全自动波轮洗衣机传动系统简述
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关键字:波动式、全自动、洗衣机、系统分析。
引言:利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。
按其额定洗涤容量分为家用和集体用两类。
中国规定洗涤容量在6kg以下的属于家用洗衣机:家用洗衣机主要由箱体、洗涤脱水桶(有的洗涤和脱水桶分开)、传动和控制系统等组成,有的还装有加热装置。
洗衣机一般专指使用水作为主要的清洗液体,有别于使用特制清洁溶液,及通常由专人负责的干洗。
本文主要介绍波轮式洗衣机的系统设计,包括方案设计,总体设计,以及子系统的介绍,其中着重介绍波轮洗衣机的传动系统。
正文:一.方案设计1.设计任务:设计洗衣机,实现衣物洗涤、衣物江漂洗、衣物脱水功能。
要求设备稳定可靠,操作简单,生产成本低,面向广大人群。
图(1)总功能图(2)主要分功能图(3)完善的功能结构以上框图为洗衣机的功能结构图。
图(1)为洗衣机的总功能图。
放入衣物、水和洗涤剂,提供动力,输入控制信号,通过波轮搅拌,将衣物洗净脱水并排出污水,显示停止信号。
图(2)为该洗衣机的主要分功能,即动力供应和转换,容纳衣物和水并搅拌,控制与定时,脱水与排水,初步建立功能结构图。
图(3)然后进一步考虑在实现各分功能时还需满足的要求。
,最终得到完善的功能结构图,如图(3)所示。
二.介绍:对洗衣机设备,为实现相应功能,执行系统需要多个子系统。
包括:洗涤系统——实现衣物的去污;漂洗系统——实现冲洗衣物表面的污垢;脱水系统——实现衣物去水脱干。
电动机将电能转换为机械能为执行系统提供动力。
由于我国洗衣机行业是以生产波轮洗衣机主,固电容运转式电动机运用较为广泛。
联接电动机与执行系统的是传动系统,在本方案,采用的是皮带传动。
三.总体设计设计洗衣机的相关技术依据如下:1.额定洗涤容量额定洗涤容量:指洗衣机正常洗涤条件下,能够洗涤的于衣物的最大重量,单位为公斤。
2.额定水量:额定水量:指洗涤额定衣量时所需要的水量,单位为升或公斤。
额定洗衣量与额定水量之比取1:20(波轮式)。
波轮式洗衣机的内部结构组成波轮式洗衣机主要由机械支撑系统、机械传动系统、电气控制系统以及进水、排水系统四大部分组成。
1、机械支撑系统波轮式全自动洗衣机的机械支撑系统主要由吊杆支撑、控制台、外箱体等组成。
(1)吊杆支撑波轮式全自动洗衣机为套桶结构,它的外桶(盛水桶)与内桶(洗涤脱水桶)复合套装在一起,用底板托住,在底部下面固定有电动机、离合器,这一整套部件都由4只吊杆悬挂在外箱体上部的4只箱角上,起到吊挂和减振作用,以确保洗涤脱水时的动平衡和稳定。
吊杆主要由吊杆支座、吊杆、吊杆弹簧套、弹簧、弹簧座组成,如图所示。
(2)控制台控制台兼作洗衣机的面板,位于洗衣机上部,主要用于安装和固定电气元器件、操作部件。
它用工程塑料注塑成型,具有良好的绝缘性能。
根据其功能不同,大致可分为两种形式:一种是机电式控制的全自动洗衣机(一般采用凸台式);另一种是微电脑控制的全自动洗衣机(一般采用平台式)。
(3)外箱体外箱体又称外壳,其通常采用薄钢板(为0.5~0.8mm)冲压、焊接后,再经喷漆或喷塑而成,或使用塑料注塑而成。
它主要起到保护洗衣机内部零部件、支撑和连接桶体使洗衣机传动系统正常工作,以及装饰洗衣机外观等作用。
与双桶洗衣机相比,波轮式洗衣机的箱体要支撑更大更重的洗涤脱水桶高速旋转,对箱体的强度和减振要求也更高。
2、机械传动系统波轮式全自动洗衣机的机械传动系统主要由电动机、波轮、洗涤脱水桶、离合器等组成。
波轮式全自动洗衣机的洗涤桶同时兼做脱水桶,在桶的内壁上嵌有循环水槽和线屑过滤器,以及许多凸筋和凹槽。
在洗涤桶底部装有连接盘,同时通过连接盘将洗涤桶和离合器的脱水轴连接固定在一起。
为了减少脱水桶不平衡运动,在脱水桶设置了液体平衡圈,平衡圈是由上、下两部分胶合而成的塑料空心圈。
