图纸共18张:
A0-装配图.dwg
A1-支撑板1.dwg
A1-支撑板2.dwg
A1-支撑板3.dwg
A2-波轮轴.dwg
A2-大带轮.dwg
A2-连接件.dwg
A2-螺纹盘.dwg
A2-套筒.dwg
A2-脱水桶.dwg
A3-隔水垫.dwg
A3-螺纹轴.dwg
A3-双速电机小带轮.dwg
A3-摩擦盘.dwg
A3-小皮带轮.dwg
A3-支撑轴.dwg
A4-密封垫.dwg
A4-轴套.dwg

摘要

现有的洗衣机中最为常见的为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。波轮式洗衣机是依靠波轮的转动来带动衣物和洗涤液进行洗涤；而滚筒式洗衣机是依靠滚筒的连续转动或定时反向来洗涤衣物。由此可看出，这两种类型的洗衣机都是依靠单一的运动方式来洗涤衣物，而在此设计中将这两种洗涤方式揉和起来，将两种运动方式结合起来，增加了衣物在竖直方向上的运动。使衣物既能像在波轮式洗衣机中那样由波轮带动衣物进行洗涤又能像滚筒式洗衣机那样依靠水流的力量洗涤衣物，并且还可以像手洗那样对衣物进行揉搓，集各种洗涤方式于一身，对衣物进行更为彻底的洗涤。

关键词波轮 ; 滚筒 ; 揉搓

目录
前言 1
第1章绪论 2
1.1设计思想 2
1.2工作原理 2
1.2.1洗涤原理 3
1.2.2漂洗原理 3
1.2.3脱水原理 4
第2章洗衣机的原理、分类和驱动方式 5
2.1洗衣机的原理 5
2.1.1洗衣机洗涤原理 5
2.1.2洗衣机的漂洗原理 5
2.1.3洗衣机的脱水原理 6
2.2洗衣机的分类 6
2.2.1按自动化程度分类 6
2.2.2洗涤方式分类 7
2.3洗衣机的驱动分类 9
第3章电动机的选择 11
3.1概论 11
3.2洗涤电动机 11
3.2.1电动机的选用 11
3.2.2双速变极电机结构 12
3.2.3主要技术参数 13
第4章波轮的分类和选用 14
4.1波轮的分类 14
4.2波轮的参数及性能 14
4.3波轮形状及参数的选用 15
第5章传动部分的设计计算 16
5.1带传动的设计（一） 16
5.2带传动的设计（二） 18
5.3螺纹轴的设计 20
5.3.1 初步确定轴径 20
5.3.2螺纹轴的结构设计 20
5.4波轮轴的设计 25
5.4.1初步确定洲的最小直径 25
5.4.2轴的结构设计 25
5.4.3求轴上的载荷 25
5.4.4校核危险截面 26
5.4.5精确校核轴的疲劳强度 26
第6章相关部件的设计和安装说明 28
6.1 洗衣机的底座及外壳 28
6.2 位开关和拨动开关 28
6.3桶（盛水桶）及其安装 28
6.4 桶的结构设计 29
结论 30
致谢 31
参考文献 32
附录

任务书

设计（或论文）题目新型揉搓式洗衣机的设计
毕业论文（设计）任务的内容和要求：
1. 结构设计任务
改变传统单一运动洗涤方式，将旋转运动与竖直移动结合起来，实现“揉搓式”新型洗涤方式。
2. 基本参数要求
洗涤承载容量2~3 千克，波筋宽度在20~25mm，波筋条数定在4~8条。
进度安排：
搜集资料、写资料综述、外文翻译（1周）
毕业实习、确定系统总体方案、写开题报告（1周）
方案设计，机械总体设计（2周）
机械总装图设计与绘制（1周）
零件图设计与绘制（1周）
编写设计说明书(2周)
提交材料，毕业答辩（1周）
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：
[1] 濮良贵.纪名刚.机械设计（第七版）.高等教育出版社.2001
[2] 周开勤.机械零件手册（第五版）.高等教育出版社.2006
[3] 王冠熙.郑光兴. 家用洗衣机原理、适用与维修.电子工业出版社
[4] 孙义杰.洗衣机修理大全. 浙江技术出版社. 2002
[5] 邹慧君.机械原理课程设计手册.高等教育出版社. 2000
[6] 郑文纬.吴克坚.机械原理.高等教育出版社. 1997
[7] 廖念利.莫雨松等.互换性与技术测量. 中国计量出版社
[8] 周开勤.机械零件手册.高等教育出版社.2004

新型揉搓式洗衣机的设计

