美文欣赏之波轮洗衣机平衡环的基本设计原理及优化设计

顶装式波轮洗衣机液体平衡环的实验与仿真研究的开题报告一、研究背景随着生活水平的不断提高，人们对衣物清洁度和洗衣机性能的要求越来越高。

然而在洗衣机使用过程中，由于洗衣机内部设计不合理或使用不当等原因，往往会出现洗涤不彻底、水平不平衡、噪声较大等问题。

因此，优化洗衣机的设计和结构，提高洗涤质量和舒适度，已成为研究的热点。

目前，洗衣机的液体平衡环是一个重要的组成部分，对洗涤质量和洗衣机稳定性起着重要的作用。

然而，在传统的设计方案中，液体平衡环内部往往存在一些设计缺陷，如堆积、不对称等，导致液体在高速旋转下难以保持平衡，从而影响洗涤效果。

因此，对液体平衡环的设计和性能进行研究和改进，成为提高洗涤机整体性能的关键措施。

二、研究方法本研究采用实验与仿真相结合的方法，对顶装式波轮洗衣机液体平衡环的性能进行研究。

具体的研究步骤如下：1.实验设计：搭建顶装式波轮洗衣机的液体平衡环测试平台，进行各种工况的测量实验，包括液体流量、压力、液位、重量等。

2.数据处理：对实验获得的数据进行统计和分析，得出液体平衡环的特性参数，如液体流量、压力波动、液位变化等。

3.仿真建模：以Pro/E为工具，建立顶装式波轮洗衣机的三维实体模型，并进行液体平衡环内部的流场模拟分析，获得流场分布、压力分布等参数。

力分布以及实验获得的特性参数，对洗衣机的液体平衡环进行性能评估和改进建议。

三、研究意义本研究的意义在于：1. 对顶装式波轮洗衣机液体平衡环的设计和性能进行深入研究，探索液体平衡环内部液流特性和压力变化规律，为优化洗衣机的设计和结构提供参考。

2. 基于实验和仿真相结合的方法，综合分析洗衣机液体平衡环内部流场分布、压力分布等参数，建立洗衣机的仿真模型，为洗衣机的仿真设计提供参考。

3. 在深入研究洗衣机液体平衡环性能的过程中，不仅可以提高洗涤质量和稳定性，还可以降低噪声和能耗，实现节能减排，具有一定的经济和社会效益。

四、研究计划本研究的主要任务是研究洗衣机液体平衡环的设计和性能，具体的研究计划如下：1. 研究文献阅读和调研：通过阅读国内外有关洗衣机液体平衡环方面的文献和专利，了解当前主流的设计和结构，为后续研究提供指导。

