设计题设计题目：目： 全自全自动滚动滚筒洗衣机筒洗衣机设计设计 院系名称：院系名称： 机械工程学院机械工程学院 专专 业业 ： ： 机械机械电电子工程子工程 班班 级级 ： ： 姓姓 名名 ： ： 学学 号号 ： ： 指指导导教教师师 ： ： 1．设计目的本次设计的题目是全自动滚筒洗衣机初始设计参数：最多洗衣质量5kg，脱水转速 750r/min，洗涤转速 200r/min 2．方案论证全自动滚筒洗衣机主要由外观支持部分、给排水部分、传动阻尼部分、电器控制部分和操作部分组成。
外观支持部分主要指洗衣机的外观支撑部分，为洗衣机的框架；给排水部分主要指洗衣机的进水系统和排水系统；传动阻尼系统主要指洗衣机的滚筒传动部分和洗衣机的减震系统；电器控制部分指洗衣机的各电器控制元件，来控制洗衣机的各种运行状态[1]一、滚筒洗衣机的传动系统方面：方案 1：用 V 带进行传动，V 带较平带结构紧凑，而且 V 带是无接头的传动带[2]，见图 1通过大小两个皮带轮带动带的传动，小皮带轮和电动机连接，通过电动机带动小皮带轮的转动，大皮带轮和轴连接，带动滚筒的转动，见图 2图 1 V 带图 2 皮带轮传动简图方案 2：用链传动，它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力电动机带动一个链轮的转动，链轮带动链条运动，从而带动另一个链轮的转动，然后实现滚筒的转动[3]，如图 3 所示电动 机链条链轮轴链轮图 3 链传动框图方案 3：用平带传动，通过一大一小两个带轮带动皮带运动，从而带动轴的转动[4]，平带的简图见图 4图 4 平带方案 1 的 V 带传动相对对于平带传动而言，传动摩擦力大，可以传递较大功率，与链传动相比，链传动制造复杂，成本高，磨损快，易伸长，只能用于两轴平行的场所，综上所述，选择方案 1，V 带传动。
二、从动力源方面：方案 1：用步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角[5] [11]其系统控制图见图 5控 制 器 逻辑 分配 器 驱动 电机 步进 电机 控制电路电源 电动机驱动电源 图 5 步进电机系统简图方案 2：用双速电机，属于异步电动机变极调速，是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速[6]其定子两种不同接线图见图 6图 6 定子接线简图（左为高速时绕组接法，右为低速时）方案 2 的双速电机相对于步进电机具有防护等级高，适用电压宽，绝缘等级高，使用寿命长和高效率等优点，同时它的变速功能很好的适用于洗衣机的低速洗衣和高速脱水环节，所以选择方案 2 的双速电动机单 片 机 电机控制电路 进水阀控制电 路 排水阀控制电 路 数码管显示电路 按键控制及报警电 路 洗衣机的暂停功能 和安全保护及防振 动功能采用中断处 理方式电路 P L C 水位开关 选择开关 安全开关 进水电磁阀 排水电磁阀 电动机 三、从控制系统方面：方案 1：单片机控制，是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter） 、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机[7] [12]。
其控制电路图见图 7图 7 单片机控制洗衣机系统简图方案:2：PLC 控制，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC） ，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程[8] [13]其控制电路图见图 8图 8 PLC 控制洗衣机系统简图[9]双 速 电 机 小 带 轮 皮 带 大 带 轮 轴 单 片 机 滚 筒 方案 1 中的单片机与 PLC 相比，具有体积小应用灵活，功耗小，功能全面，控制系统更智能化等优点所以全自动滚筒洗衣机选择方案 1 单片机控制[10]3．最终设计方案采用单片机控制，双速电动机作为动力源，V 带进行传动图 9 滚筒洗衣机工作流程简图 4．结论全自动滚筒洗衣机的设计主要分为机械设计和电气控制设计满足要求 的方案需要各方面都能有机协调的结合起来机械部分的 V 带传动系统及电 动机的选择都要符合要求，还有单片机控制系统的有效控制，只有这些完美 的结合在一起，才能让它的功能完全的实现5．参考文献1 魏玉东.滚筒洗衣机动态性能研究[D].天津大学，2008：44-53.2 张少军.复杂环境下 V 带和齿轮传动设计优化理论与方法研究[D].中南大 学，2012：22-40.3 冉绍伯.链传动动态特性参数测试及实验研究[J].西南交通大学.2011，06：13-44.4 李娜，郝广平.平带启动阶段的工作情况分析[J].机械工程师.2009,02:23-48.5 张明.步进电机的基本原理[J].科技信息.2007,03:9-27.6 萨力夫.单绕祖双速异步电机设计分析[J].2006,07:11-28.7 张明德.基于单片机的全自动洗衣机系统设计[D].2010,09:8-40.8 张明金.基于 PLC 的全自动洗衣机控制系统的设计[J].机电技术.2012,10:12-33.9 王亚欣.全自动洗衣机的 PLC 控制[J].科技广场.2008,03:15-35.10 吕虎.浅谈单片机控制系统的可靠性[C].第二次“科协文化—中关村论坛”论文集，中国会议.2013,11.11 R.Marino,S.Peresada.Autonatica.Elsevier[J],1995,31(11):1595-1604.12 Wenbiao Zhou,Dake liu.Energy Procedia[J],2011,13:1973-1977.13 Yuko Harada,Hironori Edamatsu,Tohru Kataoka. Biochemical and Biophysical Research Communications[J],2011,414(1):106-111。