control principle method, the characteristic and controlled the washer the characteristic. The article during introduction washer structure, carries on the analysis to the completely automatic washer control system, proposed in this foundation based on the PLC completely automatic washer control plan, and has carried on the proof to the plan, has carried on the design according to the washer principle of work to the procedure and the flow, has the intellectualism degree high, safe reliable and so on the characteristics. To the button, the relay, the switch, the frequency changes and so on other some I/O spot carries on the control, realized the washer to wash clothes the process automation. Because spreads every time lavation, draining water, dehydrated time by PLC in counter control, so long as therefore the change counter parameter may change the time.Keyword: Programmable Logic Controller; The automatic process; converter; control relay1 绪论1.1课题研究的意义目前自动洗衣机已成为每个家庭所必需的电器,随着它的畅销出现了各种各样的全自动洗衣机,该设计实现了洗衣机由进水,洗涤,排水,脱水,报警到自动停机的循环过程设计了相应的系统软件。
全自动洗衣机自动控制系统设计毕业设计论文终稿摘要:本文主要研究了全自动洗衣机自动控制系统的设计。
通过对洗衣机洗涤、漂洗和脱水等各个阶段的自动控制进行研究,设计了一个全自动洗衣机的控制系统。
该系统采用了微控制器作为控制核心,连接多个传感器和执行器以实现对洗衣机各个部分的控制和监测。
通过对系统的仿真和实验验证,证明了该自动控制系统的有效性和可行性。
该设计能够提高洗衣机的洗涤效果,简化用户操作过程,提高洗衣机的智能化程度。
关键词:全自动洗衣机;自动控制系统;微控制器;传感器;执行器1.绪论随着人们生活水平的提高,全自动洗衣机在家庭中的使用越来越普遍。
全自动洗衣机具有高效、便捷、省力等优点,但目前市场上的洗衣机仍存在一些问题,如洗涤效果不佳、用户操作繁琐等。
为了解决这些问题,本文设计了一个全自动洗衣机的自动控制系统。
2.系统设计2.1系统整体架构2.2系统硬件设计该自动控制系统的硬件设计主要包括微控制器、传感器和执行器。
微控制器作为系统的控制核心,接收传感器的信号并通过执行器对洗衣机进行控制。
传感器主要包括温度传感器、水位传感器和转速传感器,用于检测洗衣机所处的环境和状态。
执行器主要包括电磁阀和电机,用于控制洗衣机的水流和转动。
