子母雙筒洗衣機結構設計含19張CAD圖.zip,子母,雙筒,洗衣機,結構設計,19,CAD 子母雙筒洗衣機結構設計開題報告 １、 課題論證 1.1、 課題研究的目的與意義 目前，國內外的洗衣機有很多種，如波輪式洗衣機、滾筒式洗衣機、攪拌式洗衣機，從手動洗衣機到自動洗衣機，洗衣機經歷了一代又一代的變革與更新，從節(jié)能型到智能型，洗衣機的更新?lián)Q代見證了科技的進步。洗衣機現(xiàn)以成為家庭必備的電器設備，能減輕家務勞動，省時省力。當我們洗很少的衣服時，無論采用滾筒式的還是波輪式的洗衣機。都很費時費水，原因在于每個洗衣機都有最小的滿足洗衣要求的儲水量。針對上述情況我們需要設計一款雙筒子母波輪式洗衣機，洗衣量大時，用大的洗衣桶，洗衣少時，用小洗衣桶，滿足節(jié)能節(jié)電需求。而且能夠將家中不同成員，不同種類的衣物分開來洗，避免衣物在清洗過程中的交叉感染。子母洗衣機與常見的波輪式洗衣機工作原理一樣，都是直接將衣物放到洗衣筒中，設置好清洗強度、時間等機器即可自動清洗。但前者最大的區(qū)別在于除了正常尺寸的洗衣筒外，還附帶了一個小一號的洗衣筒，這樣一來，外套、褲子等較臟的大件衣物可以放在大的洗衣筒中，T恤、嬰兒衣褲或者內衣內褲等衣物可以放在小的洗衣筒中，放置后設定好功能，兩個洗衣筒就會同時運行。子母洗衣機最大的好處在于，可以將不同的衣物可以分開洗，能保證大量衣物同時洗、小件衣物即時洗，縮小較大一部分空間的同時，又根據衣物的不同合理地控制能源的消耗。 1.2、 文獻綜述（相關課題國內外研究的現(xiàn)狀） （1）現(xiàn)狀分析 我國家用洗衣機行業(yè)經過30年的發(fā)展，已經步入成熟期，2013年產銷量超過7000萬臺。目前，行業(yè)正在進入以產品升級為主的技術創(chuàng)新時代，產品轉型升級是行業(yè)的投資重點。目前國內生產企業(yè)超過100個，分散的投資方式 和企業(yè)本身薄弱的技術優(yōu)勢。縱觀國內洗衣機行業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，行業(yè)整體技術水平維持在發(fā)達國家的21世紀初期水平，仍以中低檔機為主，高檔機所占比例小于10% ①除菌、抗菌技術應用初顯成效 環(huán)保、健康的產品概念和制造正逐步進入規(guī)范性軌道，這些概念不再是商業(yè)炒作的工具，消費者的關注度頁大大提高。隨著2011《家用和類似用途電器抗菌，除菌和凈化功能洗衣機的特殊需求》國家標準的實施，抗菌、除菌功能步入正規(guī)軌道，其新技術應用得到充分肯定。 ②節(jié)能、節(jié)水成為發(fā)展主題 2007年洗衣機能效標識制度開始實施，節(jié)能、節(jié)水成為設計主題，2013年10月GB1202.4-2013《電動洗衣機能效水效限定值及等級》國家標準的實施，這有助于改變或改進產品設計，成為行業(yè)發(fā)展永久性目標。 ③直驅變頻技術得到廣泛應用 隨著節(jié)能減排指標的進一步提高，給洗衣機的用電、用水提出了更高的要求，變頻技術打破了目前節(jié)能、降噪技術的瓶頸，是的產品能效和噪聲水品有了新的提高，直流變頻電機的應用將以每年高于20%的速度增加。 （2）創(chuàng)新重點 ①積極采用新工藝 目前，行業(yè)落后的是制造工業(yè)，在模具、焊接等工藝上創(chuàng)新是主要發(fā)展方向。如洗滌內桶大部分是使用扣縫結構或搭焊結構，一致性難以控制。