洗涤脱水桶常采用铝板、搪瓷、玻璃钢、不锈钢等材料制作,目前,多数采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 聚丙烯等朔料制作。
3、电气控制系统波轮式全自动洗衣机的电气控制系统主要由电脑程控器、水位传感器、门盖开关等组成,如图所示。
1绪论1.1课题研究目的及意义(1)对大学所学的知识进行综合性的运用,加深对机械设计课程和其它有关选修课程的认识及在生产实践中的应用。
(2)掌握波轮式洗衣机传动机构设计的一般方法,了解和熟悉波轮式洗衣机的工作原理,对传动零件进行设计计算,锻炼正确独立的设计思想和分析问题、解决问题的能力,特别是总体设计和计算的能力。
(3)通过了解设计波轮式洗衣机的传动结构,了解国内波轮式洗衣机发展现状,锻炼了计算、查阅工具书、电脑绘图、机械设计等能力,培养波轮式洗衣机的基本技能。
(4)通过对波轮式洗衣机的研究并查阅了解多种制图软件,熟练掌握及操作制图软件CAD,利用已掌握的机械制图技能完成波轮式洗衣机传动结构的设计。
(5)通过查阅波轮式洗衣机的相关资料,可以对洗衣机行业的发展有新的认识。
1.2波轮式全自动洗衣机的研究现状和发展趋势随着社会科学技术水平的不断提高,家用电器也得到了迅速发展,洗衣机是人们日常生活中常见的一种家电,已经成为人们生活中不可缺少的一部分。
市场上的洗衣机有波轮式洗衣机,滚筒式洗衣机,搅拌式洗衣机。
其中波轮式洗衣机是在洗衣机的桶底装有一个圆盘波轮。
在波轮的带动下,桶内水流形成了时而右旋时而左旋的涡流,带动衣物跟着旋转翻转,这样就能将衣物上的脏东西清除掉。
进入二十世纪八十年代后,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一至三秒,停零点一至一秒,再反向旋转一至三秒,再停零点一至一秒,这和旧式水流大不一样,这种方式也是多年的研究成果,有利于各因素之间的平衡,兼顾了洗涤率、磨损率、缠绕状况、洗涤均匀度等因素。
波轮式洗衣机的最大优点是,洗衣速度要比滚筒式洗衣机的速度快得多。
波轮式洗衣机凭借着它结构比较简单,维修方便,洗净率高等优点,已经进入了千家万户。
目前我国生产的洗衣机中波轮式洗衣机占其中的大多数,加强对波轮式洗衣机的研究显得尤为重要。
本文主要针对波轮式洗衣机的传动机构进行设计与研究。
波轮式全自动洗衣机原理分析全自动洗衣机是一种典型的机电一体化产品,它是将洗衣机的全过程与预先设定好的N 个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣机蜂鸣器发出响声。
全自动洗衣机根据结构不同可分为波轮式全自动洗衣机、套筒式全自动洗衣机和搅拌式全自动洗衣机三大类。
本文主要以波轮式全自动洗衣机为例,介绍全自动洗衣机的机械结构、工作原理及控制方式。
一、机械结构及工作原理:波轮式全自动洗衣机,其机械原理是用普通电机通过皮带传动带动离合器工作,以实现洗衣和脱水。
波轮式全自动洗衣机的机械结构如图1所示,它主要由储水桶、脱水桶、波轮、平衡块、牵引器、离合器、电机、皮带、及其连接各个部件的安装底板等部分组成。
工作原理是; (1)、洗衣程序时,电机通过皮带带动离合器皮带轮转动,使离合器内轴(波轮轴)作减速旋转,此外外轴(脱水桶轴)处于侧动状态,离合器离合弹簧处于“分”的状态。
(2)、脱水程序时,牵引器先开始工作,拉开离合器手柄。
作用是解除外轴制动,是离合器弹簧处于“合”的状态。
然后电机带动离合器皮带轮旋转。
使离合器外轴与离合器皮带轮作等速旋转。
(3)、洗衣机处于脱水状态时,如认为打开机盖,则通过连动开关是电机和牵引器断电。
离合器外轴恢复侧动状态,使脱水桶停止自动,从而达到有关安全标准要求。
离合器的结构及其作用:波轮式全自动洗衣机离合器的结构如图2所示,主要由内轴、外轴、单向锁定弹簧、减速器、制动片、离合弹簧离合手柄、皮带轮等部分组成。