2.3系统软件设计该自动控制系统的软件设计主要包括控制算法和用户界面设计。
控制算法采用PID控制算法,对洗衣机的洗涤、漂洗和脱水过程进行控制。
用户界面采用LCD显示屏和按键,用户可以通过按键选择洗涤模式和操作洗衣机。
3.系统实现通过对系统进行仿真和实验验证,证明了该自动控制系统的有效性和可行性。
测试结果表明,该系统可以根据洗涤剂和衣物的种类自动调节洗涤时间和温度,有效地提高了洗涤效果。
同时,该系统的用户界面简单明了,用户可以通过按键轻松选择洗涤模式和操作洗衣机。
4.结论通过本次设计,成功设计了一个全自动洗衣机自动控制系统。
该系统能够提高洗衣机的洗涤效果,简化用户操作过程,提高洗衣机的智能化程度。
全自动洗衣机毕业论文第一章绪论1.1全自动洗衣机的现状及发展方向19世纪90时代脱颖而出的第一个新兴家用电器产品是洗衣机。
70年代初年全国产量仅百台,70年代末年达到万台,到80年代年全国产量百万台,产量居世界之冠。
这一时期以我国以自主研发洗衣机为主,生产企业也以国营和集体企业为主体,产品品种和质量水平与国际水平相差甚远。
随着我国改革开放的力度进一步加大,从而推动了家用全自动洗衣机发展行业的快速发展。
到1985~1986年,已经达到空前未有的规模,几乎所有的专业厂都引进了国外的技术。
当时日本技术是我国引进的主要对象,其中松下、东芝、三洋、夏普、日立技术都是引进的主要厂家。
通过技术及生产设备的引进,大大加快了行业发展步伐,产品品种和质量大幅度提高。
1988年全国总产量突破了一千万台大关,1989年达到最高峰的1046.7万台。
此时,我国家用电动洗衣机产品仍以双桶洗衣机为主,同时套桶全自动洗衣机开始崭露头角,但全自动滚筒式洗衣机只有一家企业生产。
到1990年全国共有59个家用电动洗衣机专业生产厂,除西藏以外的各省均有生产企业,家用电动洗衣机生产达到了空前的规模,生产企业数量和产量在世界上都是第一,产品质量也达到国外八十年代初期水平。
而现在的洗衣机真的是多种多样,在上海这样的大城市,双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了,滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流,使用洗衣机就是图个方便省力,现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。
那么洗衣机还会怎样进步或发展呢?归纳起来,有如下几个趋势。
高度自动化:现在洗衣机越来越高度自动化,只要衣服放入洗衣机,简单的按两个键,就会自动注水,一些先进的电脑控制洗衣机,还能自动的感觉衣物的重量,自动的添加适合的水量和洗涤剂,自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度,洗涤完以后自动的漂洗甩干,更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干,整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户,用户可以在洗衣的过程做其它的事,节省了不少的时间。
第一章 概述1.1波轮洗衣机的介绍及工作原理波轮式洗衣机是洗衣机的一种,由电动机带动波轮转动,衣物随水不断上下翻滚。
洗涤衣物有单桶、套桶、双桶几种。
它的结构比较简单,维修方便,洗净率高,但对衣物磨损率大,用水多。
目前随着科技发展,出现了电脑控制的新水流洗衣机,采用大波轮、凹型波轮等。
优点是对衣物缠绕小,洗涤均匀损衣率低;洗涤缸缸体有全塑、搪瓷、铝合金、不锈钢四大类。
