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1、开 题 报 告（2008届）新型揉搓式洗衣机的设计学生姓名 学 号 院 系 工学院机电系 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 填写日期 开题报告的内容一、 本课题国内外状况，说明选题依据和意义目前，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。在中国，由于历史原因，洗衣机工业起步较晚，但发展速度却相当快。1988年，产量超过了1000万台，占世界洗衣机总产量的三分之一。现在，我国大中城市的家用洗衣机的普及率已达80%以上。广大的农村地区的洗衣机拥有量一搭10%作左右。此后全国各地
2、掀起了大规模的技术引进热潮，大约有40多个厂家先后从洗衣机技术先进国日本、英国、法国、意大利、澳大利亚等引进技术60多项。技术的引进、吸收和创新，极大地提升了国产洗衣机的产业素质与生产能力，缩短了同发达国家之间的差距。现在的洗衣机的种类趋向于多样化，但滚筒洗衣机和波轮洗衣机仍时下为市场的主流。下面简单介绍一下这两种洗衣机：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。b. 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
3、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。由上可见，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，虽然现在这两种洗衣机的技术已经比较完善，但是在人们越来越高的生活要求下，将无法再满足人们的需要。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
4、方式于一身，对衣物进行更为彻底的洗涤。二、 研究的基本内容，解决的主要问题（阐述的主要观点）其工作原理如图1，主要部件为螺纹轴，波轮轴，下波盘，上波盘，内筒，外44筒，套筒，传感器，导轴，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，是螺纹盘向上运动，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。 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
5、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
6、关的长度可改变揉搓力的大小。图1 工作原理图（2）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。三、研究（工作）步骤、方法及措施（思路）/论文主体纲要（1）洗衣机的驱动分类：A 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。a 电容式单向感应电机+离合器b 双速电机+离合器c 三相交流变频电机+减速离合器B 间接驱动（DD）a 电机输出轴直接和负载连接。b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。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
7、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。（2）电动机的选择国家标准对洗衣机的主要性能指标作了相应的规定，根据我国条件，电动机的电源电压为220V，频率为50Hz，同步转速为1500r/min，额定转速为1350r/min。本次设计以2.5千克为容量进行设计，所以选用电机功率为120W，配置电容器为8F。其中，堵转转矩倍数为0.9，堵转电流为2.5A，最大转矩倍数为1.7，效率为52%，功率因素为0.95。图3-1 洗涤电动机的结构简图（3）波轮形状及参数的选用1波轮直径：波轮直径与洗净比、织物磨损、织物缠
8、绕和洗涤不均匀度的关系见下图如图所示，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3-5是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2025mm时，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38条，实验表明，波筋6条时洗涤性能较好。3 波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360mm，波径选
9、为6条。四、课题研究工作进度计划 2007.12.202008.3.14 搜集资料、写资料综述、外文翻译。 2008.3.152008.3.31 毕业实习、确定系统总体方案、写开题报告。2008.4.12008.5. 12 械总体设计，机械总装图设计与绘制。 2008.5.112008.5.25 零件图设计与绘制。2008.5.262008.5.31 编写设计说明书。2008.6.12008.6.20 提交材料，毕业答辩。五、 参考文献1 濮良贵. 纪名刚. 机械设计（第七版）. 高等教育出版社. 20012 周开勤. 机械设计手册（第五版）. 高等教育出版社. 20063 王冠熙. 郑光兴.
10、 家用洗衣机原理.适用与维修. 电子工业出版社4 孙义杰. 洗衣机维修大全. 浙江技术出版社. 20025 邹慧君. 机械原理课程设计手册. 高等教育出版社. 20006 郑文纬. 吴克坚. 机械原理. 高等教育出版社.19977 缪念利. 莫雨松. 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.2004六、指导教师审核意见 指导教师：（签名） 年 月 日七、院（系）毕业设计（论文）领导组审核意见1通过 2完善后通过 3. 未通 负责人：（签名） 年 月 日09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型
11、装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话
12、机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 ZXT-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6孔的夹具设计08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计10/29 14:08 上盖的工工艺规程及钻6-4.5孔的夹具设计10/04 13:45 五吨单头液压放料
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