内容简介：: 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）中期进展情况检查表 2008 年 11 月 5 日课题名称新型揉搓式洗衣机的设计学生姓名王宇学号 0616061 专业数控技术指导教师杨金鹏职称助教毕业设计进展资料综述、外文翻译开题报告械总体设计尚须完成的任务提交材料，毕业答辩存在的主要问题及解决措施一开始着手做设计的时候目标不明确，在查找资料的时候有时无从下手。在排版的过程中遇到了很多问题，经指导老师提示和辅导后，再查阅和学习相关技术文件后基本以解决上述问题。学生对毕业设计的意见与建议设计时间较为紧凑，作为即将毕业的我们，现在一边要学习还为完成的学业，另一方面还要着手找工作，再利用剩余的时间来做毕业设计，压力有些大。如果把做毕业设计的时间前后扩宽，给我们更多一些时间，我想我们会把这项工作做得更好。指导教师审查意见四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名王宇学号 0616061 班级数技06业数控技术设计（或论文）题目新型揉搓式洗衣机的设计指导教师姓名职称工作单位及所从事专业联系方式备注杨金鹏助教四川信息职业技术学院 13547199676 毕业论文（设计）任务的内容和要求： 1. 结构设计任务改变传统单一运动洗涤方式，将旋转运动与竖直移动结合起来，实现 “ 揉搓式 ”新型洗涤方式。 2. 基本参数要求洗涤承载容量 23 千克，波筋宽度在 2025筋条数定在 48 条。进度安排：搜集资料、写资料综述、外文翻译（ 1 周）毕业实习、确定系统总体方案、写开题报告（ 1 周）方案设计，机械总体设计（ 2 周）机械总装图设计与绘制（ 1 周）零件图设计与绘制（ 1 周）编写设计说明书 (2 周 ) 提交材料，毕业答辩（ 1 周）主要参考文献、资料 (写清楚参考文献名称、作者、出版单位 )： 1 濮良贵机械设计（第七版） 2001 2 周开勤五版） 2006 3 王冠熙家用洗衣机原理、适用与维修 4 孙义杰浙江技术出版社 . 2002 5 邹慧君高等教育出版社 . 2000 6 郑文纬机械原理 1997 7 廖念利互换性与技术测量 . 中国计量出版社 8 周开勤高等教育出版社批意见教研室负责人：年月日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 设计 (论文 )题目 :新型揉搓式洗衣机的设计专业 : 数控技术班级 : 数技 06 姓名 : 王宇指导教师 : 杨金鹏摘要现有的洗衣机中最为常见的为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。波轮式洗衣机是依靠波轮的转动来带动衣物和洗涤液进行洗涤；而滚筒式洗衣机是依靠滚筒的连续转动或定时反向来洗涤衣物。由此可看出，这两种类型的洗衣机都是依靠单一的运动方式来洗涤衣物，而在此设计中将这两种洗涤方式揉和起来，将两种运动方式结合起来，增加了衣物在竖直方向上的运动。使衣物既能像在波轮式洗衣机中那样由波轮带动衣物进行洗涤又能像滚筒式洗衣机那样依靠水流的力量洗涤衣物，并且还可以像手洗那样对衣物进行揉搓，集各种洗涤方式于一身，对衣物进行更为彻底的洗涤。关键词波轮 ; 滚筒 ; 揉搓四川信息职业技术学院毕业设计（论文） I 目录前言 . 1 第 1 章绪论 . 2 计思想 . 2 作原理 . 2 涤原理 . 3 洗原理 . 3 水原理 . 4 第 2 章洗衣机的原理、分类和驱动方式 . 5 衣机的原理 . 5 衣机洗涤原理 . 5 衣机的漂洗原理 . 5 衣机的脱水原理 . 6 衣机的分类 . 6 自动化程度分类 . 6 涤方式分类 . 7 衣机的驱动分类 . 9 第 3 章电动机的选择 . 11 论 . 11 涤电动机 . 11 动机的选用 . 11 速变极电机结构 . 12 要技术参数 . 13 第 4 章波轮的分类和选用 . 14 轮的分类 . 14 轮的参数及性能 . 14 轮形状及参数的选用 . 15 第 5 章传动部分的设计计算 . 16 传动的设计（一） . 16 传动的设计（二） . 18 纹轴的设计 . 20 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）初步确定轴径 . 20 纹轴的结构设计 . 20 轮轴的设计 . 25 步确定洲的最小直径 . 25 的结构设计 . 25 轴上的载荷 . 25 核危险截面 . 26 确校核轴的疲劳强度 . 26 第 6 章相关部件的设计和安装说明 . 28 衣机的底座及外壳 . 28 开关和拨动开关 . 28 （盛水桶）及其安装 . 28 的结构设计 . 29 结论 . 30 致谢 . 31 参考文献 . 32 附录四川信息职业技术学院毕业设计（论文）评语学生姓名王宇学号 0616061 班级数技 06业数控技术设计（论文）题目新型揉搓式洗衣机的设计指导教师杨金鹏指导指导老师考核意见等级：指导教师：答辩评语等级：答辩老师：总评成绩等级：考核小组组长：备注以上两项成绩综合后，指导老师考核成绩占总分的 60%，答辩成绩占总分的 40%，按五级记分（优、良、中、及格、不及格）。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 1 页前言人类洗衣史几乎同其文明史一样久远，然而第一台具有现代洗衣机雏形的洗衣机器直到十九世纪末才在美国出现。 