波轮式洗衣机工作原理:依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转,带动衣物上、下、左、右不停地翻转,使衣物之间、衣物与桶壁之间,在水中进行柔和地磨擦,在洗涤剂的作用下实现去污清洗。
1.2波轮洗衣机的优点诞生于上世纪五六十年代,由日本研制出来的波轮式洗衣机是大家最熟悉、也是市场占有率最高的洗衣机种类。
早期的波轮洗衣机一般采用偏置波轮,而不是目前常见的位于内桶中央的设计。
把波轮设计在内桶边上的目的是为了提高洗衣机的洗净力,当然这种设计也会加大衣物的磨损率,衣物也容易缠绕打结,洗不干净。
进入20世纪80年代后,出现了新型波轮设计和新型水流方式:波轮在桶的底部,水流方式一般为正向旋转1至3秒,停0.5至1秒,再反向旋转1至3秒,再停0.5至1秒,这和旧式水流大不一样,这种方式也是多年研究的成果,有利于各因素之间的平衡,兼顾了洗涤力、磨损率、缠绕状况、洗涤均匀度等因素。
波轮洗衣机最大的优点是,洗涤速度要比滚筒洗衣机快得多。
在技术上,越来越多的新技术被运用在波轮洗衣机上,如DD直接驱动电机以及变频技术,都大大提高了波轮洗衣机的性能。
第二章 洗衣机的基本知识2.1 洗衣机的分类目前,我国洗衣机的分类方法主要有三种:按自动化程度分类,安洗涤方式分类,按结构方式分类。
按自动化分类,洗衣机可分为普通型、半自动型、全自动型三大类。
我们主要介绍一下半自动型洗衣机。
半自动洗衣机是指在洗涤、漂洗、脱水各功能之间,只有其中任意两个功能转换不用手工操作而能自动进行的洗衣机。
全自动洗衣机控制系统毕业设计引言:随着科技的不断进步和人们对生活质量要求的提高,洗衣机成为人们日常生活中不可或缺的家电之一、随着时间的推移,洗衣机也从最初的手动操作逐渐发展为半自动和全自动洗衣机。
全自动洗衣机不仅可以方便快捷地完成洗涤、漂洗和脱水等过程,还具备各种智能控制功能,极大地提高了洗衣机的使用便利性和智能化程度。
本篇毕业设计将着重讨论全自动洗衣机控制系统的设计与开发,以满足现代家庭的需求。
目标:本毕业设计的目标是设计和开发一个高效、功能完善的全自动洗衣机控制系统。
该系统应具备智能化控制功能,能够根据用户的需求,自动选择适当的洗涤程序,并在洗衣机开始工作前进行必要的预处理,如测定衣物重量和水质硬度等。
此外,系统还应具备故障诊断功能,能够自动检测洗衣机发生的故障并及时报警,方便用户及时处理。
设计与实现:1.硬件设计:本系统的硬件设计包括传感器的选择与布置、执行机构的设计和控制电路的设计等。
传感器主要用于监测洗衣机的状态和环境参数,如水位传感器、温度传感器和转速传感器等。
执行机构主要包括电机和阀门等,用于控制洗衣机的运行。
控制电路设计主要涉及电源管理、数据采集与处理以及通信等方面。
2.软件设计:软件设计是全自动洗衣机控制系统设计中的关键环节。
该系统的软件应具备以下功能:-用户界面设计:设计一个直观友好的用户界面,使用户能够方便地选择洗涤程序、调整参数等。
-洗涤程序选择:根据用户选择的洗涤程序,自动调整洗衣机的运行参数,并显示当前运行状态。
-智能预处理:根据衣物重量和水质硬度等参数,自动调整洗涤剂的用量和洗涤时间。
-故障诊断:通过监测和分析来自传感器的数据,判断洗衣机是否发生故障,并及时报警。
3.性能测试与优化:完成洗衣机控制系统的设计与开发后,需进行性能测试与优化,以确保系统的稳定可靠性。
性能测试可以包括对系统各功能的单独测试和整体测试,确保系统在各种工作状态下都能正常运行。
优化则需要根据测试结果对系统的硬件和软件进行适当的调整和改进,以提高系统的性能和可靠性。
各专业完整优秀毕业论文设计图纸第一章绪论1.1全自动洗衣机的现状及发展方向19世纪90时代脱颖而出的第一个新兴家用电器产品是洗衣机。
70年代初年全国产量仅百台,70年代末年达到万台,到80年代年全国产量百万台,产量居世界之冠。
