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1、2011长安大学ChangAn University产品设计课程设计说明书设计题目： 洗衣机设计 工程机械学院 工业设计 25010801班设 计 者 ： 王璐希 杨兵兵 魏马丁 指导老师 ： 张伟社 目 录一 市场调查1.洗衣机概述第 3 页2.洗衣机的分类第 3 页3.按洗衣原理分类，不同类型洗衣机比较第 3 页4.用户选购第 5 页二 设计分析1. 洗衣机功能分析第 6 页（1）利用黑箱法确定总功能（2）逆推法建立洗衣机功能树（3）绘制功能结构图2. 根据功能树，求各个功能元解第 13 页3. 原理方案组合第 15 页三、评价筛选1.功能元的解的筛选第 17 页2.方案组合第 21 页3
2、.方案筛选第 23 页 （1）评价目标权重计算 （2）建立洗衣机目标树 （3）洗衣机原理解方案确定 （4）洗衣机原理方案优化4.最终方案确定第 27 页四最终方案展示第 34 页五心得体会第 33 页六参考文献第 32 页一市场调查1.洗衣机概述洗衣机（washing machine/washer）是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。机械力、洗涤液、水是洗衣机洗涤过程中的三要素。洗衣机运动部件产生的机械力和洗涤液的作用使污垢与衣物纤维脱离。加热洗涤液，可增强去污效果。织物不同，适宜液温也不同。反映洗衣机洗涤性能（即洗净衣物的能力）的主要指标是洗净率（或洗净比）和织物磨损率。2.洗衣机的
3、分类3（1）按结构形式分 单桶、双桶、多桶型 （2）按洗涤方式结构原理分 A.滚筒式洗衣机： 衣物半浸没于水中，滚筒作有规律的间歇的正反转动，*滚筒内凸筋把衣物带至高处再跌下，起揉搓作用，进行洗涤。 类型： （1）前装式滚筒洗衣机 （2）顶装式滚筒洗衣机 B波轮式（涡卷式）洗衣机： 优点：结构简单，体积小，重量轻，操作方便，耗电量少，洗净率高。 缺点：漂洗衣物不均匀，损衣率高。 C搅拌式或摆动（叶）式洗衣机： 洗衣机有一根主柱，由电动机带动摆动叶绕定轴作周期往复运动，每次转动角度小于360度。 D.其他：喷流式、喷射式、振动式等，市场上比较少见。 （3）按自动化程度分 A普通型洗衣机： 搅拌动
4、作为电动机带动正转、反转及停*定时器控制而进水、排水、脱水等完全手动。 B半自动型洗衣机： C全自动型洗衣机： 可按选定的工作程序自动完成洗涤、漂洗、脱水、 甩干、进水、排水等动作，无看管。 类型： （1）机械全自动型：由电动程控器控制。 （2）电脑全自动型：由电脑程控器控制。3.按洗衣原理分类，不同类型洗衣机比较3表1-1：不同种类洗衣机对比 类型项目滚筒波轮搅拌式或摆动式振动式运动原理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，衣物半浸没于水中，滚筒作有规律的间歇的正反转动，滚筒内凸筋把衣物带至高处再跌下，起揉搓作用，进行洗涤。 依靠装在洗衣桶底部的波轮正、反旋转，带动衣物
5、上、下、左、右不停地翻转，使衣物之间、衣物与桶壁之间，在水中进行柔和地摩擦，在洗涤剂的作用下实现去污清洗。 洗衣机有一根主柱，由电动机带动摆动叶绕定轴作周期往复运动，每次转动角度小于360度。分类（1）前装式滚筒洗衣机 （2）顶装式滚筒洗衣机“单槽式”和“双槽式”优点衣物无缠绕。最不会损耗衣物的方式洗涤均匀、磨损小，所以就连羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤，用水量小便于实现自动化。优点：结构简单，维修方便、体积小，重量轻，操作方便，耗电量少，洗净率高、洗涤时间短和洗涤品种多。衣物洁净力最强，省洗衣粉缺点耗时，时间是普通的几倍，洁净力不强。结构复杂，体积大，成本较高缺点：缺点：耗电、耗水、衣物
