滚筒洗衣机毕业设计开题报告.doc

衢州学院本科毕业设计(论文)开题报告课题名称 滚筒洗衣机给排水系统设计二级学院机械工程学院专业/班级机械设计制造及其自动化2班学生姓名黄 辉学 号4110111231指导教师田 敬单位/职称机械工程学院/讲师一、选题的背景与意义1.选题背景： 洗衣机是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滚筒洗衣机。1932年，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！这种发源于欧洲的洗衣机是模仿棒锤击打衣物原理设计，利用电动机的机械 做功使滚筒旋转，衣物在滚筒中不断地被提升摔下，再提升再摔下，做重复运动，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗涤干净。全面的洗涤能力鹤立鸡群。因为衣物在洗涤过程中不缠绕、洗涤均匀、磨损小，所以就连羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤，做到真正的全面洗涤性能。可以利用加热激活洗衣粉中的活性酶，充分发挥出洗衣粉的去污效能。由于用水量较小，可以在桶内形成高浓度洗衣液，在节水的情况下带来理想的洗衣效果。更有些洗衣机还会将衣物烘干，整个过程中会有提示音提醒用户，用户可以再洗衣过程中做其他事情，节省了时间。但是目前滚筒洗衣机也有不尽人意的地方：耗时耗电，水泵抽水不可能抽得一点都不剩所以就会残留余水在机内，久了会发臭滋生细菌；水泵把水向上抽的时候只可以抽水出去而不可以把泡沫一同抽出且在第二次洗衣服时还有污水回流的现象而且排水速度慢。所以，设计一种节能、省时、低噪音、重量轻、体积小的环保型洗衣机是非常必要的。二、国内外研究现状及发展动态洗衣机的历史得追溯到 19 世纪。1874 年，美国的比尔.布莱克斯发明了木制手摇洗衣机。布莱克斯的洗衣机结构极为简单，是在木桶里装上 6 块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到洗涤的目的。虽然这套装置的结构简单，而且洗涤效果也不见得如何，但是布莱克斯的构思启发了后人，使得洗衣机的改进进程大大加快。之后，随着工业技术的发展，先后出现了以蒸汽、水力和内燃机为动力的洗衣机，这些洗衣机已经解放了人的劳动力。1910 年，美国的菲舍尔试制成功了世界上第一台以电动机作为动力的洗衣机。电动洗衣机的问世，也标志着人类家务劳动自动化的开端。 进入电气化时代之后，洗衣机的功能日益增强。 电动洗衣机几经完善，在 1922 年迎来了一种崭新的洗衣方式搅拌式。搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。这种洗衣机是在洗衣筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。搅拌式洗衣机结构科学合理，损衣率较低，受到了人们的普遍欢迎，但是存在耗电量大的缺点。 在之后不到 10 年的时间里，德国于 1928 年研制成功了第一台滚筒洗衣机。滚筒洗衣机的特点就是洗衣内筒卧轴，以内筒凸筋作为原动力，带动衣物正反向转动，举起衣物，依靠重力的作用摔打衣物达到洗涤的目的。由于洗衣筒底不转动，洗净度、损衣率等性能居中。 1955 年，在引进英国喷流式洗衣机的基础上，日本研制出了独具风格的波轮式洗衣机。波轮洗衣机洗衣筒的筒底装有波轮，电机带动波轮正反向旋转，湿衣物压在波轮上面随之旋转，同时筒内水流使衣物翻转，从而达到了洗涤的目的。由于波轮式洗衣机的相互搓揉力较大，所以洗净度最高，但是存在损衣率较高，洗涤均匀性较差，衣物易缠绕等缺点。 至此，洗衣机生产领域初步形成了搅拌式、滚筒式和波轮式洗衣机三分天下的局面。