洗衣机平衡环原理洗衣机平衡环是洗衣机中的一个重要部件，它的主要作用是确保洗衣机在运转时保持平衡。

在洗衣机运行过程中，由于装载的衣物不均匀、马达的振动、转动过程中的惯性力等因素的影响，会导致洗衣机产生不平衡的力。

这些不平衡的力会引发洗衣机的晃动、震动，甚至出现噪音和故障，影响洗衣机的正常使用。

平衡环的出现就是为了解决这个问题。

洗衣机平衡环的原理是通过一种旋转水平平衡的方式来降低洗衣机的不平衡力。

现代洗衣机平衡环通常由一个金属环和里面填充的液体组成。

平衡环通过自旋的方式来产生和消除洗衣机内的不平衡力。

当洗衣机开始运行，并且出现不平衡的力时，平衡环会自动旋转。

这是因为不平衡的力会导致金属环和液体发生旋转。

平衡环内的液体具有一定的粘性，这个粘性会阻碍金属环的旋转，从而减小或消除洗衣机的不平衡力。

具体来讲，当洗衣机产生的不平衡力较小时，平衡环内的液体会通过摩擦力使得金属环随之旋转。

这样，液体与金属环之间的摩擦力就会使得液体与金属环发生相对的运动，从而产生内禀的相对旋转动力。

这个动力与洗衣机的不平衡力方向相反，所以起到一定的平衡作用。

当洗衣机产生的不平衡力较大时，液体与金属环之间的摩擦力不再足够，不平衡力就超过了平衡环的能力。

在这种情况下，平衡环会产生相对较大的旋转力，将金属环带动旋转。

随着金属环的旋转，不平衡力也会逐渐减小，直到达到一个相对平衡的状态。

需要注意的是，洗衣机平衡环的旋转是通过洗衣机转动过程中的惯性力来驱动的。

惯性力使得液体与金属环之间产生摩擦力，从而使得平衡环旋转。

当洗衣机停止转动时，平衡环也会停止旋转。

此外，现代洗衣机平衡环还采用了一些设计和技术手段，以提高平衡环的效果。

例如，平衡环的结构设计上保证了金属环和液体之间的接触面积较大，增加了摩擦力的产生。

同时，金属环和液体之间的摩擦力也依赖于液体的黏度，因此平衡环所采用的液体具有一定的黏度，以产生更强的阻尼作用。

总结起来，洗衣机平衡环的原理是利用液体与金属环之间的摩擦力，通过旋转来产生相反的力，从而减小或消除洗衣机内的不平衡力。

波轮洗衣机原理范文波轮洗衣机（或称为滚筒洗衣机）是一种常见的家用电器，用于清洗衣物。

它使用水和洗涤剂来清洗衣物，并通过利用内部上下旋转的波轮（也称为滚筒）来搅拌和抬起衣物。

波轮洗衣机采用的原理是通过物理力学来清洗衣物。

本文将详细解释波轮洗衣机的工作原理。

1.加水阶段：在开始洗涤循环之前，波轮洗衣机会从自来水管道中获取清水。

清水通过管道进入洗衣机，然后通过电磁阀控制流量进入洗衣机的一些水箱。

当水箱充满时，电磁阀会关闭。

2.加入洗涤剂：一旦水箱中装满了水，洗涤剂被投放到水箱中。

波轮洗衣机通常有一个专门的洗涤剂箱，可以通过控制面板来注入洗涤剂。

3.衣物装载：用户将待洗衣物装入滚筒洗衣机内。

滚筒内通常有凸起的波纹，以帮助搅动和清洗衣物。

4.开始洗涤循环：在洗涤循环开始之前，波轮洗衣机的电机会启动，以提供动力。

波轮开始旋转，同时水泵将水从水箱注入滚筒。

5.洗涤阶段：波轮在旋转的同时上下颠簸，通过搅拌和扭曲的动作来清洗衣物。

此过程中，洗涤剂和水被搅动并渗透到衣物纤维中，以清除污渍和污垢。

6.系统排水：洗涤循环结束后，波轮洗衣机会将脏水排出。

水泵会将脏水从滚筒中抽出，然后通过排水管道将其排出洗衣机。

7.清洗和漂洗：在清洗和漂洗阶段，波轮洗衣机会再次加水并旋转滚筒，以清除残留的洗涤剂和污垢。

这些循环可以根据用户的需求进行多次。

8.甩干阶段：在最后的甩干阶段，波轮会以较高的速度旋转，以通过离心力把多余的水从衣物中甩去。

这样，衣物在取出后会比较干燥。

9.循环结束：洗涤循环结束后，波轮停止旋转，用户可以取出洗干净的衣物。

一些波轮洗衣机还配备了烘干功能，可以直接在洗衣机中进行衣物的干燥。

波轮洗衣机的工作原理基于物理力学原理，通过水和洗涤剂的配合，以及波轮和滚筒的旋转搅动，可以将污渍和污垢从衣物中去除。

它是现代家庭中常用的清洗衣物的工具之一，减轻了人们的洗衣负担，提高了清洁衣物的效率。

波轮洗衣机平衡环的基本设计原理及优化设计作者：厉华来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2017年第05期【摘要】平衡环组件是洗衣机脱水桶组件的重要组成部分，平衡环组件设计会直接影响到洗衣机的振动性能的好坏和噪音的高低。

论文除了讲述在设计平衡环应该考虑或者注意的内容外，还结合作者在生产和市场反馈碰到的设计难题采取对策，并对设计技巧进行说明。

【Abstract】The balance ring component is an important part of the tumble dryer assembly of the washing machine. The design of the balance ring component will directly affect the vibration performance of the washing machine and the noise level. In addition to the contents that should be considered or paid attention to in the design of the balance ring， the author also adopts the countermeasures in combination with the design difficulties encountered in the production and market feedback， and explains the design techniques.【关键词】平衡环；盛水桶振动形态；流体移动分析；优化设计【Keywords】balance ring； vibration form of the bucket； fluid movement analysis；optimization design【中图分类号】TM925 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0193-041 引言随着人们生活水平的逐步提高及生活节奏的加快，洗衣机产品已经成为现代家庭生活中一个必不可少的必需品，现在基本上每户家庭都已经拥有了一台全自动洗衣机了，洗衣机产品的振动噪音及长期使用性也随之更加受到人们的关注，而平衡环组件是影响洗衣机振动和噪音的一个极其重要的零件，一个好的平衡环组件的设计不仅可以减少洗衣机的振动性能，有效改善噪音水平，从而确保洗衣机长期运行的可靠性，而且可以通过优化设计，提高产品的维修便利性。