离合器的机器作用有三点:(1)洗衣时皮带轮转动使内轴减速旋转,此时外轴处于制动状态;(2)脱水时皮带轮转动使外轴与皮带轮作等速旋转;(3)需要时,使外轴制动。
图1 图2如图3所示,波轮式全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同中心安放的。
外桶同定,作盛水用。
内桶可以旋转,作脱水用。
内桶的四周有很多小孔,使内桶的水流相通。
该洗衣机的进水和排水分别是进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
一、波轮双桶洗衣机基本结构及工作原理波轮双桶洗衣机一般是由洗涤部分、脱水部分、进、排水部分和传动部分组成。
1 、洗涤部分:波轮双桶洗衣机的洗涤部分包括洗涤桶、波轮、轴套(或减速器)和线屑过滤系统,这部分的功能主要是完成洗涤和蓄水漂洗(或溢水漂洗)。
( 1)洗涤桶:洗涤桶的作用是盛放衣物和洗涤液并实现洗涤任务的容器,对于酸碱有一定的抗腐蚀能力,并具有一定的强度。
一般采用ABS 或聚丙烯塑料,与脱水外桶一起整体注塑成型,也称双连桶,有些新型洗衣机的双连桶与箱体是一体注塑成型的,这样可以使洗衣机配合更加紧密,提高洗衣机的防锈效果。
洗涤桶的俯视截面一般为方形,四周圆角半径通常都大于50mm,其目的是在洗涤过程中多产生小湍流,以增加衣物舒展伸长,提高洗涤的均匀性,为了增加洗涤效果,有的洗衣机还在洗涤桶壁上增加了凸筋结构。
( 2)波轮:波轮是波轮洗衣机实现洗涤的主要机械运动件,洗涤时洗衣机通过波轮的运转,带动水流转动,从而在衣物之间、衣物与水流之间、衣物与桶壁、波轮之间产生相对运动。
波轮直径的大小、波轮上的凸筋的高度、形状、波轮转速的快慢、转停时间的长短以及安装波轮洗衣机基本结构原理位置等,对洗衣机的洗净度和磨损率都有很大影响。
波轮材料一般采用ABS 或增强聚丙烯塑料注塑成型,为了提高波轮中心孔与波轮轴配合连接位置的强度,一般会在注塑时在波轮中心孔处预埋一个高强度塑料或金属的内衬,洗涤容量在5公斤以下的洗衣机内衬的内孔一般为方孔,配合轴套使用;洗涤容量在5公斤以上的洗衣机由于波轮与轴配合处承受的力量要大得多,一般内衬采用金属材料(有个别型号洗衣机采用不锈钢内衬),内衬内孔采用花键配合。
目前海尔洗衣机采用的波轮主要为新水流大波轮,从形状以及形成的水流来分主要有偏心波轮、螺旋飓风波轮、盆型波轮、手洗式波轮和搓板式波轮。
(3)轴套(或减速器):轴套(或减速器)的作用是支撑波轮、传递动力完成洗涤,轴套或减速器安装在洗衣机洗涤桶的底部,通过顶部的密封圈与洗涤桶密封配合,轴套顶端的洗涤轴安装波轮,洗涤时,电动机运转,通过皮带、皮带轮将动力传递到轴套上,带动洗涤轴、波轮转动,起到传递动力的作用,具体的轴套和减速器的结构、工作原理将在后面的部分进行讲解。
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 。
全自动波轮式洗衣机的结构及组成原理。
全自动波轮式洗衣机的特点是洗净率高,机型结构紧凑;有各种洗涤程序供自由洗择,可任意调节工作状态,洗、脱时间在面板上可任意调节,具有各种故障和高低电压自动保护功能,能自动处理脱水不平衡,工作结束或电源故障会自动断电,无需用人看管,是一种较为理想的家用洗涤用具。
一、基本结构全自动波轮式洗衣机通常都采用将洗涤(脱水)桶套装在盛水桶内的同轴套桶式结构,即在外桶内部有一脱水桶,脱水桶底部有一波轮,套桶波轮结构有L形波轮式、U型波轮式等不同形式。
整机由洗涤、脱水系统,进、排水系统,电动机和传动系统,电气控制系统和支承机构五大部分组成,其结构如图3-13所示。
1.洗涤、脱水系统洗涤、脱水系统主要由盛水桶、洗涤桶、波轮等组成。
盛水桶通过4根吊杆悬挂在洗衣机箱体上,电动机、离合器、排水电磁阀等部件都安装在桶底下面。
1)洗涤桶。