同時，隨著市場及用戶的需求變化，其強度、外觀等均已經不適應產品高速轉速、大容量的發(fā)展趨勢。亟需采用新工藝實現(xiàn)無縫內筒的制造，提高焊縫的抗拉強度，滿足1600r/min的高轉速需求，從而大大提高洗滌速率。 ②提高零部件的技術水平 新產品的設計制造應向上游發(fā)展，而控制、傳動系統(tǒng)以及感應部件，是今后產品發(fā)展的關鍵部件，通過對這些零部件的技術創(chuàng)新降低產品率，提高產品的可靠性，從而成為高檔洗衣機開發(fā)的主力軍。 ③積極采用變頻技術 變頻技術是洗衣機發(fā)展的主要方向之一，而核心裝置的變頻控制器一直掌握在國外企業(yè)手里。因此，加大變頻空控制器的研究投入，創(chuàng)造民族品牌的核心競爭力勢在必行，小型和專業(yè)化是洗衣機變頻控制器的主攻方向。 變頻技術應用的重點是直流驅動電機，目前變頻電機制造以國外產品為主，為了增強國產品牌的核心競爭力，加大直流電機產品研發(fā)投入是當務之急。 ④智能化是發(fā)展方向 隨著生活方式的改變，人們越來越需要智能化的洗衣機解決洗衣的生活瑣事，讓其成為洗衣機專家，而不是被使用者。目前，幾乎度所有洗衣機都需要人工設定洗滌溫度、漂洗次數、強洗等選項或參數，整個洗滌控制完全代碼中固化，按照規(guī)定好的時間和次序運行。因此無論是在使用價值還是現(xiàn)實意義上，智能控制技術的研究將會產生更深遠的影響，即在洗滌過程中，實現(xiàn)根據當前洗滌情況調整電機轉速、轉停比，判斷衣物是否干凈，洗凈后即刻停止。所以說，智能化是家用洗滌方式的更高境界。 ⑤水處理技術的應用 洗衣機通常是利用水配合洗滌劑對衣物進行洗滌，水中含有大量礦鈣、鎂等礦物質離子時硬度較高，被稱為硬水。在洗滌中使用的水硬度較高時，水中的鈣離子、鎂離子預洗滌劑里面活化劑反應生成溶解的金屬性肥皂，減少了有利于洗衣機的便面活化劑數量，降低洗滌劑的去污能力。因此，應用水處理裝置也是洗衣機發(fā)展的方向之一。 ⑥提高檢測技術水平 我國家用洗衣機檢測方法多是參考歐洲日本標準。測試室的技術水平遠低 國外同行。試驗室的落后成為產品開發(fā)的技術瓶頸 。加大試驗室及測試方法資金投入，利用高校，研究機構和企業(yè)的技術優(yōu)勢，建立專業(yè)機構進行測試技術的研究，在短期內達到能夠按照所有發(fā)達國家和地區(qū)旳標準進行測試的能力，為產品質量水平達到國際先進水平提供技術支持，同時也為行業(yè)質量監(jiān)督和監(jiān)管提供技術保障。我國洗衣機標準主要參考國際電工委員會的標準，在洗凈、漂洗、馳量、用水量、脫水和噪聲性能基本與其一致，只是在使用負載和標準污染布上有差異，但對檢測結果影響不大。 1.3、 課題研究的內容、總體方案及技術路線、進度安排等 （1）研究內容 子母雙筒洗衣機結構設計 ①機械總裝配設計、零件詳細結構設計；設備機電總體方案設計； ②具體零部件結構設計； ③設備機電總體方案設計；電動系統(tǒng)選型及設計； ④電動系統(tǒng)選型及設計。 （2）設計要求： ①單位負載耗水量：小于30L/kg； ②噪音：不大于 72dB； ③對織物的磨損率：不大于 0.07%： ④洗凈性能：不小于0.7； ⑤結構尺寸外形；總重量；電源選擇；運動行程；材料選擇； （3）總體方案 目前在我國生產的洗衣機中，波輪式洗衣機占了80％以上。早期生產的波輪式洗衣機波輪較小，直徑都在165～185mm之間，轉速為320～500r／min。現(xiàn)在基本都是大波輪洗衣機，其中又以碟形波輪應用最廣，波輪直徑約為300～500mm，轉速約為120～800r／min。 