我爱电工-波轮式全自动洗衣机的原理与维修（完美图解）一、洗涤、脱水系统作用：盛放洗涤液和被洗衣物，并进行洗涤、脱水组成：包含盛水桶、洗涤桶、波轮等盛水桶作用：用来盛放洗涤液结构：工程塑料注塑成型。

桶底安装橡胶水封，排水口；桶壁的下部开有气室口洗涤桶作用：用来盛放被洗衣物，并协助波轮进行洗涤结构：工程塑料注塑成型或不锈钢冲压成型。

内壁上开有很多小孔并设有多条竖直的凸筋二、进、排水系统作用：控制进水和排水组成：主要包含水位开关、进水电磁阀、排水电磁阀等水位开关作用：对桶内的水位进行检测和控制结构：由气压传感装置、控制装置及电触点开关三部分组成。

经压力软管与盛水桶上的气室嘴相连接工作原理桶内水未到达设定位时——气室内空气作用在顶柱上的力较小——水位开关COM与NC闭合——进水电磁阀通电开启——水进入盛水桶——桶内水位升高——气室内空气压强增大——到达设定水位时——作用在顶柱上的力顶动动簧片转换——动断触点断开——进水电磁阀因断电关闭——停止进水同时，动合触点COM-NO闭合——这一信号输入程序控制器——控制洗衣机进入下一个过程减速离合器工作原理洗涤状态时：排水电磁阀断电关闭——衔铁释放——拨叉复位——棘爪将棘轮拨过一个角度——抱簧被拨松——脱水轴下部与离合套不啮合——此时脱水轴已被扭簧与刹车带制动，即内齿轮固定不动——当洗涤主动轴转动时——带动传动架和洗涤被动轴作低速旋转——波轮来回低速转动而脱水桶不动脱水状态时：排水电磁阀通电开启——衔铁在带动阀门开启的同时，还使刹车带放松刹车盘，并使拨叉带动棘爪放松棘轮——离合套（洗涤主动轴）作顺时针高速转动——抱簧旋紧——脱水轴与离合套啮合——内齿轮也随脱水轴高速转动——即洗涤主动轴、脱水轴（脱水桶）及洗涤被动轴（波轮）作同步高速运转。

2.采用电动式程控器的全自动洗衣机电路⑵洗涤此时水已到位，水位开关接通NO。

C1、C2、C3、C4的电触点均接通a。

洗涤过程中的电流通路为：电源线A→C1a→C3a→COM→NO→C4a→S3→C8或C10→电动机→电源线B。

1.10减速离合器的结构原理及常见问题检修在波轮全自动洗衣机中，减速离合器是关键的部件，洗衣机的正反向洗涤运转和脱水运转，主要是由减速离合器来实现的，减速离合器的主要作用为：洗涤时，减速离合器为波轮提供低速运转的动力；脱水时，减速离合器为内桶提供高速运转脱水的动力。

波轮洗衣机减速离合器根据结构以及实现的功能不同，可以分为普通型离合器、普通型减速离合器、手搓式减速离合器、同心洗电机离合器部件和双动力减速离合器。

普通型离合器只起离合作用，没有减速作用，用于早期生产的XQM15-A、XQM15-B等洗、漂自动的小小神童洗衣机，现已经不再生产，目前洗衣机主要使用的是后三种减速离合器，分别用于普通型全自动洗衣机、手搓式全自动洗衣机和双动力全自动洗衣机。

普通型减速离合器：普通型减速离合器主要由行星减速器、离合装置、制动装置三部分组成。

具体装配结构见下图所示：1、行星减速器：行星减速器在减速离合器中起到将电动机通过皮带、散热轮、皮带轮传递到洗涤输入轴（齿轮轴）上的高转速动力转换成较低转速，供给波轮运转。

