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1、页页页页3335页页 页页页35 71311 122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. 市场调査1. 洗衣机概述第2洗衣机的分类第3.按洗衣原理分类，不同类型洗衣机比较第4用户选购第二 设计分析1. 洗衣机功能分析第（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3. 原理方案组合第三、评价筛选1. 功能元的解的筛选第2. 方案组合第3. 方案筛选第（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
2、（4）洗衣机原理方案优化4. 最终方案确定第四最终方案展示第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
3、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
4、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E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 上、下、左、 右不停地翻 转，使衣物之 间、衣物与桶 壁之间，在水
5、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
6、、耗水、 衣物易缠绕、 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 15-20年，而 以塑料件为主 的波轮寿命一 般只有8-10 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
7、料宜选滚筒洗衣机。3、根据洗涤性能要求，对洗净度、磨损率、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)
8、 利用黑箱法确定总功能;图 2-1 为洗衣机的黑箱示意图，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。能量 控制信号 脏衣物一 水&介质-洗净衣物(黑箱法)噪音热干净的衣物 介质图 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
9、-2 洗衣机拆解配合才能实现，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第二级第二级分功能分功能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人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支承防护
10、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。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，按照不同的功能元进行分类。为 了得到发散的，充分的解，我们对现有的、不同的多款洗衣机进行拆解，分析每个零件的 结构与功能，并将各种功能元的解汇总，按照不同的功能元进行分类。 通过对现有的产品进行拆分，将各个零件按照不同功能进行汇总，得到下表：表2-3:功能元的解汇总第一级功能元第二级功
11、能元第三级功能元功能元的解能源处理能源供应插座，跑步机人力，踏板预处理电能3-5电容器能源转换3-6电机机械传动支承与定位2-13、5-4联轴器，9-5轴承与油封,10-4 套筒，10-3套筒下轴承，滚动轴承，滑 动轴承机械能传动2-16齿轮，3-8三角带,8-3皮带轮,10-13 轴变向锥形齿轮，2-11、2-12蜗轮蜗杆，齿条齿轮转换运动形式2-17齿条，5-5发振子控制9-4电磁离合器促使水与衣物运动产生运动1-4滚筒，2-2搅拌器，4-10波轮，5-2振动板，B1-1盆式波轮，蒸汽，负离子，喷流，免水，靠人力驱动促进运动1-11凸筋，45阿基米德螺旋式水循环注水1-5水管架，1-18进
12、水管，20-21电磁进 水阀，6-1注水口，7-8顶部淋洒器，7-11 底部喷涌管，1-18给排水管，9-7喷水口容水1-3外槽，2-1洗涤桶，12-4内槽，13-1洗涤槽，单壁洗涤槽脱水脱水1-8绞干机，2-3绞干轴，6-8脱水槽，9-7甩干栏，平衡环定时6-12脱水定时器防溢6-10防溢水环，6-11溢水口，7-6溢水管排水导流1-17溢水管，1-18给排水管，1-15主副 水管，2-4漂洗用水管，3-3排水管，16-8 排水口，17-2总排水管防止逆流1-19逆流发生器，1-4排水阀，20-10排水泵防腐20-11过滤器分流分管导流，4-6三通阀吸水20-10排水泵，15-3抽吸水口 1
13、8-12叶轮控制16-9排水阀，17-3电磁排水阀容纳容纳衣物1-3外槽，B4-1球形，B4-1分箱体，同心 圆，分层容纳水2-1洗涤桶，12-4内槽，13-1洗槽容纳洗涤液20-2洗涤剂槽优化减震7-3减震器，12-2-a橡胶垫，12-2-b塔形 弹簧，12-4拉杆+12-5拉杆球形底座，12-7 减震弹簧除噪1-6 上罩，1-7顶罩，4-4机壳，4-7桶盖，6-11脱水槽上盖，12-3箱体，20-7密封圈，平衡环密封20-7密封圈，7-13箱体，9-5轴承油封，电磁门锁提升洗净度1-11凸筋，20-16管状加热器调控指示1-12水位指示时刻，7-8指示灯，8-7控 制平板，B5-3液晶显示屏，LED显示， 数码显示人定量控制水量6-13排水旋钮，6-14排水按钮，8-9进水方式控制，20-21电磁进水阀控制时间6-15定时器控制洗衣液4-1洗涤剂定时器类别选择8-10进水方式控制,9-4双向电磁离合器，洗涤方式选择开关7-10转换开关，20-21电磁进水阀，电磁排水阀造型操作隐藏式按钮，B5-1上置式面板，B5-2前置式面板，连接支承4-4机壳，7-12上面板，7-15调整脚防护1-7顶罩，1-13前面装取门，3-1上盖，4-4机壳，4-7桶盖，6-11脱水槽上盖，13-8电磁门锁附加件
