洗衣機課程設計

洗衣機課程設計機電一體化技術課程設計說明書河南科技學院機電學院指導老師：叢曉霞王玉萍目錄一機電一體化課程設計任務書二波輪式雙桶洗衣機結構和工作原理三洗衣機機械傳動系統(tǒng)設計計算電機選擇機械傳動系統(tǒng)設計計算洗衣機的電器部件洗衣機電路圖五課程設計總結及感謝四，洗衣機電氣控制一課程設計設計題目半自動波輪式洗衣機設計）簡介半自動洗衣機。是指洗滌、漂洗、脫水各功能中，至少有一個功能的轉換需用手工操作而不能自動進行的洗衣機。一般洗衣和脫水兩部分組成。半自動雙桶波輪式洗衣機的結構主要洗滌系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、進排水系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)及緊固件組成如圖。洗衣機的洗滌電動機多采用電相電容式異步電動機電動機的轉速為 i波輪轉速是采用兩級減速傳動，第一級是帶傳動，第二級是行星齒輪減速機構，轉速一般為r輸出功率為 0啟動轉矩為額定轉矩的一倍。過載能力規(guī)定最大轉矩為額定轉矩的一倍。脫水桶脫水電動機帶動同步高速旋轉，使洗滌物中的水在離心力作用下通過桶壁的小孔中甩出。脫水電動機采用單相交流電容運行電動機，輸人功率一般在一。 2設計任務機械系統(tǒng)設計計算部分具體要求：a完成洗衣機洗滌、脫水的傳動系統(tǒng)的電機選擇，傳動比計算，主要機構的受力分析；b傳動機構的選擇，機構簡圖繪制；c帶傳動、行星齒輪減速器傳動、主要零、部件設計計算。繪圖部分具體要求：a行星齒輪減速機構裝配圖張。b指定零件繪制零件圖張。半自動波輪式洗衣機設計參數(shù)方案洗滌轉速脫水轉速輸出功率重量控制系統(tǒng)設計a洗滌電機及脫水電機的選型。、控制元件的選擇。c設計洗衣機工作流程。d控制電路設計。設計說明書設計說明書要求清楚地敘述整個設計過程和詳細的設計內容，包括總體方案的分析、比較與確定，機械系統(tǒng)的結構設計，主要零部件的計算與選型，控制系統(tǒng)的電路原理分析，軟件設計的流程圖以及相關程序等。說明書的撰寫內容不應少于 字符，要求內容豐富、條理清晰、圖文并茂。二波輪式雙桶洗衣機結構和工作原理波輪式洗衣機是洗衣機的一種，電動機帶動波輪轉動，衣物隨水不斷上下翻滾。洗滌衣物有單桶、套桶、雙桶幾種。它的結構比較簡單，維修方便，洗凈率高，但對衣物磨損率大，用水多。目前隨著科技發(fā)展，出現(xiàn)了電腦控制的新水流洗衣機，采用大波輪、凹型波輪等。優(yōu)點是對衣物纏繞小，洗滌均勻損衣率低；洗滌缸缸體有全塑、搪瓷、鋁合金、不銹鋼四大類。波輪式洗衣機工作原理：依靠裝在洗衣桶底部的波輪正、反旋轉，帶動衣物上、下、左、右不停地翻轉，使衣物之間、衣物與桶壁之間，在水中進行柔和地摩擦，在洗滌劑的作用下實現(xiàn)去污清洗。雙桶洗衣機實質上是單桶洗衣機與脫水機的組合。他們各自有自己的電機以及定時器，彼此動作互不干涉。在脫水桶壁上設有許多小孔，脫出去的水此孔排出。電機通過剎車鼓、聯(lián)軸器和橡膠囊與脫水桶接成一體。通過轉動產生的離心力使水分被甩出，并從下水管流出1波輪波輪式洗衣機主要靠波輪旋轉攪動水和衣物達到洗凈的目的，于波輪在高速旋轉時能產生洗滌液的渦旋，故也稱渦卷式。波輪上具有幾個特殊形狀的呈幅射狀排列的凸緣，當波輪高速旋轉時，凸緣迎水面上的任一點對洗滌液的作用力均可分介為水平和垂直的兩個分力，且在波輪運動的任一瞬間，這兩個力的作用點的空間位置及力的方向均在變化，凸緣上各點因旋轉半徑及曲面形狀的不同兩個分力的大小也不一樣。該兩分力形成了運動著的水平和垂直兩個禍旅，使衣物強烈翻滾和攪動。衣物不僅在洗滌液中相互撞擊、摩擦，還與洗衣桶壁凸筋撞擊、摩擦。這些機械作用的綜合效果，相當于手工洗衣的擦、打、揉、搓，所以洗滌效果是十分顯著的。2洗衣桶衣物的洗滌過程是在洗衣桶內進行的；因此洗衣桶也是洗衣機的一個重要部件。洗衣桶與波輪配合可以增強渦旋，洗衣桶壁的凸筋條，相當于我們日常使用的擦板，衣物在旋轉時同桶壁的摩擦，可大大提高洗滌效果。