6、易缠绕、清洁性不佳， 漂洗衣物不均匀，损衣率高。喜欢缠绕相比前两种方式损坏性加大，噪音最大，机构复杂，体积大，耗电量大，维修难度大。适用范围适合洗涤衣物：羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物除需要特别洗涤之外的所有衣物。特点用料比波轮洗衣机好，所以寿命一般在1520年，而以塑料件为主的波轮寿命一般只有810年左右。4.用户选购4：选购洗衣机应根据每个家庭自己的情况来选购。主要从居住条件、经济条件、卫生习惯和生活方式等方面来考虑： 1、在无自来水的地区可选购双桶波轮洗衣机。 2、根据衣物的质地，如衣物多为化纤棉布，可选波轮式洗衣机；毛料及高档衣料宜选滚筒洗衣机。 3、根据洗涤性能要求，对洗净度、磨损率
7、、缠绕率要求较高，可选购滚筒式洗衣机 4、根据住房条件，房间、门较小，经常要搬动的家庭宜选波轮式洗衣机 5、从用电安全方面要求，老房子电表电线容量小的家庭宜选购波轮式洗衣机 6、从居住环境考虑，洗衣噪声对邻居会产生影响的，不宜选购滚筒洗衣机 7、从经济条件考虑，比较宽裕的可选购价高，耗电量大的滚筒式洗衣机 8、从洗衣时间考虑，要求快速的宜选波轮式洗衣机 9、用水紧张地区或家庭宜洗滚筒式洗衣机 10、从干衣条件考虑，雨季多不适宜晾晒的家庭宜选购带烘干功能的滚筒式洗衣机。 11、还需考虑品牌质量、外观和售后服务等因素。二 设计分析1.洗衣机功能分析1：（1） 利用黑箱法确定总功能;图2-1为洗衣机
8、的黑箱示意图，方框左边输入能量、信号、脏衣服、介质等，右边输出干净的衣物和介质。下方为洗衣机工作时候对环境产生的影响，输出噪音和热能。通过输入和输出之间的转换，可得知洗衣机的总功能为洗净衣物。洗净衣物（黑箱法）能量控制信号 干净的衣物脏衣物 介质 水&介质 噪音 热 图2-1 ：洗衣机的黑箱示意图（2） 逆推法建立洗衣机功能树：为了得到洗衣机的功能树，我们使用逆推法，对现有的洗衣机进行分析来总结出洗衣机的功能树。首先，拆分了现有的不同的多款洗衣机，分析单个零件的结构与功能，针对洗衣机各个零件进行功能定义，并归纳、编辑3，见表2-2。 表2-2 洗衣机拆解先分析总结洗衣机单个零件所实现的功能元，
9、又由于一些功能元需要若干零件配合才能实现，也需要对一些零件进行组合，逐一罗列所有功能元之后，确保所有功能元能够最终组合并且实现洗衣机的总功能，然后将各个功能元相互整合，整合为次级分功能，再将分功能整合为总共能，得到洗衣机的动能树，如下表2-3：表2-3：洗衣机功能树总功能第一级分功能第二级分功能第二级分功能能源处理能源供应预处理电能能源转换机械传动支承与定位机械能传动变向转换运动形式控制促使水与衣物运动产生运动促进运动水循环注水容水脱水定时防溢排水导流防止逆流防腐 分流吸水控制容纳容纳衣物容纳水容纳洗涤液优化减震除噪密封提升洗净度调控指示定量控制洗衣液用量控制时间控制水量类别选择开关 造型连接
10、支承防护附加件色彩材料材料人机关系尺寸选择信息传递特性情感化运动（3） 绘制功能结构图根据洗衣机的功能树，考虑各个功能元之间的逻辑关系，分级处理功能元，得到洗衣机的功能结构图，如图2-2。指示调控决策信息 水与衣物的相对运动（黑箱）容纳衣物脏衣物 脱水节水容水 衣物 水排水 储存洗涤剂洗涤剂 水 防溢机械传动能源传输转换预处理控制能源优化（减震，除噪，密封）转换为振动 噪音 振动 图2-2：洗衣机的功能结构图2. 根据功能树，求各个功能元解：通过前面进行的各个工作步骤之后，我们得到了洗衣机的总共能、分功能、功能元之间的关系，也就是洗衣机的输入与输出以及内部的转换，接下来，针对不同分功能进行功能元求解。为了得到发散，充分的解，我们对现有的、不同的多款洗衣机进行拆解，分析其每个零件的结构与功能，并将各功能元的解进行汇总，按照不同的功能元
