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超声波洗衣机结构设计【6张图/13200字】【优秀机械毕业设计论文】

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超声波洗衣机结构设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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A0-装配图.dwg

A2-大带轮.dwg

A2-波轮轴.dwg

A2-脱水桶.dwg

A3-双速电机小带轮.dwg

A3-螺纹轴.dwg

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关键词：: 超声波洗衣机结构设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。35页。13200字左右。
任务书一份。

图纸共6张，如下所示
A0-装配图.dwg
A2-大带轮.dwg
A2-波轮轴.dwg
A2-脱水桶.dwg
A3-双速电机小带轮.dwg
A3-螺纹轴.dwg

超声波洗衣机结构设计

摘要

目前市场上的洗衣机以滚筒和波轮洗衣机为主，还有一种将两者结合而成的一种揉搓式的洗衣机，这种常规机械搅拌似的洗衣机其相关技术参数和标准都已非常完善，产品种类已非常丰富，自动化程度已很高，市场普及化也非常高。但是这类洗衣机都有一些共同的缺点：浪费水，使用的洗涤剂污染环境，易损伤衣物，洗涤不均匀等。随着人们节能环保意识的增强，以及对洗衣质量要求的提高，新型的不使用水或者少使用水，对衣物损伤小的超声波智能化洗衣机成为各大洗衣机厂商研发的重点和未来市场的主打产品.本设计主要在揉搓式洗衣机基础上加装超声波发生器和超声波换能器，并在局部结构上做了一些创新设计，目的是最大程度的节水。在洗衣机的智能化和人机工程学方面亦有所兼顾，机器可以自动识别衣物质地和受污状况而自动选择洗涤方式以及洗涤液和水的用量。

关键词：超声波；揉搓；人机工程学；节水

DESIGN OF THE STRUCTURE OF HOUSEHOLD ULTRASONIC WAVE WASHING MACHINE

ABSTRACT

The present washing mashine market gives priority to two kinds of goods :platen washing machine and boLun washing machine.A rub -type washing machine as well as a combination of the two .The conventional mechanical agitation washing machine like the related technical parameters and the standard is already very perfect,products are already very rich , the automation and market channels is also very high .But this kind of washing machine can have some of the same faults:Wasting water,using detergent which pollutes the environment ,damaging clothing easily,hard to wash even, and so on .With people' energy saving and environmental protection consciousness strengthening ,also ,with a higher and higher washing quality demand ,A new kind of washing machine ,which uses less water, even doesn't use water ,makes less damage of clothes,called ultrasonic wave washing machine,is likely to be the key research point of the manufacturers,as well as the flagship product an the market in the future .This design is mainly based on Rub washing machine,Inside it ,an ultrasonic generator is fixed .And, in the local structure, there are some innovative designs ,which aims at saving water as far as possible. There are also some improvements in intelligentization and human-computer engineering.The washing machine can automatically recognise the quality and the unclean condition of the clothes and choose proper dosage of water and cleaning mixture.

Key words: ultrasonic wave; Rub; ergonomics; water saving

1. 绪论 1
1.1 洗衣机技术发展的历史现状及趋势 1
1.2 超声波清洗原理 1
1.3超声波技术在洗衣机上应用的可行性及前景 3
1.4选题目的及意义 3
1.5设计方案的提出及论证 4
2. 超声波洗衣机结构设计 5
2.1总体结构设计 5
2.2 超声波相关部件设计 7
2.2.1 超声波发生器的设计 7
2.2.2超声波换能器的设计 7
3. 电动机的选择 9
3.1 概论 9
3.2 洗涤电动机 9
4. 传动部分的设计计算 12
4.1 带传动的设计（一） 12
4.2 带传动的设计（二） 14
4.3 螺纹轴的设计 16
4.4 波轮轴的设计 21
5. 相关部件的设计和安装说明 24
5.1 洗衣机的底座及外壳 24
5.2 位开关和拨动开关 24
5.3 桶（盛水桶）及其安装 24
5.4 桶的结构设计 25
结论 26
参考文献 27
致谢 28