1874 年，美国人比尔布莱克斯托（明了木制洗衣机，他在一只木桶的底部装上了六只叶片，用手柄和齿轮来传动，使衣物在桶内的肥皂液中翻滚转动，达到洗净衣物的目的。 1914 年，第一台电动洗衣机诞生。第二次世界大战后，洗衣机的生产有了迅速发展。在发达国家，洗衣机开始进入普通家庭，洗衣机也由单一的搅拌式发展为滚筒式、喷流式和波轮式等多种。 1953 年，英国首先试制出喷流式洗衣机。此后，日本三洋公司在喷流失洗衣机的基础上，研制成功波轮立桶式洗衣机。 1956 年，日本东芝公司制成第一台全自动波轮式洗衣机。四年后，三洋公司又推出了双缸波轮式洗衣机。目前，全世界洗衣机的年产量已超过了 3000万台。在英、美、日等发达国家，家用洗衣机的普及率达 99%以上。同时，各式各样的洗衣机仍在层出不穷，自动化程度也越来越高。我国的洗衣机虽然起步较晚，但发展速度却相当快。 1979 年，我国的洗衣机开始投入批量生产，当年的产量约为一万台。但到 1985 年，产量以大袋 800万台，要居世界首位。 1988年，产量超过了 1000万台，占世界洗衣机总产量的三分之一。广大的农村地区的洗衣机拥有量一搭 10%作左右。洗衣机的迅速发展，既说明了我国人民生活水平的迅速提高，同时也表达了人们对于从繁重的家务劳动中解放出来的迫切愿望。此次设计是对现有洗衣机进行了仔细的分类和研究，利用新的原理，并揉和进现代的控制理论和已有的洗衣机技术，设计出一种新型洗衣机。这种洗衣机类似于传统的洗衣机，但其应用了新的设计原理和控制方法，在其性能上又大大高于传统洗衣机。在设计的过程中得到了杨金鹏老师的悉心指导和大力支持，从而扫清了设计过程中的不少障碍，在此深表感谢。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 2 页第 1 章绪论计思想现有的洗衣机中最为常见的为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。波轮式洗衣机是依靠波轮的转动来带动衣物和洗涤液进行洗涤；而滚筒式洗衣机是依靠滚筒的连续转动或定时反向来洗涤衣物。由此可看出，这两种类型的洗衣机都是依靠单一的运动方式来洗涤衣物，而在此设计中将这两种洗涤方式揉和起来，将两种运动方式结合起来，增加了衣物在竖直方向上的运动。使衣物既能像在波轮式洗衣机中那样由波轮带动衣物进行洗涤又能像滚筒式洗衣机那样依靠水流的力量洗涤衣物，并且还可以象手洗那样对衣物进行揉搓，集各种洗涤方式于一身，对衣物进行更为彻底的洗涤。作原理外筒内筒下波轮周向传感器径向传感器上波轮波轮轴螺纹轴立柱双速电机大带轮 1小带轮 1洗涤电机小带轮 2大带轮 2摩擦盘图 1工作原理图其工作原理如图 1要部件为螺纹轴，波轮轴，下波盘，上波盘，四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 3 页内筒，外 44筒，套筒，传感器，导轴，带轮及电机等。涤原理其洗涤原理为：电机 1带动带轮 1，带轮与内筒为紧固连接，内筒做旋转运动，上波盘与内筒盖为紧固连接，所以上盘也做旋转运动。同时，电机带动带轮使螺纹轴转动，螺纹盘向上运动，并带动波轮轴向上运动，使下波盘推动衣物与旋转的上波盘进行对衣物进行揉搓，从而达到洗净衣物的目的。上波盘与内筒盖紧固连接，内筒与套通过螺栓紧固连接，大带轮 1 通过键与套筒连接。主轴通过弹簧和连接件与下波盘连接，连接件上装有周向和径向传感器。螺纹盘与主轴通过键和螺母紧固连接，螺纹轴通过销钉与大带轮 2连接，螺纹盘装在螺纹轴上，螺纹盘可沿导轴进行上下移动。主轴和螺纹盘上下运动的范围可由行程开关决定，行程开关决定了大皮带轮 2 的转动量，当主轴和下波盘托着衣物顶向上波盘的力大于弹簧的力时，下波盘将向下移动，当该力达到设定的大小时，限位开关（径向传感器）工作，皮带轮 2 停止转动，螺纹盘停止向上运动，调整限位开关的位置即可改变作用于衣物上挤压力的大小。上下波盘对衣物有一定的挤压力时，上波盘是正反转动，就是对衣物的揉搓。当揉搓力（周向力）过大而使弹簧周向移动一定量时，拨动开关（周向传感器）工作使内筒（上波盘）转动反向。调整拨动开关的长度可改变揉搓力的大小。洗原理本设计为全自动洗衣机，应此洗衣机必须具备漂洗功能。在漂洗方式的选用上，烤炉到经济性、实用性以及结合本设计的设计特点，选用溢水漂洗方式。就是在洗衣机将衣物洗涤完毕后，从进水口不断向内桶注入清水，结合内桶的旋转以及波轮的揉搓运动，使洗涤液以及污垢从衣物中脱离出来，随着水面的不断升高，脱离出的洗涤液和污垢就可以随着水流从以水口排出，使洗涤液和污垢予衣物脱离，已达到漂洗衣物的目的。