主要由齿轮轴、恒星齿轮、内齿轮、4个行星齿轮、传动盖、波轮轴组成。

行星齿轮的4个齿轮轴都嵌套在传动盖上。

行星减速器的装配结构如下：行星减速器的齿轮轴为动力输入轴、波轮轴为动力输出轴。

波轮轴的一端用花键插入行星机构的传动盖内，另一端有中心孔，用一个紧固螺钉将波轮固定在波轮轴上。

齿轮轴的一端是恒星齿轮，另一端为花键或方轴结构，与离合套装配在一起。

当齿轮轴在电动机的驱动下作顺时针转动时，与齿轮轴一体的恒星轮将动力传递给与它相啮合的行星齿轮上，使行星齿轮作逆时针转动，整个行星齿轮系又与内齿轮啮合，由内齿轮导向，绕着恒星轮做顺时针运转，波轮轴也进行顺时针旋转。

同样地，当齿轮轴作逆时针转动时，波轮轴也将逆时针转动。

在波轮全自动洗衣机中，齿轮轴（输入轴）和波轮轴的转速约为4：8：1，即从电机通过皮带、散热轮、皮带轮传递到齿轮轴上的高转速动力，通过行星减速器降低为约120-150转/分，带动波轮运转，实现洗涤。

浅谈改进波轮洗衣机脱水动态平衡的方法作者：熊泽良来源：《硅谷》2011年第06期摘要：目前波轮洗衣机脱水均采用顶装式带平衡液的平衡环进行动态平衡，平衡环生产加工工艺较复杂、成本较高，平衡环受外力易裂开漏液，同时由于是顶装式，平衡液重心相对较高，而甩干衣服时平衡液成为偏心负载导致洗衣机产生较大的抖动甚至移动。

阐述如何改善洗衣机平衡环的结构及降低甩干的偏心负载，从而达到降低成本并保持洗衣机高速甩干时的稳定性的目的。

关键词：平衡液；动态平衡；重心；偏心负载中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0320101－010 引言随着经济的发展，社会技术的不断进步，冼衣机早已走进了寻常百姓家；洗衣机给人们带来生活便利的同时，在使用过程中也出现了这样和那样的问题。

有些故障是使用者使用不当引起的，有些是洗衣机设计者缺乏有效的解决手段和方法引起的，有些是生产过程中产生的；本文针对用户反映较多的波轮洗衣机脱水振动问题，结合个人的技术分析，提出解决波轮洗衣机脱水动态平衡的方法。

1 波轮洗衣机脱水系统洗衣机的脱水系统，由脱水桶、脱水外桶（连体桶）、内盖、轴承座组成。

脱水外桶（连体桶）呈方型，固定不动，脱水桶呈圆形，在桶壁上有许多圆孔，工作时，脱水内桶作高速旋转，靠离心力将吸附在衣物上的水分甩出桶外，起到脱水作用。

全自动波轮洗衣机的内桶既是脱水桶又是洗衣桶，为了减少脱水过程中的噪声及碰撞外桶现象。

波轮洗衣机常采用动态平衡的方法来解决脱水振动问题。

具体做法是：①在机箱体内四角壁用四个带弹簧的吊杆来平衡偏心负载（双桶洗衣机或脱水机是用脱水电机下的阻尼减震簧及套在脱水桶下方轴上的橡胶水封来平衡偏心负载）；②利用陀螺仪原理，在内桶上装有液体平衡环，液体平衡环是空心圆环，环内装有占总容积约70%的高浓度盐水（以保证在高寒地区冬天不结冰），脱水时，若因桶内的衣物分布不均匀而出现失衡状态，平衡环内的液体会自动流向偏轻的一侧，从而达到平衡负载的目的，以免因失衡而引起严重振动和噪音现象。

专利名称：洗衣机及用于洗衣机的平衡环专利类型：发明专利
发明人：崔旭利,范宗文,吴言成,袁泉
申请号：CN201610310895.8
申请日：20160512
公开号：CN107366131A
公开日：
20171121
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种用于洗衣机的平衡环，包含具有环形内腔的壳体，环形内腔内具有至少两个可沿环形内腔移动的质量体，质量体向心的一侧设有第一磁体，壳体向心的一侧具有可受磁吸引的吸引件。

平衡环静止或绕中心轴以低于预定转速旋转时，质量体被第一磁体与吸引件的磁吸力所固定，质量体与平衡环的壳体一体旋转；另一方面，当平衡环绕中心轴以大于等于预定转速旋转时，离心力使所述磁吸力被克服，质量体可在环形内腔内移动，从而可以移动到合适的位置来实现平衡。

本发明还公开了具有平衡环的洗衣机。

申请人：博西华电器(江苏)有限公司,BSH家用电器有限公司
地址：210046 江苏省南京市经济技术开发区尧新大道208号
国籍：CN
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