一、主要内容及基本要求
设计一种超声波洗衣机，使得该洗衣机具有平常普通洗衣机的洗涤、漂洗、脱水的基本工序，又在此基础上有所创新，能够最大程度的节水。在洗衣机的智能化和人机工程学方面亦有所兼顾，机器可以自动识别衣物质地和受污状况而自动选择洗涤方式以及洗涤液和水的用量。
其技术指标如下：
1、电动机功率为120W，转速，轴转速；
2、轴的根数 2 。
基本要求
1、完成超声波洗衣机机构的方案设计；
2、应用CAD软件进行图纸设计，包括装配图和零件图；
3、设计计算说明书1份；
4、装配图1张，其他零件图若干，图纸总工作量折合成零号图不少于2张；
5、字数要求（8000字左右）。

二、重点研究的问题
1.超声波的清洗原理及其好处
2.机械传动原理及其设计

三、进度安排

序号各阶段完成的内容完成时间
1 CAD软件学习及知识准备 1～2周
2 文献检索与资料查阅 3周
3 总体技术方案设计及计算 4～5周
4 产品的结构设计 6～9周
5 总装配图绘制 10周
6 详细设计并绘零件图 11～12周
7 撰写设计计算说明书 13周
8 毕业答辩 14周

四、应收集的资料及主要参考文献
[1] 濮良贵，纪名刚.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[2] 周开勤.机械零件手册（第五版）[S].北京：高等教育出版社，2000.
[3] 王冠熙，郑光兴.洗衣机原理适用与维修[M].北京：电子工业出版社，2001.
[4] 刘胜利，王丽华，吕保宏，郑谚.洗衣机的工作原理与维修技术[修订版][M].
北京新时代出版社，2001.
[5] 邹慧君.机械原理课程设计手册[S].北京：高等教育出版社，2000.
[6] 郑文纬，吴克坚.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2004.
[7] 廖念利，莫雨松等.互换性与技术测量[M].北京：中国计量出版社，2004.
[8] 周开勤 .机械零件手册[S].北京：高等教育出版社,2003.
[9] 尹志强.机电一体化课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2007.
[10] 龚利红，刘晓军.机械设计公式及应用实例[M].北京：化学工业出版社，2011.
[11] 周德麟.超声波洗衣机清洗的机理和结构的探讨[J].家用电气科技，2002.
[12] 刘军.全自动超声波洗衣机:中国，02104238.1[P].2002-11-27.