、脫水桶衣物的脫水是靠脫水桶的高速運動實現(xiàn)的，轉速約?轉/分，產生的離心力使衣物連同水分壓向桶壁，水分從桶壁小孔飛出，衣物便逐漸脫水甩干。脫水桶必須有良好的動平衡，如失去平衡就要產生噪音和振動。事實上要衣物分布得完全均勻是不可能的，因此脫水桶都設有特殊的平衡環(huán)，使在運轉時形成新的平衡.、傳動機構洗滌部分：一般用皮帶傳動，電動機固定在箱體底部的支架上，用三角皮帶帶動波輪旋轉，傳動機構中最關鍵的問題要防止波輪軸承座與桶體結合處漏水，為此需在其間加薄膠密封墊，并在軸承上部裝油封。如下圖：脫水部份：電動機主軸通過聯(lián)接軸直接與脫水桶軸相聯(lián)來實現(xiàn)傳動的。洗衣機蓋裝有機械聯(lián)鎖裝置與電氣系統(tǒng)相配合，使高速轉動的脫水桶在脫水程序結束，或改變操作程序，突然打開洗衣機蓋時，電動機迅速停轉，以免發(fā)生事故。傳動系統(tǒng)要平穩(wěn)，以減少電力耗損、振動和噪音。5箱體和支承全部部件均裝在箱體里面，箱體用毫米的薄鋼板或鍍塑鋼板經過剪，沖凸筋，彎折，點焊，表面清潔處理，噴漆烘干后總裝近年也有用大型注塑機制成全塑殼的。在面板后側設一傾斜控制屏板，上面裝上各類控制按鈕、開關、旋鈕等，操作十分方便。箱體后面有一個可開啟的大窗口，供修理時用。支承，使洗衣桶、脫水桶借助其機構與箱體結合為一個整體。支承可以減振和減少噪音。、給排水給水：洗衣機的給水設有兩種注入方式，頂部淋灑注水和底部噴涌注水。底部噴涌注水適用于漂洗，底部不斷涌出清水，污水及洗滌劑泡沫可從上部溢水口溢出，漂洗效果好，可節(jié)約漂洗時間。頂部淋灑注水法浸洗效果好，可很快將衣物淋濕打入水中和將泡沫打碎排水：設有溢水口，位置在洗滌桶底某一角，一般溢水口裝有網(wǎng)眼插板便于臟物和洗滌液順利流出。三洗衣機機械傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)主要電動機、減速離臺器組成。電機的選擇半自動雙桶波輪式洗衣機有兩臺電機，一臺用來洗滌，另一臺用來完成脫水工作。洗滌電動機：洗滌電動機通常有種功率規(guī)格：00與0配用?IJ的運轉電容器。于洗滌電動機采用正、反向頻繁換向的運轉方式，因此它的兩個定子繞組無正、副之分，多采用電相電容式異步電動機電動機的轉速為 r波輪轉速是采用兩級減速傳動，第一級是帶傳動，第二級是行星齒輪減速機構，轉速一般為m輸出功率為 。啟動轉矩為額定轉矩的一倍過載能力規(guī)定最大轉矩為額定轉矩的一倍。脫水電動機：脫水桶脫水電動機帶動同步高速旋轉，使洗滌物中的水在離心力作用下通過桶壁的小孔中甩出。脫水電動機采用單相交流電容運行電動機，輸人功率一般在一，旋轉方向都是逆時針方向。于脫水電動機只有一個轉動方向，因此其定子繞組有主、副之分。于電動機以/ 的高速度旋轉，加上脫水桶內的衣物分布不可能完全均勻，因此，轉動時脫水桶將產生較大的振動。為了減小振動和偏擺，在脫水電動機與洗衣機底座之間安裝組彈簧支座減振裝置，減振裝置是減振彈簧、橡膠套和上、下支架組成。電動機是整個洗衣機工作的動力。目前常用的電容運轉式電動機技術參數(shù)如表所示機械傳動系統(tǒng)設計計算波輪式全自動洗衣機的傳動系統(tǒng)的設計一般設計內容主要有：方案設計、電動機選用、帶傳動設計、行星減速器設計等。方案設計波輪式洗衣機常用布局為輸入軸布置在內桶的中心處整個傳動系統(tǒng)基本上同軸布置電動機只能偏置一邊為了保持平衡可將排水電磁閥和排水管與電動機對稱布置必要時可加平衡塊。根據(jù)設計任務中給出的內桶直徑為則外桶直徑約為電動機軸與洗滌輸入軸之間中心距只能為左右，在此范圍內選擇合適的一級降速傳動比和采用帶輪傳動。基本參數(shù)的選擇目前洗衣機的洗衣量、電動機功率、內桶直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過實驗設計選用的。