这一时期以我国以自主研发洗衣机为主,生产企业也以国营和集体企业为主体,产品品种和质量水平与国际水平相差甚远。
随着我国改革开放的力度进一步加大,从而推动了家用全自动洗衣机发展行业的快速发展。
到1985~1986年,已经达到空前未有的规模,几乎所有的专业厂都引进了国外的技术。
当时日本技术是我国引进的主要对象,其中松下、东芝、三洋、夏普、日立技术都是引进的主要厂家。
通过技术及生产设备的引进,大大加快了行业发展步伐,产品品种和质量大幅度提高。
1988年全国总产量突破了一千万台大关,1989年达到最高峰的1046.7万台。
此时,我国家用电动洗衣机产品仍以双桶洗衣机为主,同时套桶全自动洗衣机开始崭露头角,但全自动滚筒式洗衣机只有一家企业生产。
到1990年全国共有59个家用电动洗衣机专业生产厂,除西藏以外的各省均有生产企业,家用电动洗衣机生产达到了空前的规模,生产企业数量和产量在世界上都是第一,产品质量也达到国外八十年代初期水平。
而现在的洗衣机真的是多种多样,在上海这样的大城市,双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了,滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流,使用洗衣机就是图个方便省力,现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。
那么洗衣机还会怎样进步或发展呢?归纳起来,有如下几个趋势。
高度自动化:现在洗衣机越来越高度自动化,只要衣服放入洗衣机,简单的按两个键,就会自动注水,一些先进的电脑控制洗衣机,还能自动的感觉衣物的重量,自动的添加适合的水量和洗涤剂,自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度,洗涤完以后自动的漂洗甩干,更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干,整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户,用户可以在洗衣的过程做其它的事,节省了不少的时间。
毕业设计:全自动波轮式洗衣机机械传动系统设计计算指导教师:吴晓红李宝栋机械电子工程专业:张君波轮式全自动洗衣机的传动系统的设计计算内容较多,但当大多数零部件可以选用而无需进行设计,一般设计内容主要有:方案设计、电动机选用、带传动设计、行星减速器设计等。
4.1方案设计波轮式洗衣机常用布局为输入轴布置在内桶的中心处,整个传动系统基本上同轴布置,电动机只能偏置一边,为了保持平衡,可将排水电磁阀和排水管与电动机对称布置,必要时可加平衡块。
根据设计任务中给出的内桶直径为400 mm则外桶直径约为470mm,电动机轴与洗涤输入轴之间中心距只能为150mm左右,在此范围内选择合适的一级降速传动比和采用带轮传动。
4.1.1基本参数的选择目前洗衣机的洗衣量、电动机功率、内桶直径等基本参数,大多数企业是通过实验进行设计选用的。
表4-1是目前常用的波轮式全自动洗衣机基本参数情况,可供设计时参考。
表4-1 波轮式全自动洗衣机基本参数Ø400~520Ø400~520Ø400~520Ø400~520Ø400~520根据设计任务要求最大洗衣量为3.8kg,参照表4-1选用电动机功率为180W,电动机满载时转速为1370r·min。
4.3V带传动设计计算因为V 带传动允许的传动比较大,结构较紧凑,在同样的张力下,V 带传动较平带传动能产生更大的摩擦力,所以这里选用了最常用的V 带作为第一级降速。