洗涤桶又称脱水桶或离心桶,也称为内桶。
它的主要功能是用来盛放衣物,在脱水时便成为离心式脱水桶。
2)平衡圈。
为了消除因衣物盛放不均匀造成异常震动,洗涤桶的上端均设有平衡圈。
它是一个以塑料制成的空心圆环,圈内侧有不少隔板。
圈内注有高浓度的食盐水,一般占圈容积的70%。
3)波轮。
波轮是洗衣机对衣物产生机械作用的主要部件。
目前生产的全自动洗衣机上都普遍采用能产生各种新型水流的大波轮。
2.进、排水系统主要由水位开关、进水电磁阀及排水电磁阀等组成。
通过水位开关与电磁进、排水阀配合来控制进水、排水以及电动机的通断,从而实现自动控制。
1)水位开关。
空气压力式水位开关是应用得最多的一种,其外形和结构如图所示。
气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。
当水注入洗衣桶后,贮气室口很快被封闭,随洗衣桶水位上升,与贮气室相通的软管水位也上升,软管与气室中被封闭的空气压强逐渐增大,水位开关中的橡胶波纹膜片受压而胀起,推动顶杆运动而使触点改变位置,从而实现电路自动通断。
2)进水电磁阀。
进水电磁阀起着通、断水源的作用,如图a所示。
上图三洋变频波轮全自动洗衣机传动结构图
三洋变频直驱洗衣机
最安静的洗衣机
直接驱动,减少附加传动的装置的机械磨损。
DD变频电机低噪音长寿命。
单独的变频驱动板:使电机转速,功率自动可调,真正的使洗涤,脱水力量大小可变。
使衣物磨损更小,洗涤力量更均匀。
可以洗涤羊毛等高档衣料。
下图为变频驱动板
下图普通波轮全自动洗衣机传动结构图
依靠皮带传动,皮带磨损,传动力量下降。
依靠大小皮带盘,周长差来减低洗衣机波轮转速,附加传动的装置浪费功耗。
强弱洗涤是靠电机停止间隔时间来实现,洗衣力量时大时小。
电容式启动,不平稳,不节能。
全自动洗衣机的顺序工作流程及原理洗衣机的工作原理:全自洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)是以同一心安放的,内桶可以旋转,作为脱水用。
内桶的周围有许多小孔,使内桶和外桶的水流相通,洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
进水时通过控制系统将进水电磁阀打开,经进水管将水注入到外桶。
排水时,通过控制系统将排水电磁阀打开,将水由外桶排到机外。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。
脱水时,控制系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
高、低水位控制开关分别用来检测高、低水位。
启动按钮用来启动洗衣机工作,停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。
排水按钮用来实现手动排水。
随着先进科学技术发展.应用于洗衣机上的技术越来越成熟,洗衣机的发展也越来越快,将来的洗衣机主要主要朝以下几个方面发展:(1)高度智能化;(2)健康化(3)节水节能;(4)大容量和微型化;本次设计主要采用PLC控制技术来设计全自动洗衣机控制系统,跟传统的洗衣机相比更具有智能,实时监控,人性化的功能。
本系统最大的优点集中体现在:实现功能齐全、外围电路简单、时间计算精确以及可维护方便等。
具有可靠性高、安全性好、开发价值高等一系列优点。
第1章全自动洗衣机的基本结构1.1全自动洗衣机的工作原理及构造全自动洗衣机综合运用了大量力学、电学、光学等知识,以下就其原理和构造作一分析。
洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下,将污垢拉入水中来实现洗净的目的。
首先充满于波轮叶片间的洗涤液,在离心力的作用下被高速甩向桶壁,并沿桶壁上升。
在波轮中心处,因甩出液体而形成低压区,又使得洗涤液流回波轮附近。