超声波洗衣机结构设计

内容简介：: 湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：超声波洗衣机结构设计专业：机械设计制造及其自动化学号： 2010963031 姓名：王洪武指导教师：周里群完成日期： 2014 年 5 月湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目：超声波洗衣机结构设计学号 2010963031 姓名：王洪武专业：机械设计制造及其自动化指导教师：周里群系主任：一、主要内容及基本要求设计一种超声波洗衣机，使得该洗衣机具有平常普通洗衣机的洗涤、漂洗、脱水的基本工序，又在此基础上有所创新，能够最大程度的节水。在洗衣机的智能化和人机工程学方面亦有所兼顾，机器可以自动识别衣物质地和受污状况而自动选择洗涤方式以及洗涤液和水的用量。其技术指标如下： 1、电动机功率为 120W，转速 3700 ，轴转速 00 ； 2、轴的根数 2 。基本要求 1、完成超声波洗衣机机构的方案设计； 2、应用件进行图纸设计，包括装配图和零件图； 3、设计计算说明书 1 份； 4、装配图 1 张，其他零件图若干，图纸总工作量折合成零号图不少于 2 张； 5、字数要求（ 8000 字左右）。二、重点研究的问题三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间 1 件学习及知识准备 1 2 周 2 文献检索与资料查阅 3 周 3 总体技术方案设计及计算 4 5 周 4 产品的结构设计 6 9 周 5 总装配图绘制 10 周 6 详细设计并绘零件图 11 12 周 7 撰写设计计算说明书 13 周 8 毕业答辩 14 周四、应收集的资料及主要参考文献 1 濮良贵，纪名刚八版） M高等教育出版社， 2006. 2 周开勤五版） S高等教育出版社， 2000. 3 王冠熙，郑光兴 M电子工业出版社， 2001. 4 刘胜利，王丽华，吕保宏，郑谚修订版 M. 北京：新时代出版社， 2001. 5 邹慧君 S高等教育出版社， 2000. 6 郑文纬，吴克坚 M高等教育出版社， 2004. 7 廖念利，莫雨松等 M中国计量出版社， 2004. 8 周开勤 S高等教育出版社 ,2003. 9 尹志强 M机械工业出版社， 2007. 10 龚利红，刘晓军 M化学工业出版社， 2011. 11 周德麟 J2002. 12 刘军中国，湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学号 2010963031 姓名王洪武专业机械设计制造及其自动化毕业论文（设计）题目：超声波洗衣机结构设计评价项目评价内容选题现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；量是否适当；研、社会等实际相结合。能力合归纳资料的能力；究方法和手段的运用能力；论文（设计）质量述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；无观点提炼，综合概括能力如何；无创新之处。综合评价选题符合教学计划要求，具有符合训练的目的，具有文献阅读的能力和计算机应用能力，立意明确，记述充分，分析处理正确，有应用价值，同意进行答辩。评阅人： 2014 年 6 月日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号： 2010963031 姓名：王洪武专业：机械设计制造及其自动化毕业论文（设计说明书） 28 页图表 6 张论文（设计）题目；超声波洗衣机结构设计内容提要：本设计主要在揉搓式洗衣机基础上加装超声波发生器和超声波换能器，并在局部结上做了一些创新设计，目的是最大程度的节水。在洗衣机的智能化和人机工程学方面亦有所兼顾，机器可以自动识别衣物质地和受污状况而自动选择洗涤方式以及洗涤液和水的用量。超声波洗衣机有以下优点 : (1)超声清洗速度快、质量高、节水节电； (2)易于实现自动化； (3)超声清洗衣服是浸没在水中的，因而不会存在有清洗死角，效率相对提高； (4)无需专用洗涤剂 ,既经济又环保；重点研究的问题指导教师评语该生毕业设计选题明确，方案合理，分析论证明确，图表规范，设计期间遵守校规校纪，有较强的工作能力。