之所以此种漂洗方式，是考虑到此种洗衣机的洗涤特点，和经济实用四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 4 页型。本洗衣机与其它洗衣机相比，最大的特点就是增加了揉搓功能，因此，在漂洗的时候可以考虑使用此功能。不仅可以大大缩短漂洗环节的时间，而且可以提高衣物的干净程度，同时，也大大的节省了漂洗用水，可谓一举三得。水原理在本洗衣机中与其它洗衣机类似，也采用内桶的高速转动，使衣物高速转动起来，使衣物中的水受惯性力的作用甩出衣物，顺着内桶壁上的孔进入外桶排出。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 5 页第 2 章洗衣机的原理、分类和驱动方式衣机的原理衣机洗涤原理洗衣机的洗涤原理是以模拟人工搓洗衣物的动作而发展起来的，当然，它与人工搓洗的动作并不完全相同，洗衣机（以波轮式为例）以波沦为动力带动洗衣机中的洗涤液和衣物，实质发生相对运动，从而达到洗净衣物的目的。将洗衣机的电源接通之后，即可通过水流选择开关来确定水流的强弱，然后转动定时器按钮，定好洗涤时间，定时器就会接通电动机的电源，波轮在电动机的带动下开始运转。洗涤桶中的洗涤液载波轮的推动下，产生强有力的旋转水流，将液体中的衣物带动起来，不断的被转动揉搓，经过预定的时间，定时起降电源切断，电动机停止转动，洗涤程序完成。这时，打开排水阀，并把洗涤筒内的洗涤液排出，然后就可进行漂洗或者将衣物取出，放入另外一批衣物继续洗涤。在洗衣机中，整个洗净衣物的过程，也就是在预定的时间内，波轮在电动机的带动下，通过正反相交替运行，推动水流，是洗涤桶中的衣物不断翻滚、摩擦，并产生相对运动，从而将衣物洗净的过程。衣机的漂洗原理将衣物搓洗以后，还要将衣物表面的污水冲洗干净，这就是漂洗。漂洗可分为以下四种方式： 1普通漂洗就是将衣物放入洗涤桶内，更换清水，适用于洗涤时相同的水流强度，将衣物上冲流的污垢和洗涤液冲洗干净。 2溢水漂洗在漂洗的过程中，让洗涤桶中的水面高度超过溢水口，并且不断的向洗涤筒中注水，让污水从溢水口流出，这是一种比普通漂洗优越的漂洗方法。 3喷淋漂洗四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 6 页它的原理是借助水的溶解星和流动性，同时运用了离心力的原理，将整个的漂洗过程从洗涤桶内搬到脱水桶中进行，既节省了总的洗衣过程的时间，又节约了漂洗用水。因此，它是一种先进的漂洗方法。 4顶淋漂洗顶淋漂洗可以说是有一种喷淋漂洗方式，它与喷淋漂洗的不同之处就是将脱水桶中的喷淋管去掉，而换成位于脱水桶上方的淋水中盖。衣机的脱水原理洗衣机的脱水，主要是应用离心力原理。当脱水统一较高的速度转动起来后，衣物种的水在离心力作用下，就会向水桶的四周运动，到达脱水桶壁，穿过脱水桶上的孔，进入脱水外桶，随之排出脱水机。衣机的分类从 1914年第一台电动洗衣机问世至今，洗衣机随着各种新技术的产生和应用发展十分迅速。我国洗衣机工业从 70年代开始起步，虽然起步较晚，但发展的速度是相当惊人的。国内已拥有数十种牌号和上百种规格。目前市场上的家用洗衣机通常可以按照下面几种方法分类：自动化程度分类普通型洗衣机又称为普及型洗衣机。波轮式普通洗衣机可以分为普通型单桶和普通型双桶洗衣机两种。普通型双桶洗衣机是在普通型单桶洗衣机的基础上，增设脱水机构发展而来。他们都是通过定时器来控制波轮在洗衣桶内作间歇的正转和反转，产生水平旋转与上下翻转的综合水流来洗涤衣物。洗涤时，根据衣物的多少以及厚薄来选择洗涤、漂洗的时间。脱水时根据衣物量的多少来选择脱水时间。普通型洗衣机洗涤时，洗涤、漂洗和脱水各功能之间的转换需要手工来完成，其机构简单，使用方便，价格便宜，是目前国内销售量最大的洗衣机。 b. 半自动型洗衣机根据我国家用电动洗衣机的标准规定：在洗涤、漂洗、脱水各功能之间，其中任意两个功能之间转换不用手工操作而能自动进行的洗衣机称为半自动型洗衣机。半自动型洗衣机有洗涤侧半自动型和脱水侧半自动型。半自动型洗衣机结构比普通型复杂，但使用方便灵活，四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 7 页价格较高。 c. 全自动型洗衣机全自动型洗衣机按照国家标准定义为：洗衣机工作时，具有洗涤、漂洗和脱水之间转换不需要手工操作而自动完成。其特点是省时省力，体积小，洗衣容量大，磨损小。涤方式分类 a. 波轮式洗衣机波轮式洗衣机在洗涤桶中装有一个波轮，波轮上有几条突起的筋，波轮以每分钟数百转的速度转动，带动桶中的洗涤液和衣物作旋转和翻滚运动来洗涤衣物。波轮式洗衣机根据水流的方式可分为小波轮涡卷式和大伯论新水流两种。新水流洗衣机具有低转速，频繁转、停等特点，使得衣物不易被缠绕，提高了衣物的洗净度，降低了磨损率。 