这样,在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。
衣物在涡流的作用下,作螺旋式回转,吸入中心后又被甩向桶壁,与桶壁发生摩擦。
又由于波轮中心是低压区,衣物易被吸在波轮附近,不断地与波轮发生摩擦,如同人工揉搓衣物,污垢被迫脱离衣物。
全自动洗衣机传动系统设计摘要:洗衣机是一种普遍的家用电器。
它不但可以减轻人的家务劳动,而且较手工洗涤衣物省时、省水、省洗涤剂,故洗衣机已成为市场上的畅销品。
随着国民经济的进一步发展和人民生活水平的不断提高,我国洗衣机工业迅速发展,洗衣机年销售量8000万台以上。
现在我国市场上,全自动波轮式洗衣机占据较大的市场份额,所以有必要对全自动波轮式洗衣机的结构功能改进完善,使其在适用性、可靠性、环保性、节能性和智能性等方面不断提高,以更好地满足我国市场需求。
本文对全自动波轮式洗衣机的研究要点如下:(1)介绍了洗衣机的洗涤原理、分类情况,阐述了国内外全自动波轮式洗衣机的研究现状和全自动波轮式洗衣机今后的发展趋势及本文所研究其传动系统的目的、意义。
(2)对全自动波轮式洗衣机的四种传动系统方案作了对比分析,选择了其中一种传动方案作本文的设计。
(3)阐述了全自动波轮式洗衣机传动系统结构组成和基本原理,对传动系统主要组成部分如电动机、v带、行星齿轮减速器等进行了详细的参数选择和计算。
(4)设计了洗衣机离合器及行星齿轮减速器结构,并对主要零部件进行了校核。
关键词:波轮式洗衣机传动减速器离合器设计Design the thansmission system of automatic washing machine Abstract:Washing machine is a kind of common household electrical appliances. Itnot only can reduce the housework of persons,but also it istime-saving,water-saving, provincial detergent than manual washing, So washing machine has become the best in the market . With the further development of the national economy and people's living standard enhances unceasingly , our washing machine industry has been developing rapidly . Annual sales of washing machine is more than 80 million . Now in the market of our country, full-automatic washing machine occupy larger market share,so it is necessary to research the strcture and the function onwashingmachines,let it better meet the market deman on applicability ,reliability, environmental protection, energy conservation and intelligent .The research point of Automatic washing machine as follows:(1)Introduce the principle, classification of washing machine , Elaborate domestic andforeign research status of automatic washing machine and its development tendency in the future and the purpose, significance for the research of its transmission system.