指导教师： 2014 年 6 月日答辩简要情况及评语全程参与答辩过程，现场观摩学习答辩小组组长： 2014 年 6 月日答辩委员会意见经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为答辩委员会主任： 2014 年 6 月日超声波洗衣机结构设计摘要目前市场上的洗衣机以滚筒和波轮洗衣机为主，还有一种将两者结合而成的一种揉搓式的洗衣机，这种常规机械搅拌似的洗衣机其相关技术参数和标准都已非常完善，产品种类已非常丰富，自动化程度已很高，市场普及化也非常高。但是这类洗衣机都有一些共同的缺点：浪费水，使用的洗涤剂污染环境，易损伤衣物，洗涤不均匀等。随着人们节能环保意识的增强，以及对洗衣质量要求的提高，新型的不使用水或者少使用水，对衣物损伤小的超声波智能化洗衣机成为各大洗衣机厂商研发的重点和未来市场的主打产品在局部结构上做了一些创新设计，目的是最大程度的节水。在洗衣机的智能化和人机工程学方面亦有所兼顾，机器可以自动识别衣物质地和受污状况而自动选择洗涤方式以及洗涤液和水的用量。关键词：超声波；揉搓；人机工程学；节水 F F he to of as as a of is is of of to so a A of t of is to be of as as an in is ub an is in at as as in of of 目录 1. 绪论 . 1 衣机技术发展的历史现状及趋势 . 1 声波清洗原理 . 1 . 3 . 3 . 4 2. 超声波洗衣机结构设计 . 5 . 5 声波相关部件设计 . 7 声波发生器的设计 . 7 . 7 3. 电动机的选择 . 9 论 . 9 涤电动机 . 9 4. 传动部分的设计计算 . 12 传动的设计（一） . 12 传动的设计（二） . 14 纹轴的设计 . 16 轮轴的设计 . 21 5. 相关部件的设计和安装说明 . 24 衣机的底座及外壳 . 24 开关和拨动开关 . 24 （盛水桶）及其安装 . 24 的结构设计 . 25 结论 . 26 参考文献 . 27 致谢 . 28 第 1 页共 28 页第一章绪论衣机技术发展的历史现状及趋势自从 1901 年美国的费希尔发明了第一台洗衣机，这预示着搓板、棒槌等这些洗衣工具将被淘汰，人的双手将从繁重的洗衣工作中得到解放，特别是 1928 年第一台自动滚筒洗衣机在德国诞生后，手工洗衣渐渐成为了历史。此后各国的技术人员不断开拓进取、研制出许多不同洗涤方式的洗衣机。这些洗衣机各有所长，各有所短，相互之间竞争与融合，逐渐形成当今世界的三大种类滚筒式洗衣机、波轮式洗衣机和揉搓式洗衣机 . 各大洗衣机厂家在这三种洗衣机基础上围绕节水 ,节能 ,环保 ,智能化等不断改进结构 ,采用新材料 ,推出新产品这类洗衣机的基本工作原理都是 :衣物*污垢 +洗涤剂 +外界作用力 = 衣物 +污垢 *洗涤剂 . 这种机械式的洗涤方式不但需要大量的水 ,造成水资源的浪费 ,而且使用的洗涤剂会污染坏境这种洗涤方式会造成衣物的磨损单纯机械式的洗涤方式已不能满足人们的使用要求 ,高度节水节能 ,高度智能化的超声波洗衣机成为各洗衣机厂家研发的重点和未来家用洗衣机市场的主打产品 . 声波清洗原理超声波清洗的机理归结为超声空化及伴随产生的冲击波、微声流、微射流以及清洗液超声振动本身的机械效应。具体作用分述如下：空化气泡在声场的作用下振动，与固体表面发生摩擦，起到冲击和擦洗作用，可使附着不太牢的污垢脱落。在污垢膜的边缘，污垢一旦有缝隙，气泡就可以“钻入”缝隙中进行振动，使污垢膜被撕裂和剥落。气泡闭合时产生的冲击波作用在污垢上，使不溶性污垢被击碎，从清洗件表面散落下来，分散到清洗液中油脂性污垢，它与被清洗表面附着不太牢，并且与水溶液的化学作用很弱，在空化气泡的作用下被乳化而脱落。对于油污包裹着的固体粒子，在超声空化作用下，两种液体在界面被迅速分散而乳化，固体粒子即行脱落。空化气泡在固体表面和液体界面上所产生的高速微射流能够除去污垢或削弱污垢附着力，使清洗液渗入污垢内部及清洗件内部，增加搅拌作用，加快可溶性污垢溶解，强化化学清洗剂的清洗作用空化气泡本身振动所产生的微声流所具有的粘滞应力，足可使清洗件表面污物被破坏而剥离。声学毛细管效应可使清洗液渗入到清洗表面的凹凸不平的微孔，加强清洗液的作用。清洗液的超声振动使清洗表面随激烈的冲第 2 页共 28 页击作用，可使水溶性污垢及附着不太牢的污垢很快脱落。