参照表4-1,初步选定电动机功率P 为180W ,洗衣转速为180r /min ,脱水转速为720r/min ,则传动比为: 9.1720137021===n n i (1)计算功率ca P 由于载荷变动小,因此取工作情况系数0.1=A K ca P =P K A =0.18kW(2)选择带型 根据小带轮转速为1370r/min ,以及小带轮安装尺寸的大概范围,选取普通V 带Z 型(见图4-1)(3)带轮的基准直径21d d 和 初选小带轮的基准直径1d d ,查表4-2和表4-3,选取1d d =55mm ,大于V 带轮的最小基准直径min d d 的要求50mm 。
毕业设计:全自动波轮式洗衣机机械传动系统设计计算指导教师:吴晓红李宝栋机械电子工程专业:张君波轮式全自动洗衣机的传动系统的设计计算内容较多,但当大多数零部件可以选用而无需进行设计,一般设计内容主要有:方案设计、电动机选用、带传动设计、行星减速器设计等。
4.1方案设计波轮式洗衣机常用布局为输入轴布置在内桶的中心处,整个传动系统基本上同轴布置,电动机只能偏置一边,为了保持平衡,可将排水电磁阀和排水管与电动机对称布置,必要时可加平衡块。
根据设计任务中给出的内桶直径为400 mm则外桶直径约为470mm,电动机轴与洗涤输入轴之间中心距只能为150mm左右,在此范围内选择合适的一级降速传动比和采用带轮传动。
4.1.1基本参数的选择目前洗衣机的洗衣量、电动机功率、内桶直径等基本参数,大多数企业是通过实验进行设计选用的。
表4-1是目前常用的波轮式全自动洗衣机基本参数情况,可供设计时参考。
表4-1 波轮式全自动洗衣机基本参数Ø400~520Ø400~520Ø400~520Ø400~520Ø400~520根据设计任务要求最大洗衣量为3.8kg,参照表4-1选用电动机功率为180W,电动机满载时转速为1370r·min。
4.3V带传动设计计算因为V 带传动允许的传动比较大,结构较紧凑,在同样的张力下,V 带传动较平带传动能产生更大的摩擦力,所以这里选用了最常用的V 带作为第一级降速。
参照表4-1,初步选定电动机功率P 为180W ,洗衣转速为180r /min ,脱水转速为720r/min ,则传动比为: 9.1720137021===n n i (1)计算功率ca P 由于载荷变动小,因此取工作情况系数0.1=A K ca P =P K A =0.18kW(2)选择带型 根据小带轮转速为1370r/min ,以及小带轮安装尺寸的大概范围,选取普通V 带Z 型(见图4-1)(3)带轮的基准直径21d d 和 初选小带轮的基准直径1d d ,查表4-2和表4-3,选取1d d =55mm ,大于V 带轮的最小基准直径min d d 的要求50mm 。
全自动洗衣机毕业设计(二)引言概述全自动洗衣机在日常生活中的需求越来越大,因此设计一款全自动洗衣机成为当代大学生的毕业设计课题。
本文将针对全自动洗衣机的设计要点进行详细阐述,包括洗涤系统、控制系统、节能设计、用户友好性以及最终产品的总结。
一、洗涤系统1.1 前期调研,了解用户需求1.2 选用适宜的洗涤剂和洗涤程序1.3 设计合理的洗涤筒容量和结构1.4 使用高效的喷淋系统提高洗涤效果1.5 引入超声波清洗技术,提高洗涤效率二、控制系统2.1 设计合理的控制面板布局2.2 采用稳定可靠的传感器技术2.3 使用智能算法进行洗涤调节2.4 实现语音控制和远程控制功能2.5 提供详细的操作指导和故障提示功能三、节能设计3.1 优化洗涤时间和温度控制3.2 采用智能感应器控制系统待机省电3.3 使用高效节能的马达和压缩机3.4 引入太阳能和废热回收技术,提高能源利用率3.5 设计智能预约功能,合理安排洗涤任务,减少能源浪费四、用户友好性4.1 设计合适的洗涤程序和操作界面4.2 考虑用户体验,提供便捷的洗涤方式选择4.3 优化噪音和震动控制,保证用户安静使用4.4 设计符合人体工程学的洗衣机外观4.5 提供人性化的维护和清洁指南五、总结通过以上的设计要点阐述,我们对全自动洗衣机的毕业设计有了全面的了解。