(2)Analysis four kind of transmission system of automatic washing machine,and selectone.(3)Expound the structure components and basic principle of automatic washing machinedrive system ,select and calculate detailly the main component part of transmission system such as electric motors, v belt, planetary gear reducer.(4)Design the structure of washing machine clutch and planetary gear reducer.And checkthe main parts.Keywords:impeller type washing machine; thansmission; reducer;clutch; design目录1 绪论 (4)1.1引言 (4)1.2全自动波轮式洗衣机传动系统设计的目的和意义 (4)1.3全自动波轮式洗衣机的发展背景和发展前景 (4)1.3.1全自动波轮式洗衣机的发展背景 (4)1.3.2全自动波轮式洗衣机的发展前景 (6)1.4本文所研究的内容 (7)2 传动方案的拟定 (8)2.1 传动方案一 (8)2.2传动方案二 (9)2.3传动方案三 (10)2.4 传动方案四 (11)2.5 传动方案选择 (12)3 全自动波轮式洗衣机传动系统原理 (13)3.1基本结构 (13)3.2系统组成及其工作原理 (13)3.2.1传动系统组成 (13)3.2.2 减速离合器结构和工作原理 (14)3.2.3传动系统两种工作状态 (16)4 传动系统参数计算 (19)4.1传动系统结构简图 (19)4.2电动机的选择 (19)4.3 V带传动设计计算 (20)4.4行星减速器设计计算 (23)4.4.1洗涤状态传动比 (23)4.4.2 计算模数 (23)4.4.3 行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (25)4.4.4行星齿轮传动的配齿计算 (27)4.4.5 齿轮传动强度的校核计算 (28)4.4.6行星轮系输入输出轴的设计 (31)5 结论 (36)参考文献 (37)致谢 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
淮南职业技术学院
论文报告
题目全自动波轮洗衣机传动系统简述系别信息与电气工程系
专业 09电子工艺与管理
学制 3年制
姓名张蕾蕾
指导教师黄凯峰
二0一0年12月30日
全自动波轮洗衣机传动系统简述
张蕾蕾
(淮南职业技术学院,信息与电子工程系;0901189)
摘要:随着现代化水平的提高,洗衣机的使用越来越普及,尤其全自动洗衣机更是走进中低阶层人民生活中。
本文就全自动波轮洗衣机的传动系统进行介绍,通过一些文字信息使大家对洗衣机的一些系统部件了解和认识,进一步认识洗衣机是怎样转动的,以便知道明白一些生活小常识。
关键词:离合器;电动;三角带
1转动系统简介
波轮式全自动洗衣机的传动系统油减速离合器组件(简称离合器),电动机,电容器,三角带等组成。
波轮式全自动洗衣机用一台电动机实现洗涤和脱水两种功能,离合器控制洗涤和脱水状态的转换。