总结起来 ,超声波清洗的原理如图 1 图 1声波清洗原理图 1声波清洗流程超声波分解作用气泡速度上升气泡压力上升化学反应促进搅拌作用涡流产生气泡破灭气泡震动空化作用衣物水超声波衣机附着物脱落微热作用第 3 页共 28 页声波技术在洗衣机上应用的可行性及前景将超声波清洗用于洗衣机的研究在 20 多年前就已开始，但由于种种原因一直未进入适用化和商品化阶段随着技术的进步 ,这些问题将逐步得到解决以下是超声波洗衣机和常规机械搅拌式洗衣机洗衣效果的一个比较 : 图 1声波洗衣机和常规洗衣机清洗效果比较通过比较 ,超声波洗衣机有以下优点 : (1)超声清洗速度快、质量高、节水节电 (2)易于实现自动化 (3)超声清洗衣服是浸没在水中的，因而不会存在有清洗死角，效率相对提高 (4)无需专用洗涤剂 ,既经济又环保总之，超声波洗衣机具有洗净度高、节水、灭菌消毒、少用或不用洗涤剂等优点，研制开发超声波洗衣机不失为一条有助于相关企业尽早打开洗衣机市场大门的新思路 . 题目的及意义选择“超声波洗衣机结构设计”作为此次毕业设计的题目主要有以下几个目的：（ 1）了解机械技术发展的前沿，将所学的理论知识与这些新技术联系起来并加以实际应用。第 4 页共 28 页（ 2）进一步加深对常用机械部件及设计方法的掌握。提高专业知识的应用能力。（ 3）掌握机电一体化系统设计的方法。（ 4）提高在机械设计中应用人机工程学相关知识的能力。（ 5）锻炼分析机械结构，识图作图的能力，为实际工作积累经验。计方案的提出及论证经过对揉搓式洗衣机实际工作原理的分析以及对超声波清洗技术的详细了解 ,确定如下设计方案 : 整体结构为套筒式揉搓式洗衣机 ,设计有两种洗涤方式 :超声波洗和常规波轮洗超声波洗涤时的脱水方式与揉搓洗涤时的相同换成超声波发生器 ,同时充当平衡块 . 通过对揉搓式洗衣机各系统及部件的分析 ,此方案是可行的 . 第 5 页共 28 页第二章超声波洗衣机结构设计体结构设计本文设计的主要是超声波洗衣机，是在揉搓式洗衣机基础上加装超声波洗涤方式，整体结构初步确定如下：图 2作原理图其工作原理如图 2要部件为螺纹轴，波轮轴，下波盘，上波盘，内筒，外筒，套筒，传感器，导轴，超声波发生器，超声波换能器，带轮及电机等。（ 1）洗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，使螺纹盘向上运动，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的转第 6 页共 28 页动量，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。为满足城市家庭对洗涤时间及洗净度的要求 ,采用碟形波轮 00速约为 120200r/由于超声波的作用区域主要是在洗涤桶内 ,所以超声波涤桶的几何形状会影响到超声波声场在其中的分布。如果桶的形状合适，能使超声声场在其中分布得比较均匀，能有效的形成驻波场，使洗涤桶的各个角落都能产生较好的洗涤效果。所以洗涤桶应为对称的几何形状，如圆形、正方形、长方形等。另外，洗涤桶的形状还对洗衣机外观形状有影响，也有外观设计上的问题：因此，超声波全自动洗衣机的洗涤桶宜为圆形超声发生器和超声换能器配套使用，两者用电缆连接换能器直接安装于洗涤桶底部接安装于洗涤桶底部或底部的振动板上 , 在清洗机上主要是用粘接法 , 大多数用环氧树脂作粘接剂在洗衣机上 , 如何固定超声换能器 , 保证在洗衣机寿命期内不脱落 , 看来也是开发中的一个难题。根据衣物质地和洗涤要求选择洗涤方式后 ,洗衣机自动完成洗涤和脱水的全过程对于脏污严重的衣物，可先选择常规洗涤，然后选择超声波洗涤，这样会比仅用超声比洗涤的效果更好。（ 2）漂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，考虑到经济性、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。（ 3）脱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第 7 页共 28 页声波相关部件设计声波发生器的设计超声波发生器是一个大功率的信号发生器 (即驱动电路 ),它的作用是给超声换能器一定频率的电磁振荡能量 ,如果这个频率刚好是超声换能器本身的谐振频率 ,就能够使超声换能器产生最有效的超声振动 ,也就是发生率共振激励方式分为两种 :自激式和它激式 ,根据洗衣机工作环境要求 ,选用自激式 ,全晶体管化电路频率范围在 30这种频率下 ,空化阀低 ,空化气泡比较多 ,声波的渗透作用较强 ,可以深入渗透到衣物的细孔 ,狭缝内 ,使衣物洗得干净均匀 ,并且可以降低空化噪声 0输出幅度可根据负载情况自行调节 . 超声声强的大小影响到衣物表面处的功率密度大小，直接影响空化效果。