洗涤系统、控制系统、节能设计和用户友好性是设计过程中的重点考虑因素。
合理的设计和完善的功能将使最终的产品受到广大用户的青睐。
通过这个毕业设计,我们也深入了解了现代洗衣机的发展趋势和技术要求,为以后的洗衣机设计提供了有价值的经验和启示。
衢州学院毕业设计(论文)题目:波轮式全自动洗衣机传动机构的设计*者:***系(部):机械工程学院专业班级:机械设计与制造08级(1)班指导教师:***职称:讲师二О一一年一月二十日衢州学院机械工程学院毕业设计(论文)任务书波轮式全自动洗衣机传动机构的设计摘要尽管洗衣机有了很大发展,但消费者的需求不断提高。
为使洗衣机的操作更方便、更人性化,根据论文的要求主要对机械相关内容进行设计,而相关机械部分包括减速器的结构设计,带轮设计,刹车装置的设计及齿轮减速器的设计。
波轮是洗衣机工作过程中主要的工作零件。
电动机通过V带将动力传递给传动系统,最终通过波轮带动水进行洗涤操作。
波轮结构对洗衣机的洗涤效果有直接影响。
波轮采用碗形结构。
该结构使水产生垂直和水平两种水流,在两种水流的联合作用下,使衣服洗的更干净,更均匀,且衣服不易缠绕。
论文主包括设计波轮式全自动洗衣机传动系统的结构、传动系统的组成、电机参数的选择、减速离合器的设计及工作原理;并掌握机械传动系统设计计算、传动方案的设计、基本参数的选择、V带传动的设计计算、带轮的结构设计、行星减速器的设计、棘爪与棘轮机构的设计。
关键词:波轮式全自动洗衣机,传动机构,工作原理,减速离合器目录第一章绪论 (1)1.1全自动洗衣机的现状及发展方向 (1)1.2波轮式全自动洗衣机的总体结构 (2)1.3本课题解决的主要问题 (3)第二章波轮式全自动洗衣机传动系统的结构 (4)2.1传动系统的组成 (4)2.2 电机参数的选择 (4)2.3 减速离合器的设计及工作原理 (5)第三章机械传动系统设计计算 (9)3.1 传动方案的设计 (9)3.2带传动的类型和结构 (9)3.3 V带轮以及V带传动的设计计算 (11)3.4带轮的结构设计 (16)3.5行星减速器的设计 (17)3.6棘爪与棘轮机构的设计 (18)第四章总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)第一章绪论1.1全自动洗衣机的现状及发展方向家用全自动洗衣机就是在改革的时代脱颖而出的第一个新兴家用电器产品。
1978年全国产量仅400台,1979年达到1.8万台,1980年产量增加到24.5万台,到1984年全国产量578万台,产量居世界之冠。
这一时期以我国以自主研发的单、双桶的波轮式洗衣机为主,生产企业也以国营和集体企业为主体,产品品种和质量水平与国际水平相差甚远。
随着我国改革开放的力度进一步加大,从而推动了家用全自动洗衣机发展行业的快速发展。
到1985~1986年,已经达到空前未有的规模,几乎所有的专业厂都引进了国外的技术。
当时日本技术是我国引进的主要对象,其中松下、东芝、三洋、夏普、日立技术都是引进的主要厂家。
通过技术及生产设备的引进,大大加快了行业发展步伐,产品品种和质量大幅度提高。
1988年全国总产量突破了一千万台大关,1989年达到最高峰的1046.7万台。
此时,我国家用电动洗衣机产品仍以双桶洗衣机为主,同时套桶全自动洗衣机开始崭露头角,但全自动滚筒式洗衣机只有一家企业生产。
到1990年全国共有59个家用电动洗衣机专业生产厂,除西藏以外的各省均有生产企业,家用电动洗衣机生产达到了空前的规模,生产企业数量和产量在世界上都是第一,产品质量也达到国外八十年代初期水平。