全自动波轮式洗衣机电动机和电容器的结构原理与普通波轮式洗衣机相同,只是要求全自动洗衣机电动机的输出公功率更大。
2传动系统的构成
如图2所示为传动系统的构成图,它由离合器,电容器,三角带等组成
2.1离合器
2.1.1离合器的特点
离合器是实现洗涤时波轮低速运转(约165r/min)和脱水是内通高速运转(800r/min以上)的控制部件,通过对电动机转速和转换来实现洗涤和脱水功能,它是波轮全自动洗衣机的关键部件之一,图3为减速离合器转速和传动系统转换示意图
2.1.2减速离合器组件的结构
减速离合器组件可分为减速部件和离和部件。
减速部件油以下部分组成
(1)洗涤轴。
洗涤轴又称输出轴或是低速轴,上端固定波轮,下端插入滚动上支架,用来带动波轮进行正、反转。
洗涤轴一般采用不锈钢材料以提高其耐腐蚀性。
(2)齿轮组件。
齿轮组件是由滚动上下支架,四个行星齿轮和四支销轴(有的采用三个行星齿轮和三个销轴0),一个内齿圈组成,其作用是减,减速比为5.2:1.齿轮采用高强度、耐冲击的聚甲醛塑料组成,滚动上、下支架采用铝合金压轴而成。
(3)制动轮。
制动轮用作减速器的壳体和制动轮鼓,采用08下钢,进行表面处理
(4)齿轮轴。
齿轮轴也称输入轴,一端固定皮带轮,另一端与四个行星齿轮吻合,作为动力传递轴,材料为45号钢,表面经高频淬火处理。
(5)齿壳。
齿壳也称齿轮轴壳,采用08下钢制成,作为齿轮的支撑件,内
装两个含油轴承,使齿轮轴滑动旋转。
(6)脱水轴。
脱水轴内装两个含油轴承,是洗涤轴的支撑件,因工作浸泡在洗涤液中,因此上段装有水封,以免漏水损坏轴承,其材料为不锈钢。
离合器部件由以下部分组成
(1)上、下壳体。
上、下壳体内分别装有205轴承,单向组合轴承用来支撑减速器部件。
下壳体还用来支撑制动臂,制动带,棘爪臂等控制部件,为防止外桶中的水泄漏出,在壳体上部装有密封皮碗,壳体材料用08下板材拉伸成型。
(2)方线扭簧与传矩轴套。
它们控制离合器的动作,要求精度要高,方线扭簧的一端插入棘轮,另一端为自由段,离合器和时,方线扭簧抱合传矩轴套与齿壳,通过摩擦力将传矩轴套与齿壳连结成一体一起转动,形成脱水状态。
离合器离时,方线扭簧受外力作用,使扭簧松弛,传矩轴不受摩擦力的作用与齿壳脱开,形成洗涤状态。
(3)棘轮。
棘轮材料为聚甲醛,当棘轮转动时,方线扭簧松弛,起作用是控制方线扭簧的抱合和松弛。
(4)棘爪臂组件是由爪臂,棘爪,销轴,扭簧组成,其作用是控制棘爪的转动。
(5)制动带。
制动带体上粘接这制动瓦,制动带在制动弹簧的作用下,将脱水轴上的制动轮抱合而达到制动目的。
(6)制动臂与制动臂销,扭簧配合对制动带进行抱紧、松开控制,并通过调节螺钉传递到棘爪臂,控制棘爪是否打开。
(7)皮带轮。
作用是传递输入扭矩。
(8)单向组合轴承是由滚珠球轴承和滚针止逆部分构成,当制动轮逆时针转动时起制动作用,防止脱水桶与波轮同转,有的减速离合器才用抱簧,其作用相同。
2.1.3减速离合器的工作原理
(1)洗涤漂洗状态
洗涤漂洗时排水电磁铁未动作,排水阀关闭,棘爪臂处于原始位置,即使爪正对棘轮的轴心,棘爪处于棘轮2/3处,卡住记棘轮。
方线扭簧由于棘轮在上-动作中被棘爪逆时针拨过一个角度而被拨松,传矩轴套与齿壳脱离,洗涤轴不与脱水轴连在一体,制动臂也处于原始状态,由于制动臂扭簧的作用,使制动带将脱水轴上的制动轮抱紧,脱水轴不能转动,大皮带轮带动齿轮轴运转,经行星齿轮减速器带动洗涤轴转动。
以电动机为动力的传动递径为:电动机,三角带,皮带轮,齿轮轴,行星齿轮,滚动上下支架,洗涤轴,波轮,洗涤液,衣物。
当电动机皮带轮作正向运转时,虽然正好是方丝离合弹簧被旋紧的方向,但是已被拨松,当电动机带动皮轮作反向转动时,方丝离合弹簧有处在被旋松方向,
同时制动臂扭簧又将脱水轴抱紧,所以无论皮带轮正常运转还是反转,洗涤轴与脱水轴都不能连成一体,因而洗涤时只有波轮运而脱水桶不转。
(2)脱水状态