我国的洗衣机是改革开放之后发展起来的新兴工业。作为家电中的骨干产品，洗衣机发展迅速。我国的洗衣机行业发展大致经历了三个阶段。第一阶段为初期的起步阶段，这个阶段始上世纪八十年代的中期至八十年代的末期。这一阶段的主要特征为集中的技术引进。当时大量引进的是日本的波轮洗衣机生产技术和设备，迅速完成了由无到有的跨越。同时波轮洗衣机也因此奠定了在中国的市场地位。 第二阶段是洗衣机的平稳发展阶段，时间从上世纪八十年代末期到九十年代中期。这个阶段内，我国洗衣机生产企业的技术水平与质量水平稳步提高，成本不断降低，国内品牌的竞争优势不断得到提升，市场的份额不断增加，逐渐主宰我国市场。 第三阶段始于上世纪九十年代的中期，在这段时间内，之前渐渐退出我国市场的外国品牌纷纷重新登陆，其中以生产滚筒洗衣机的欧洲家电企业为主。外国企业在我国投资兴建合资公司，加剧了洗衣机行业的激烈竞争。 目前，我国的家用洗衣机产品的发展已经进入了成熟期，国营、集体、个体、外资、合资企业遍布全国各地，我国已经成为全球洗衣机生产和消费的大国。我国洗衣机年产量约占世界年产量的四分之一，居于世界首位。除了在数量和品种上满足国内市场外，还出口到北美、欧洲、东南亚等地，跻身于国际洗衣机市场的竞争行列。洗衣机发展现状和趋势：洗衣机使人们告别了搓衣板，洗衣棒的手工洗衣时代，但是最初的洗衣机的自动化程度并不高，洗衣的几个过程仍需要人工来进行切换。随着技术的发展，作为洗衣机核心的电机驱动技术有了长足的发展，洗衣机也由最初的洗涤、脱水过程的手工切换发展到半自动半手工切换，再发展到了现在的全自动洗衣机。洗衣过程的全自动化并没有完全满足人的要求。目前，绝大多数洗衣机的电机驱动系统引入了微处理器。微处理器的引入使得洗衣机的功能更加强大。洗衣机生产行业通过对微处理进行编程，实现洗涤、脱水模式的多样化，满足用户洗涤不同衣质、不同污脏程度的衣物。而用户在操作过程当中指需要按几个按键即可完成选择工作。同时，人们在原来洗衣方式的基础上，通过优化洗衣机的结构，再与电机驱动相配合，来实现对洗衣机内部水流的控制，从而使洗涤更彻底。小天鹅公司推出的“水魔方”技术就是其中的一个例子。随着科技的发展，许多新技术已成功地应用在洗衣机上，使洗衣机由过去简单的“能洗衣”功能，发展到现在具有高洗净度、低磨损率、健康型、智能化、信息化、节水节能、杀菌、环保(不用洗衣粉)等高层次功能，满足了不同消费群体的需求。现在洗衣机几大新应用，变频调速技术、模糊控制技术、不用洗衣粉技术、纳米技术、静音平衡技术、蒸汽技术、信息技术等能有效的解决大部分问题。技术总是不停向前发展的，洗衣机也向着几个明显的方向发展。 智能化。传统的洗衣机只按进水漂洗出水脱水这几个工作过程进行合理组合工作。而智能洗衣机除了实现上述的功能之外，还能对洗涤衣物的衣质、衣量、衣物的污脏性质以及污浊度进行识别，并根据具体的情况选择合适的洗涤剂、水量和水流状态进行有针对性的洗涤。洗衣机智能化技术有赖于微处理器和传感器的发展高效节能。不可再生能源日益减少和人类对能源要求量日益增加的矛盾，决定了节能成为整个社会活动的趋势。对于洗衣机行业来说，要在保证洗净度的基础上实现省电、节水。高效节能已经成为洗衣机行业发展必然的趋势静音。噪音容易使人疲劳，造成神经系统紧张，从而影响睡眠、休息和工作。减少噪音污染对提高生活质量具有相当的重要性。生活水平的提高，家用电器日益增多，家用电器的噪音已经成为提高生活质量的一个负面因素。所以，静音洗衣机也是洗衣机行业发展的一个必然趋势。 三、研究的基本内容及拟解决的关键问题我国大部分地区缺水问题，还有现在滚筒洗衣机基本上都是上排水设计，但是上排水存在着污水回流，抽水噪音大等问题。本次设计主要对给排水系统设计，达到健康零残留、减少噪音、节水、不需排水水泵，节源等效果。1. 