根據(jù)常用的波輪式半自動洗衣機基本參數(shù)，選用電動機功率為0電動機滿載時轉速為 ?i帶傳動設計計算因為帶傳動允許的傳動比較大，結構較緊湊，在同樣的張力下，帶傳動較平帶傳動能產生更大的摩擦力，所以這里選用了最常用的帶作為第一級降速。行星輪減速器傳動比為：初步選定電動機功率為0洗衣轉速為 ,脫水轉速為 ,則傳動比為：計算功率 于載荷變動小，因此取工作情況系數(shù)選擇帶型根據(jù)小帶輪轉速為 ，以及小帶輪安裝尺寸的大概范圍，選取普通帶型帶輪的基準直徑和 初選小帶輪的基準直徑d選取 7大于帶輪的最小基準直徑 的要求則大帶輪的基準直徑為：1按表圓整為： 4驗算帶的速度普通帶的最大帶速 ,故滿足要求。中4距和帶的基準長度根據(jù)洗衣機桶體的安裝尺寸，初取a準長度:查表選取標準帶的長度為。則實際中心距為：在安裝時，在結構上要保持不定期有一定的張緊力，安裝中心距會略有所變化。變動范圍：主動輪上的包角合適帶的根數(shù) 長度系數(shù)、包角系數(shù)、單根帶基本額定功率、單根帶額定功率增量查表、表、表和表，取另、=O O取。帶的預緊力 帶單位長度的資料查表得/單根帶所需的預緊力為：

新安裝帶取:帶傳動作用在軸上的力新安裝帶取:帶傳動作用在軸上的力2帶輪的結構設計帶輪的結構設計可參考有關的《機械設計手冊》或《機械設計》教材。、行星齒輪的設計行星減速器設計E知洗衣轉速為 ,脫水轉速為 /于脫水時行星減速器中4輪與內齒圈順時針等速旋轉，故中4輪與行星架的傳動比為1波輪與內桶順時針等速旋轉，因此洗滌狀態(tài)來進行行星減速器的設計計算。洗滌狀態(tài)傳動比洗滌輸入軸與波輪的傳動比為：*:初選中心輪和內齒圈齒數(shù)洗滌時中心輪旋轉，內齒圈靜止，中心輪與TOC\o"1-5"\h\z行星架的傳動比按以下公式計算： B初選中心輪齒數(shù) ，式計算得內齒圈齒數(shù) 6計算行星輪齒數(shù)于洗衣機工作扭矩不大，選擇齒輪模數(shù)為,如選個行星輪對此布置，則可計算出行星齒輪齒數(shù)為：最終0定中心輪齒數(shù) 為,內齒圈齒數(shù)為，行星齒輪齒數(shù)為X實際傳動比為，洗衣轉速為 / 、行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計算初算：⑴按齒面接觸強度初算小齒輪分度圓直徑 小齒輪分度圓直徑的初算公式為式中一嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉矩，根據(jù)公式算出行星輪數(shù)：一算式系數(shù)，對于直齒輪傳動 7—使用系數(shù)，查表得aZ—綜合系數(shù)，查表得Z=一接觸強度載荷分布不均勻系數(shù)，算得 ；①一小齒輪齒寬系數(shù)，查表得①=一齒數(shù)比，算得/。 一齒輪的接觸疲勞極限，查圖選取。代入得：則模數(shù)為 ⑵按齒根彎曲強度初算齒輪模數(shù)：齒輪模數(shù)的初算公式為：式中一嚙合d輪副中小齒輪的名義轉矩，根據(jù)公式算出：一算數(shù)系數(shù)，對于直齒輪傳動 m —使用系數(shù)，

查表得A —綜合系數(shù)，查表得F一計算彎曲強度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)，p 一小齒輪齒形系數(shù)，查圖選取 ；①一小齒輪齒寬系數(shù)，查表得①;一齒輪副中小齒輪齒數(shù)， a一試驗齒輪彎曲疲勞極限，選取代入得結合、2結合、2再根據(jù)圓整后，取模數(shù)①分度圓直徑：②齒頂圓直徑a齒頂高：外嚙合內嚙合③齒根圓直徑f齒根高則④齒寬b選取⑤中心距對于不變位或高變位的嚙合傳動，因其節(jié)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為：一為外嚙合齒輪副X一為內嚙合齒輪副X 所以，行星齒輪參數(shù)列為：數(shù)據(jù)名稱中心輪行星輪模數(shù)齒數(shù)分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑、行星輪架與輸出軸間齒輪傳動的設計內齒圈已知：電動機功率齒輪軸轉速 r傳動比,載荷平穩(wěn)。