脱水时,排水电磁铁通电吸合后,排水阀打开,排水阀连接板上的销钉带动臂转动过一个角度,使得棘爪臂转动,使得棘爪与棘轮脱离,线扭簧处于抱紧状态,这样线扭簧与转距轴套抱合,使得与齿壳成为一体,并借助方线扭簧旋紧后的摩擦力,直接带动脱水轴上的脱水桶旋转,不经行星齿轮减速器减速,转速较高,转动途径:电动机,三角带,皮带轮,齿轮轴,传距轴承,方线扭簧过渡,齿壳,脱水桶,衣物。
(3)减速离合器的调节
洗衣机在断电停机或是进行洗涤过程时棘爪应对准离合器的轴心,A、B、C 三点应在同一条直线上。
棘爪应紧贴棘齿,棘爪与棘齿的接触部分应等于齿高的2/3(图4)。
如果位置不对,洗衣机就会产生单向洗涤、洗涤异常声,不脱水等现象。
棘爪如未对准离合器的轴心,可调整固定离合杆的螺钉或档块,实际抓对准轴心。
调节螺钉与制动臂之间的距离应控制在0.5——1.0mm左右,调节螺钉与制动臂的间隙如果太大会造成制动过紧,脱水状态时制动带与制动轮发生摩擦噪声,同时棘爪不能离开棘轮,方丝离合弹簧仍在旋松状态,波轮单向运转,脱水桶无法运转,此时应将调旋螺钉向里旋进,减少距离,调整好后应拧紧螺母,滴上油漆定位,以防松动,调节螺钉与制动臂之间的距离如果太小,则刹车带与刹车盘之间的接触面积小,摩擦力小,会造成刹车制动时间太长,严重时造成棘爪接触不到棘轮,方线扭簧依然旋紧,波轮只能单向转动。
使用抱簧结构的减速离合器,如果抱簧失灵或是断裂,会引起洗涤过程中脱水桶逆时针方向旋转,如果抱簧断裂或磨损严重,应更换新的抱簧,如果是脱水轴磨损严重,应更新减速离合器,修换抱簧时,应拆下离合器,拉出离合器上端盖,用尖嘴钳取出抱簧。
排水阀连接板上的销钉与离合器制动臂的距离应在2——3mm之间,如果太大,销钉别紧制动臂,洗涤时造成制动带不能抱紧制动轮而产生跟转;如果距离太小,脱水状态电磁铁吸合时,棘爪不能离开棘轮,方线扭簧就无法带动脱水轴一起旋转,调整时可用套筒扳手将固定销钉的螺栓拧松,移动销钉到恰当位置,再拧紧固定螺栓。
2.2电动机
2.2.1洗衣机电动机的特点
电动机是将电能转化为机械能的装置,洗衣机中的电动机是洗涤和脱水的动
力,全自动波轮洗衣机使用一台较大的电动机。
洗衣机电动机应具有启动转距大,电流小,过载能力强,能正反向交替运转的特点。
2.2.2电动机的工作原理
洗涤电动机电路工作原理如图6所示,接通电源,当开关S的1与2触点接通时,由于电容器C的作用,是通过副绕组的电流超前主绕组90度相位差,形成两相旋转磁场,电动机启动运转,当开关的S的1与3触点接通时,由于电容器C的作用,是通过主绕组的电流超前副绕组90度相位差,这时所形成的两相磁场与上述磁场方向相反,电动机反向运转,当开关S的1端既不与2接通,也不与3接通时,电动机没电而停转。
如果1与2、3不断交替接通,则电动机便一会正转,一会反转,这就是洗涤电动机正、反向旋转的工作原理。
脱水电动机电路工作原理与洗涤电动机相似,如图7,不同的是,它的开关只有一组触点,当开关的一组触点闭合时,通过副绕组的电流超前主绕组90度相位差,它只有一种可能性,因此电动机只能单向运转。
2.3电容器
2.3.1电容器的特点
洗衣机的洗涤电动机和脱水电动机副绕组上都串联着电容器,电容器在洗衣机电路中的作用是使通过主绕组和副绕组的电压产生90度相位差,从而形成两相旋转磁场,是电动机启动运转;提高电路功率因素,交流电容器具有滤波作用,可以降低电动机的震动噪音。
2.3.2电容器的基本结构
电容器有外壳,极板,电介质,引线端子组成,洗衣机电容器多为金属化纸介电容器,油浸纸介电容器和有机薄膜电容器等。
3结论
本文对全自动洗衣机的传动系统做了深入的介绍。
通过传动系统的基本组成部分进行系统的分析,了解掌握了一些洗衣机转到的常识。
在21世纪,知晓些电器知识是必要的。
希望由此文的介绍,让更多的人了解些生活小常识。
参考文献:
[1]全国家用电器职业技能鉴定教材编委会主编。
家用电器产品维修工。
人民邮电出版社,2002(4)。