b. 搅拌式（摆动式）洗衣机搅拌式洗衣机是依靠搅拌器往复摆动的方式来进行洗涤的洗衣机，搅拌式洗衣机在洗衣桶中间竖直安装搅拌器，搅拌器绕轴心在一定角度范围内正反向摆动，搅动洗涤液和衣物好似人工手洗洗涤的揉搓，衣物受力均匀，一次洗衣量较多，搅拌式洗衣机多为全自动型。 c. 滚筒式洗衣机滚筒式洗衣机是依靠滚筒连续转动或定时正反向转动来进行洗涤的洗衣机。滚筒式洗衣机有一个盛水的圆柱形外桶，外桶中有一个可以旋转的内桶，内桶壁上有许多排列规则的小孔，并有几条突起的筋，衣物就投放在内桶中，内桶有规律的正反旋转，突起的筋将衣物带起，到一定的高度又将衣物抛落在洗涤液中，来达到洗涤衣物的目的。上述三种洗衣机的特点见下页表 2川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 8 页表 2拌式、滚筒式洗衣机性能比较类别优点缺点主要市场波轮式洗净率高，洗涤时间短，耗电少，材料要求不高，易于塑料化，结构简单，制造容易，维修方便，可制成小容量或便携式，成本低。磨损率高，用水量大，不易造成大容量，噪声大。中国、日本等亚洲国家，中东、中南美洲部分国家。搅拌式洗净率较高，磨损率较低，洗涤容量大，洗涤衣物不易缠绕。三叶搅拌器的回转机构复杂，制造困难，修理技术难度较高。洗涤时间较长，噪声稍大，机体大而重。美国、墨西哥、加拿大、智利、阿根廷等北美、中美、南美国家。滚筒式磨损率低，洗涤剂用量少，节省水，洗衣容量大，衣物不易产生扭角，可洗吸水性较强的厚重织物。洗涤时间较长，耗电量大，洗净率较低，结构较复杂，体积大，不易做小容量，滚筒体要求不锈钢制作。欧洲各国如法国、英国、荷兰、意大利等。 d. 其他洗涤方式洗衣机除了常见的波轮式、搅拌式和滚筒式洗衣机以外，还有多种常用的洗衣机，依照其洗涤方式的不同，还有以下几种：喷流式洗衣机超声波洗衣机真空洗衣机高温泡沫洗衣机喷射式洗衣机振动式洗衣机旋转桶形洗衣机压力式洗衣机压缩式洗衣机四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 9 页衣机的驱动分类 1. 间接驱动：通过皮带连接电机轴和离合器输入轴来传递动力。（ 1）电容式单向感应电机 +离合器（ 2）双速电机 +离合器（ 3）三相交流变频电机 +减速离合器 2. 直接驱动（（ 1）电机输出轴直接和负载连接。（ 2）电机的输出轴和离合器的输入轴连在一起，通过离合器的输出轴和负载连接。表 2直接驱动和间接驱动的各项性能比洗衣机驱动方式间接传动方式直接传动方式皮带轮传动比约 1：衡性一般良好静音性差一般电机单相电流感应电动机双速感应电机交流交频电机电容式异步电机单相盘式异步电机转矩小中效率较低一般成本低一般可靠性及可维修性控性命短一般在此设计中考虑到洗衣机的内部结构和功能要求选择第二种驱动方式。为满足洗涤脱水转速的要求，电机设计成 2P/8P，采用电容式感应电机。电机输出两种（高，低）转速，通过皮带减速便可得到所需洗涤脱水转速。 3. 缺点： 1）皮带减速传递效率低故，障率高。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 10 页 2）由于电机偏置，易震动，需加配。 3）皮带易打滑磨损。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 11 页第 3 章电动机的选择论目前在家用电器中使用的电机分为直流电机、单相串激式电机。直流电机使用干电池供电，通常在电动剃须刀、录音机、电动儿童玩具等小型器具中。单相串激式的电机结构上与直流电机相似。由于其转子上带有换向器，电机运转时使得换向器极易磨损，因而寿命短，常用在转速要求较高而单次使用时间短的电动器具上，如吸尘器、食品加工机等。单相感应电机应用最广，根据起动方式的不同又分为罩极式、分相起动式、电容起动式及电容运转式，分别用于电冰箱、电风扇、微波炉、洗衣机等家用电动器具上。由于电容运转式电机具有起动扭矩大、运行稳定、功率因数高、过载能力强等特点，并能较好的满足洗衣机正反两个方向运转的工作要求，所以被广泛的应用于洗衣机中。洗衣机在正常工作状态洗涤桶内应装有水和衣物，因此，洗衣机的电动机总是在有负载的条件下运行，由于洗衣机工作时要求波轮正反转，这就要求电动机带载正反频繁起动，洗衣机电动机的负载不能看成恒转矩负载，因为洗衣机的波轮直接接触水和衣物，在起动的初始时刻，阻转矩较小。但是，这个负载又不能简单的看成是风机水泵类负载（与转速的平方成正比的负载特性），由于桶内衣物位置和水流的变化，在正常的工作条件下，负载的大小可能经常发生变化，由于洗衣机的负载特点和工作是频繁起动的需要，对电动机的起动转矩和最大转矩都要求比较高。