而现在的洗衣机真的是多种多样,在上海这样的大城市,双缸洗衣机购买的人已经是越来越少了,滚筒洗衣机和波轮洗衣机将成为市场的主流,使用洗衣机就是图个方便省力,现在的全自动洗衣机都符合人们的要求。
那么洗衣机还会怎样进步或发展呢?归纳起来,有如下几个趋势。
高度自动化:现在洗衣机越来越高度自动化,只要衣服放入洗衣机,简单的按两个键,就会自动注水,一些先进的电脑控制洗衣机,还能自动的感觉衣物的重量,自动的添加适合的水量和洗涤剂,自动的设置洗涤的时间和洗涤的力度,洗涤完以后自动的漂洗甩干,更有些滚筒洗衣机还会将衣物烘干,整个洗衣的过程完成以后还会用动听的音乐声提醒用户,用户可以在洗衣的过程做其它的事,节省了不少的时间。
总之,每一项技术的进步部极大地推动了洗衣过程自动化程度的提高。
健康化:现代人对健康格外的重视,对洗衣机也提出了更高的要求,有的洗衣机厂家采用纳米内桶,减少污垢附着,有的洗衣机设置有改进型漂洗程序,彻底漂净衣物上残留的洗涤剂,防止对人体的侵害。
还有一些洗衣机采用臭氧进行杀菌,达到彻底灭菌的目的。
节能:节能也是用户选择洗衣机时考虑的问题,有些洗衣机具有洗涤剂循环利用系统,可以将在外桶到排水泵之间浓度较高的洗涤剂通过循环水流带回外桶内,循环使用可以节约20%的洗涤剂。
有的洗衣机采用专利的无孔内桶省水,普通的波轮洗衣机在注水的时候,内桶与外桶之间也有大量的水,洗涤的时候内桶外的水就浪费了,而无孔内桶只有内桶有水,这样可以充分的利用洗衣机内的水,注水的时候比其它洗衣机少使用40%的水量,同时也可以节省洗涤剂和省电。
大容量和微型化:现代人居家总希望有宽敞的空间,因此各厂家都推出了超小型或超薄型的洗衣机,比较有代表性的有小鸭的迷你滚筒洗衣机,海尔的小小神童波轮洗衣机,惠尔浦的维纳斯系列上开门立式滚筒洗衣机,西门子的40厘米超薄滚筒洗衣机满足了人们对占地空间的要求。
品种多样化:从洗涤形式上分波轮式、滚筒式洗衣机,从洗涤容量上自2公斤到7公斤有很多等级,高中低档洗衣机在功能上,还有很多不同,品种多样化的洗衣机满足了不同偏好的消费者的需求。
现在已经有厂家开发出了不需要使用洗涤剂的洗衣机,还有的厂家开发出了更迷你的旅行洗衣机,小到可以在出外旅行的时候随身携带,为了更方便的操作有的厂家还开发出了可以远程控制的洗衣机,有的国家还正在研究新的洗涤机理的洗衣机,例如超声波式、电磁式、高温泡沫式、真空式、喷射式等,并取得了一些成功,但距离实现定型批量生产还得努力。
1.2波轮式全自动洗衣机的总体结构目前在我国生产的洗衣机中,波轮洗衣机占80%以上。
早期生产的波轮式洗衣机波轮较小,直径都在165~185mm之间,转速为320~500r/min。
现在基本都是大波轮洗衣机,其中又以蝶形波轮应用最广,波轮直径约为300mm,转速约为120~300r/min。
一般来说,波轮式全自动洗衣机具有洗涤、脱水、水位自动控制,以及根据不同衣物选择洗涤方式和洗涤时间等基本功能,其结构主要由洗涤和脱水系统、进排水系统、电动机和传动系统、电气控制系统、支承机构等5大部分组成,如下图所示。
波轮全自动洗衣机多采用套筒式结构,波轮装在内桶的底部,内桶为带有加强筋和均布小孔的网状结构,并可绕轴旋转。
外桶弹性悬挂于机箱外壳上,主要用于盛水,并配有一套进水和排水系统,用两个电磁阀控制洗衣机的进、排水动作。
外桶的底部装有电动机、减速离合器,以及传动机构、排水电磁阀等部件。
动力和传动系统能提供两种转速,低速用于洗涤和漂洗,高速用于脱水,通过减速离合器来实现两种转速的切换。
1.3本课题解决的主要问题设计波轮式全自动洗衣机传动系统的结构、传动系统的组成、电机参数的选择、减速离合器的设计及工作原理;并掌握机械传动系统设计计算、传动方案的设计、基本参数的选择、V带传动的设计计算、带轮的结构设计、行星减速器的设计、棘爪与棘轮机构的设计。