综合国内外的有关文献，对滚筒洗衣机的发展历史、行业现状、发展方向、优缺点做出详细地描述；2. 结合所学专业知识了掌握滚筒洗衣机的结构组成和工作原理；3. 对滚筒洗衣机的给水系统进行设计；4. 对滚筒洗衣机的下排水系统进行设计；5. 对滚筒洗衣机节水设计计算分析；四、完成课题的方法、步骤与进度安排2015年1月19日 - 1月31日：毕业实习，查阅文献资料，完成文献综述报告1份；2015年3月9日 - 3月20日（1-2周）：毕业实习，撰写英文文献翻译1份，完成开题报告1份；2015年3月23日 -4月3日（3-4周）：分析、计算节水模型；2015年4月6日 - 4月17日（5-6周）：设计对各部件的总体方案；2015年4月20日 - 5月1日（7-8周）：完成对各部件总体方案的结构设计，对各部件的三维建模与二维工程图；2015年5月4日 - 5月15日（9-10周）：完成节水模型；2015年5月18日 - 5月29日（11-12周）：撰写毕业设计论文；2015年6月1日 - 6月7日（13周）：修改并完善毕业设计论文，提交毕业设计相关材料；2015年6月8日 - 6月12日（14周）：毕业答辩。五、主要参考文献（其中外文文献不少于2篇）1 刘晓青. 抗菌技术在洗衣机中的应用. 第九届中国抗菌产业发展大会论文集, 2013.9 2 王立. 洗衣机技术 A. 美国家用电器技术大会论文摘要 C. 北京：高等教育出版社，20013 王晓伟，吴敏蔡，丽莉. 进水系统对家用洗衣机性能影响的研究. 江苏：博西华家用电器（江苏）有限公司，20114 孔令文. 洗衣机新技术 山东省沂水技工学院5 吴宗泽. 机械零件设计手册 M. 北京：机械工业出版社，2004.16 赵如福. 金属机械加工工艺人员手册第三版 M. 上海：上海科学技术出版社， 2005.47 王先逵. 机械制造工艺学 M. 北京：机械工业出版社，2005.78 陈宏钧. 实用金属切削手册 M. 北京：机械工业出版社，2005.19 GB/T 4288-2008，家用和类似用途电动洗衣机S.10 韩雪涛. 新型洗衣机速查宝典 M. 北京：电子工业出版社，2010.711 韩雪涛. 洗衣机完全精通 M. 北京：化学工业出版社，2014.212 张新德，张新春. 全自动/半自动洗衣机金牌维修实训 M. 北京：机械工业出版， 2014.213 韩雪涛，韩广兴，吴瑛. 洗衣机常见故障实修演练 M. 北京：人民邮电出版社， 2011.1014 张云坤，张新德. 零基础 M. 北京：机械出版社，2012.715 韩广兴. 新型洗衣机故障检修学用速训 M. 北京：电子工业出版社，2011.116 孙立群，孙昊. 洗衣机维修从入门到精通 北京：人民邮电出版社，2010.217 韩雪涛，韩广兴 吴瑛. 洗衣机维修从入门到精通 北京：中国铁道出版社，2010.18 International Electrotechnical Commission. IEC 60456-2008 Clothes washing machines for household use-Methods for measuring the performanceS. Switzerland:International Electrotechnical Commission,200819 Song Chi, Zheng Zhang. Sliding-Mode Sensorless Control of Direct-Drive PM Synchronous Motors for Washing Machine Applications. IEEE Transactions on Industry applications，2009，45(2): 582-58618 Ming-lang YANG,Zhong-qi