涤电动机动机的选用洗衣机中使用的电动机可分为单向异步电动机、永磁式直流电动机、单向串激式和直线型驱动电机。单向异步电动机根据启动方式不同又可分为电容运转式电动机和罩极式电动机，而电容式电动机又派生出双速变极式电动机。洗衣机根据各自的工作特点采用不同的电动机。国家标准对洗衣机的主要性能指标作了相应的规定，表一就是波轮洗衣机用的据我国条件，电动机的电源电四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 12 页压为 220V，频率为 50步转速为 1500r/定转速为 1350r/表 3洗衣机电动机的性能指标输入功率（ W）堵转转矩倍数堵转电流（ A）最大转矩倍数效率（ %）功率因数 90 9 20 2 80 6 50 9 衣机电动机的功率应根据洗衣机的规格而定，洗衣机的规格大小是按每次最大洗涤的干配用的电容器。衣物重量来确定的，表二列出了不同规格的洗衣机所配用的电动机的功率及电动机所配用的电容器。表 3衣机所配用的电机设计以克为容量进行设计，所以选用电机功率为 120W，配置电容器为 8 F。其中，堵转转矩倍数为转电流为大转矩倍数为率为 52%，功率因素为速变极电机结构速变极点动机是采用改变极数来获得两种速度的电容运转式电动机。接通 12级绕组，电动机低速运转，完成洗涤、漂洗功能。接通两极绕组，洗衣机的洗衣量（）用电动机（ W） 90,120 120 180 250 配置电容器（ F） 6,8 8,10 10,12 16 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 13 页电动机高速运转，完成脱水功能。洗涤电机的结构简图如下图 3 图 3涤电动机的结构简图要技术参数表 3能指标 2 级 12 级效率（ %） 30 25 功率因素转电流（ A）转转矩（大转矩（升（ K） 80 80 噪音（ 74 60 洗衣机在洗涤运转时，受力极大。因此对传动机构的波轮轴、轴承套等零件要求具有一定的强度、刚度、耐疲劳性能。同时，传动机构上部分在洗涤时，长期受水的侵蚀，使得各零件要求有很高的耐腐蚀性和耐冷热冲击性能。，主要技术指标见上表。启动和运转配用 14 微法 /450 伏电容器， 2 极额定输出功率 200瓦； 12极输出功率为 120瓦。项目内容分类四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 14 页第 4 章波轮的分类和选用轮的分类（ 1）常见的几种波轮形式：掌形波轮碟形波轮塔形波轮搅拌棒形波轮转桶式大波轮（盒式波轮）（ 2）较有特点的新水流波轮 : 日本公司的棒式波轮三洋公司的手搓式波轮松下公司的碟形波轮夏普公司的 “ 帽式 ” 波轮日电公司的撬杆式波轮三菱公司的搅拌式波轮东芝公司的偏心波轮轮的参数及性能波轮形状和尺寸与洗涤性能的关系如下图所示：（ 1）波轮直径：波轮直径与洗净比、织物磨损、织物缠绕和洗涤不均匀度的关系见图 4川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 15 页洗净比（ % ）0织物缠绕织物磨损洗净比1 1 09 08 01 8 0 2 5 0 3 2 0 3 9 0洗涤不均匀度如图所示，增大波轮直径对洗涤物的洗净比、织物缠绕和洗涤不均匀度都有利，仅对织物磨损略有增大。（ 2）波轮叶片筋：它的作用是在波轮正反旋转时，产生水平和上下回转的复合水流，使洗涤物受到三维冲击力的作用。图 3波筋断面的筋宽尺寸与洗涤性能的关系，如图所示，波筋宽度在 20 25，洗涤性能较好。除波筋宽度外，波筋的高度和条数也对洗涤性能有所影响，但波筋高度对洗涤电动机的输入功率影响更大。波筋条数一般设计成 3 8条，实验表明，波筋 6条时洗涤性能较好。轮形状及参数的选用本设计中，波轮要推着衣物向上运动，因此，碟形波轮比较适合，故选用碟形波轮，波盘直径选为 360径选为 6条。图 4盘直径与洗涤性能的关系波盘直径（四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 16 页第 5 章传动部分的设计计算在此部分主要对洗衣机中主要传动机构包括两个带传动和一个螺纹传动以及波轮轴的设计及计算。传动的设计（一）此部分将完成连接洗衣机内筒的带传动计算。（ 1） 20W，转速 3700 ，波轮轴转速00 ，传动比得工作情况系数 K ，故（ 2）带带型根据型（ 3）取主动轮基准直径根据计算得，从动轮基准直径 12 根据以上的计算，取按公式验算带的速度 37063100060 11 （ 4）带的基准长度和传动中心距根据式 21021 ，初步确定根据公式计算带所需的基准长度 d 10862504 632806328022502422 20212120 选带的基准长度 120四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 17 页按公式计算实际中心距 a 672 108611202502 0 （ 5） 328018060180 121 a 主动轮上的包角合适。