第二章波轮式全自动洗衣机传动系统的结构2.1传动系统的组成传动系统主要由电动机、减速离合器组成。
全自动洗衣机使用一台电动机来完成洗涤和脱水工作。
洗涤时,波轮转速较低(120~300r/min)。
而脱水时,脱水桶转速较高(约800r/min)。
因此,要对电动机1370r/min的输出转速进行减速处理,以适应两项工作的不同要求这主要由洗衣机的传动系统来完成,传动系统的工作见图2-1。
图2-1全自动洗衣机传动系统示意图2.2 电机参数的选择电动机是整个洗衣机工作的动力来源。
我国现阶段生产的套桶式洗衣机大多采用的是电容运转式电动机,产品遵循中华人民共和国机械行业标准JB/T3758——1996《家用洗衣机用电动机通用技术条件》。
目前常用的电容运转式电动机技术参数如表2-1所示。
表2-1 电机参数2.3减速离合器的设计及工作原理早期设计的小波轮全手动洗衣机的离合器没有减速功能,故洗涤和脱水转速相同。
新型大波轮式全自动洗衣机的离合器都具有洗涤减速功能,称为减速离合器,其种类很多,但主要结构和工作原理基本相同。
目前应用最为广泛的有两种:单向轴承式减速离合器与带制动式减速离合器。
单向轴式减速离合器1)基本结构单向轴式减速离合器主要由离合器和行星减速器两部分组成,其具体结构如下。
1.离合器主要结构如图2-2所示。
图2-2为全自动洗衣机离合器结构图1—输入轴2—螺母3—带轮4—方丝离合器5—棘轮6—棘爪7—拨叉8—单向滚针轴承9—刹车装置外罩10—刹车扭簧11、12—密封圈13—支架14—离合器外罩15—刹车带16—刹车盘17—十字轴套18—脱水轴19—支撑架20—离合套21—拉杆离合器中部有两根轴:输入轴1和脱水轴18。
输入轴1的下端加工成四方形,与之相配的带轮3和离合套20的内孔也是方形。
离合套20和离合套20联成了一体。
输入轴1的上端加工成齿形花键,和行星减速器的中心轮内孔配合联接(如图2-3)。
2.工作原理①脱水状态脱水状态下,排水电磁铁通电吸合,牵引拉杆移动约13mm,使排水阀开启,拉杆在带动阀门开启的同时,一方面波动旋松刹车弹簧,使其松开刹车装置外罩,这时刹车盘随脱水轴一起转动,刹车不起作用;另一方面又推动拨叉旋转致使棘爪脱开棘轮,棘轮被松开,方丝离合弹簧在自身作用下回到自由旋紧状态,这时也就抱紧了离合套。
大带轮在脱水时是顺时针旋转的,由于摩擦力的作用,方丝离合弹簧将会越抱越紧。
这样脱水轴就和离合套联在一起,跟随大带轮一起做高速运转。
图2-3 减速器机构图1-输入轴2-脱水轴3-密封圈4-行星轮5-行星轮轴6-齿轮圈7-行星架8-减速器外罩9-波轮轴10-减速器底盖11-中心轮12-法兰盘13-锁紧块由于此时脱水轴做顺指针运动,和单向滚针轴承的运动方向一致,因此单向滚针轴承对它的运动无限制。
由于脱水轴通过锁紧块与法兰盘联接,而内桶与行星减速器均固定在法兰盘上,所以脱水轴带动内桶以及减速器内齿圈的转速,与输入轴带动减速器中心轮的转速相同,这样致使行星轮无法自转而只能公转,从而行星架的转速与脱水轴是一样的,即波轮与脱水桶以等速旋转,保证了脱水桶内的衣物不会发生拉伤。
脱水状态传动路线是:电动机→小带轮→大带轮→输入轴→离合套→方丝离合弹簧→脱水轴→法兰盘→内桶。
由于电动机输出转速只经带轮一级减速,所以内桶转速较高,约680~800r/min。
②洗涤状态洗涤状态下,排水电磁铁断电,排水阀关闭,拉杆复位。
这时刹车弹簧被恢复到自然旋紧状态扭簧抱紧刹车装置外罩,刹车装置其作用;同时拨叉回转复位,棘爪伸入棘轮,将棘轮拨过一个角度,方丝离合弹簧被松开,其下端与离合套脱离,这时离合套只是随输入轴空转。