声强太大，引起振幅值过大，使空化气泡在脉动中退化，空化泡太多形成声波屏障，使声波不容易传播到整个液体空间。声强太小时超声振动形成的空化和二阶效应太差，清洗效果就差因此，超声波洗衣机的声强应在 2W 初步估计超声波清洗时，洗衣机输出功率为 200W，其综合效率为 60%。洗涤时间最长不超过 5 分钟 , 最短时只有二、三十秒钟就能洗好。采用振荡一放大型超声波发生器结构框图如图 2图 2荡声波换能器的设计超声换能器的作用是把超声发生器所产生的电磁振荡信号转化为超声振动 , 在超声洗涤中是把电能转化成声能。其工作原理是 : 从超声发生器输送来的电磁振荡信号引第 8 页共 28 页起换能器中的换能材料的电场或磁场的变化 , 这种变化借助于某种物理效应对换能器的机械振动部分产生一个推动力 , 使其进人振动状态 , 进而推动与机械振动部分相连接的介质振动 , 向介质中幅射声波换能器根据换能材料的机电转换物理效应可分为多种 , 目前主要应用的是磁致伸缩换能器和压电换能器。磁致伸缩换能器的换能材料由磁致伸缩材料制成 , 将换能器置于磁场中 , 其高度可随磁场变化而改变。这种换能器的输人功率大 , 较适宜在洗衣机的较低频率下使用。采用单个功率为 60能器上面用轻金属制的喇叭口辐射体，能使换能器与水介质有更好的阻抗匹配，并增大了辐射面积。后盖用重金属制成，使底部的声幅射变得很小，形成较好的自然单面辐射振子。这种换能器的最大特点是灵敏度高，机电转换率及振幅比其它形式的提高 50，且承受功率相对较大。这种换能器还可以通过调整辐射体的厚度、辐射面直径及后盖尺寸得到各种频率、功率及阻抗要求的换能器。图 2叭形压电式超声波换能器结构其中 :001=d=2=60 第 9 页共 28 页第三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（ 1）电动机的选用。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，表一就是揉搓式洗衣机用的据我国条件，电动机的电源电压为 220V，频率为 50步转速为 1500r/定转速为 1350r/ 第 10 页共 28 页输入功率（ 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（ 2）双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，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一所示：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 表 3 第 11 页共 28 页（ 3）主要技术参数表 3涤电动机的技术参数分类内容项目性能指标 2极 12 极功率（ %） 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。图 3涤电动机的结构简图第 12 页共 28 页第四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。 20W，转速 3700 ，波轮轴转速 00 ，传动比 K ，故带带型根据型由表 8631 根据传动比可计算，从动轮基准直径 12 根据表 8 按式（ 8算带的速度 37063100060 11 带的基准长度和传动中心距根据式 21021 ，初步确定根据上式计算带所需的基准长度第 13 页共 28 页 d 10862504 632806328022502422 20212120 由表 8120按式（ 8算实际中心距 a 672 108611202502 0 由式（ 8 328018060180 121 a 动轮上的包角合适。由式（ 8 Z 0由 ,3m 查表 8k，查表 8k ，则 Z 根。 8 20 由表 8知，故 0 由公式（ 8 第 14 页共 28 页 0 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 ，i K ， 2 7 带带型根据型 3确定带轮基准直径由表 8631 根据式（ 8从动轮基准直径 12 根据表 8 按式（ 8算带的速度 28063100060 11 第 15 页共 28 页所以带的速度合适。带的基准长度和传动中心距根据式 21021 ，初步确定根据公

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