（ 6） Z 0由 ,3m k k 则 Z 根 . （ 7），故 0 （ 8）由公式得 0 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 18 页（ 9）波轮式洗衣机洗涤部分的传动方式，均采用三角皮带传动，其中，小皮带轮与电机转轴的伸出部分连接，其转速较高，因此要求强度高，有较好的耐磨性能。所以，在选择小皮带轮时，一般优先选用金属制件，而大皮带轮则不宜采用金属制件。因为三角传动皮带吸水能力较强，假如由于受潮或溅水，而使传动皮带绝缘性能降低，或变成导体，一旦电机发生故障而漏电，将使漏电电流传至小皮带轮，经传动皮带大皮带轮波轮轴传入洗涤液中，洗涤时容易造成触电伤亡事故，如果采用塑料皮带轮，就能起到良好的绝缘作用。再者，由于大皮带轮的转速较低，选用塑料皮带轮就能够满足要求了。带轮的具体结构尺寸见零件图。传动的设计（二）此部分将要完成与螺纹轴连接的带传动设计。电动机功率为 25W，转速 2801 ，螺纹轴转速 962 ，传动比 i（ 1）料查得工作情况系数 K ， 2 7 （ 2）带带型根据型（ 3）确定带轮基准直径取主动轮基准直径根据公式，从动轮基准直径 12 根据资料，取按公算带的速度四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 19 页 28063100060 11 所以带的速度合适。（ 4）带的基准长度和传动中心距根据式 21021 ，初步确定根据式（ 8算带所需的基准长度 d 6572004 631006310022002422 20212120 长度 10按公式计算实际中心距 a 272 6577102002 0 （ 5） 12017060227 6311018060180 121 a 主动轮上的包角合适。（ 6） Z 0由 3m k 则 2 7 Z 根。（ 7）文）第 20 页 20 由，故 0 2 7 0 （ 8） 0 纹轴的设计步确定轴径选取轴的材料为 40 调质处理。取 1120 A。于是得30m i n 纹轴的结构设计 1)采用下图所示的装配方案图 5纹轴的装配方案 2）为了使螺纹盘获得较高的移动速度，螺距处取 P=2应的公称直径 021 . 2 面左端装轴承，根据手册选用 202 的深沟球轴承，其尺寸为四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 21 页 54321 ，而 0,10 4321 取安装皮带轮处的轴径 154 ，为了保证轴端挡圈压在皮带轮上，取 654 。 3）皮带轮与轴的周向定位采用平键联接。按54 键槽用键槽铣刀加工，长为 10准键长见同时为了保证皮带轮与轴配合有良好的对中性，故选择皮带轮轮毂与轴的配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是借过度配合来保证的，故此处选轴的直径公差为求轴上的载荷对各支点进行受离分析如下图所示： P 1P 2T 2= ， 5 0 0 0 09 5 5 0 0 0 012 a x 329) 2222( m a x ) 图 5轴的载荷分析图四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 22 页个截面处列于下表：表 5面处的弯距和扭距 M（ T（ 2 03 03 弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大计算弯矩的截面的强度。则由公式得 M P 29 3 前以选定轴的材料为 40质处理，由表 5 ，因此 1 安全。精确校核轴的疲劳强度判断危险截面截面 2、 3的应力集中影响相当，轴径也相同，但 3截面受载的情况远大于 2截面，故应校核 3截面的右侧，同样， 4截面的右侧也应校核。截面 3右侧抗弯截面系数 333 抗扭截面系数 333 截面 3 右侧的弯矩截面 3 上的扭矩为 303 截面上的弯曲应力 M P 7 8 截面上的扭转切应力 M P T 轴的材料为 40 质处理。由表 5M P 00,355,735 11 四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 23 页截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表 3 r/d=5=,经插值后可查得又由附图 3q q (1 qk 由附图 3；由附图 3，轴按磨削加工，由附图 3 轴未经表面强化处理，即 1q，则按式（ 3 3综合系数值为得材料特性系数取取于是，计算安全系数，按式（ 15（ 15得故可知其安全。