使用壽命年，單班制工作。行星輪架內齒圈選用鋼調質，硬度為?H齒輪軸選用鋼正火，硬度為?，選用級精度，要求齒面粗糙度am 按齒面接觸疲勞強度設計因兩齒輪均為鋼質齒輪，可應用《多，主要有電磁式和電子式兩類。洗衣機電路圖普通雙桶波輪式洗衣機控制電路兩部分組成：一部分是洗滌控制電路；另一部分是脫水控制電路。這兩部分電路是相互獨立的，可以獨立操作。洗滌控制電路洗滌控制電路主要包括洗滌定時器、洗滌選擇開關、電動機及電容器等，其中洗滌定時器用來控制電動機按規(guī)定時間運轉，同時，定時器按規(guī)定時間把電容器與電動機的兩個繞組輪流串接以改變電動機的旋轉方向。洗滌定時器的主觸點開關和洗滌選擇開關串聯(lián)在電路中，順時針轉動洗滌定時器旋鈕，主觸點就接通，此時若不按下洗滌開關中的某一個按鍵，電動機仍不運轉。使用洗衣機時，首先按下所需的洗滌選擇開關，這時電動機在定時器控制時間組件的控制下，按預定時間分別完成正轉一一停一一反轉的周期性動作，從而實現(xiàn)標準或輕柔洗滌。一般標準洗滌時，電動機正或反轉?，間歇?；輕柔洗滌時，正或反轉?間歇?脫水控制電路脫水控制電路脫水電動機、脫水定時器、脫水桶蓋開關等組成。于脫水內桶只單方向轉動，所以脫水定時器只有一個觸點開關。在電路中脫水定時器與蓋開關相串聯(lián)。只有完全合上脫水桶外蓋，蓋開關才閉合，因此需要脫水時，首先將衣物放入桶中，合上蓋板，順時針旋轉脫水定時器至所需的時間位置，此時電源經蓋開關、脫水定時器開關向脫水電動機供電，脫水電動機運轉，洗衣機進入脫水工作狀態(tài)，直到脫水定時器預定的時間到，脫水操作結束六課程設計總結及感謝三周課程設計轉瞬即逝，已經接近尾聲，三周時間了泡圖書館、網(wǎng)上查資料、埋頭計算、認真畫圖。感覺過的很充實，也收獲很多知識，在硬件方面有了很大提高。這期間學了很多書本上及課堂上學不來的東西。在此我要感謝我的指導老師叢老師和王老師，課程設計期間她們幫助每一位同學解答疑問，讓我們的效率提高很多；還要感謝我的小組的隊友們，這次課程設計，不是一個人完成的，我需要他們的配合，團體協(xié)作，最終交上一份滿意的答卷。參考資料及文獻中國家用電器研究所家用電器時尚消費，王春剛洗衣機的特點及原理北京：農村讀物出版社，X 機械原理第七版高等教育出版社，叢曉霞機械設計課程設計高等教育出版社機械設計第八版高等教育出版社，機電一體化技術課程設計說明書河南科技學院機電學院指導老師：叢曉霞 王玉萍目錄一機電一體化課程設計任務書二波輪式雙桶洗衣機結構和工作原理三洗衣機機械傳動系統(tǒng)設計計算電機選擇機械傳動系統(tǒng)設計計算洗衣機的電器部件洗衣機電路圖五課程設計總結及感謝四，洗衣機電氣控制一課程設計設計題目半自動波輪式洗衣機設計）簡介半自動洗衣機。是指洗滌、漂洗、脫水各功能中，至少有一個功能的轉換需用手工操作而不能自動進行的洗衣機。一般洗衣和脫水兩部分組成。半自動雙桶波輪式洗衣機的結構主要洗滌系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、進排水系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)及緊固件組成如圖。洗衣機的洗滌電動機多采用電相電容式異步電動機電動機的轉速為 i波輪轉速是采用兩級減速傳動，第一級是帶傳動，第二級是行星齒輪減速機構，轉速一般為r輸出功率為0啟動轉矩為額定轉矩的一倍。過載能力規(guī)定最大轉矩為額定轉矩的一倍。脫水桶脫水電動機帶動同步高速旋轉，使洗滌物中的水在離心力作用下通過桶壁的小孔中甩出。脫水電動機采用單相交流電容運行電動機，輸人功率一般在一。 2設計任務機械系統(tǒng)設計計算部分具體要求：a完成洗衣機洗滌、脫水的傳動系統(tǒng)的電機選擇，傳動比計算，主要機構的受力分析；