截面 4 右侧四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 24 页抗弯截面系数 333 抗扭截面系数 333 截面 3 右侧的弯矩截面 3 上的扭矩为 303 截面上的弯曲应力 M P 截面上的扭转切应力 M P T 轴的材料为 40质处理。由表 15M P 00,355,735 11 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按附表 3 r/d=1=,经插值后可查得又由附图 3q q (1 qk 由附图 3；由附图 3，轴按磨削加工，由附图 3 轴未经表面强化处理，即 1q，则按式（ 3 3综合系数值为四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 25 页取取于是，计算安全系数，按式（ 15（ 15得故可知其安全。轮轴的设计步确定洲的最小直径先按公式步估算轴的最小直径。选取材料为 3质处理。取 A=112，于是得 A 波轮轴的最小直径显然是装波轮处的致敬，此外，此处截面为正方形。的结构设计拟定装配方案根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度取装波轮处的截面b=10021 。要满足从方形截面到圆形截面的过渡，圆形截面出的直径，取圆轴处的直径 832 ，皮带轮与轴为键连接，初定波轮地最大上升高度 00 ，取键长为0 ；装螺纹盘处的轴径 443 。轴上的载荷首先根据轴的结构图做出轴的计算简图四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 26 页作用在轴上的扭距： 9 5 5 00 0 09 5 5 00 0 0 作用在轴上的最大弯距： 5 82 2 3m a x 核危险截面其进行弯扭校核： M p 5 8 3 故安全。前以选定轴的材料为 3质处理，查得，因此 1 故安全。确校核轴的疲劳强度 1）判断危险截面截面 1、 2只受扭距作用，虽然轴肩所引起的应力集中将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕而确定的，所以 1、 2截面无需校核，故只校核 3面。 2）精确校核 3 面右侧抗弯截面系数： 333 截面上的弯矩弯曲应力 M p 轴的材料为 3质处理。由表 5 35 ，截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数按附表 3取。因四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 27 页 r/d=4=,经插值后可查得：又由附图 3 按附图 3 1 轴按磨削加工，由附图 3 轴未经表面强化处理，即 1q 则按式（ 3（ 3综合系数值为：又由第三章第二节的材料特性系数所以取：于是，计算安全系数： 351 故可知其安全。四川信息职业技术学院毕业设计（论文）第 28 页第 6 章相关部件的设计和安装说明衣机的底座及外壳 (1). 洗衣机的底座底座在洗衣机中主要起安装和固定部分部件及怎增加洗衣机的底盘重量，使洗衣机在洗涤和脱水的过程中相对的平稳。由于时间及图纸数量的限制，底座部分为画成零件图，其形状及尺寸可参考装配图。或者，由于在本设计中此部分非设计重点，而洗衣机技术已发展相当成熟，此部分的结构及尺寸可采用已有的技术。 (2). 衣机的外壳洗衣机的外壳主要是起支撑外桶（盛水桶）和安装洗衣机上盖和安装操作版的作用。在此设计中，对该部件无特殊要求，类似于底座部分，其尺寸可参考装配图尺寸，而具体的结构和材料可参考已有的技术和材料，限于篇幅在此不再作重复工作。制位开关和拨动开关限位开关和拨动开关的结构和安装已涉及控制部分，在此设计中对以上两种部件在结构上不作详细说明。在安装时，由于线路的要求可将拨轮轴设计成空心轴，从中间引出线路，在接到主控制板。（盛水桶）及其安装外桶的作用主要是用来装水和洗涤液，所以结构和材料无特殊要求，主要保证耐水性以及结实耐用就行。主要是安装部分，由于洗衣机在洗涤的过程中，尤其是在脱水时会高速运转，应此外桶会产生强烈的振动和摇晃，如果外桶采用固接连接，外桶和洗衣机回引起强烈震动来，不仅会产生巨大的噪音，而且会对也洗衣机本身造成损害。因此，在本设计中内桶的安装

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