一般來說，波輪式洗衣機具有洗滌、脫水、水位自動控制，以及根據不同衣物選擇洗滌方式和洗滌時間等基本功能，其結構主要由洗滌和脫水系統(tǒng)、進排水系統(tǒng)、電動機和傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、支承機構等5大部分組成。 （4）技術路線 ① 洗滌系統(tǒng) 洗衣機的洗滌部分包括洗滌桶、波輪、減速器、線屑收集系統(tǒng)。這部分的功能是完成洗滌和蓄水漂洗（或溢流漂洗）任務。 洗滌桶：用來盛放洗滌液與被洗滌衣物，并協(xié)助波輪進行洗滌。它必須耐酸、耐堿、耐熱、具有抗腐蝕能力，并具有足夠的強度和剛度?，F(xiàn)在大部分采用PP材料作為洗滌桶的原材料。洗衣機的洗凈度和磨損率與洗滌桶的幾何形狀密切相關。洗滌桶截面的形狀大多采用帶圓角的長寬接近的長方形。洗滌桶四周圓角半徑通常都較大。其目的是在洗滌過程中產生小湍流，以增加衣物的舒展伸長機會，提高洗滌的均勻性。有的洗衣機不害洗滌桶內壁加一些凸筋，一方面可增加湍流數量，另一方面可產生類似搓衣板的“搓”效果，同時還可增加洗滌桶的剛度。 波輪：波輪是對洗滌物施加機械作用力的主要部件。波輪直徑、形狀、凸筋的高矮及數量、轉動快慢、在洗滌桶內安裝方式等對洗滌性能都有直接影響。右圖介紹了不同波輪形狀產生不同的洗滌水流。目前大部分廠家的波輪轉速都在110-160rpm之間。另外為進一步增加洗滌效果，有些廠家在大波輪基礎上加上小波輪、摩擦球、復合波輪等結構。 減速器：減速器的作用是支撐波輪、傳遞來自電機的動力、在傳動中減速到合適的速度以完成洗滌任務。減速器的減速比有多種，有1:3.7的，1：4的等，設計時根據水流要求和波輪形狀確定，減速器皮帶輪與電機風葉輪是一級減速機構，它們的直徑比值也是設計時根據水流要求和波輪形狀確定。 線屑過濾系統(tǒng)：為避免洗滌液中的毛絮、纖維等細小物粘到衣物上，洗滌桶內還設有強制循環(huán)毛絮過濾系統(tǒng)，提高衣物的洗凈效果。目前洗衣機大部分采用過濾網袋或魔術過濾盒進行收集毛絮，相對來說過濾網袋收集效果較好但不如魔術過濾盒外形漂亮，同時過濾網袋在使用一定時間后容易臟。 ② 脫水系統(tǒng) 脫水部分主要由脫水桶、脫水外桶、剎車機構、減振裝置組成。 脫水外桶：在雙桶洗衣機中，脫水外桶一般都與洗滌桶連在一起,合稱連體桶 。脫水外桶的作用有兩個：一是安放脫水內桶和安裝。水封；二是盛接噴淋漂洗和脫水內桶工作時甩出的水，并通過外桶的排水口將之排出機外。 脫水桶：脫水桶在脫水外桶內，通過脫水軸、連軸器與脫水電機軸相連接，脫水電機是直接驅動脫水桶的。脫水桶是用來盛放脫水的衣物，其外形為圓桶形，桶壁上開有許多小孔，當電機驅動它作高速旋轉時，衣物內的水份因慣性而通過小孔甩到桶外。脫水桶的平衡環(huán)有帶鹽水扣不帶鹽水兩種，帶鹽水的脫水平衡性能相對較好。 剎車機構：為避免高速轉動時脫水桶傷及人體，雙桶洗衣機上都有受脫水桶蓋控制的剎車裝置。它安裝在脫水電機的上端，主要由連軸器(剎車盤)、拉簧、剎車臂、等組件。脫水桶蓋合上時剎車鋼絲拉緊，鋼絲拉支剎車臂轉動，剎車塊離開連軸器，脫水電機可正常運轉。在脫水時開蓋，脫水桶蓋在斷開脫水電機電路同時將剎車鋼絲放松，使制動塊抱緊剎車盤使脫水桶在一定時間內停止轉動。蓋合上后，又可重新恢復正常運轉狀態(tài)。 減震裝置：脫水電機是直接驅動脫水桶運轉的。由于電機是高速旋轉的 ，加上脫水桶內的衣物分布不均勻，使重心不平衡，轉動時脫水桶產生的振動比較大。為了減少脫水部分的振動和偏擺，在脫水部分有一套減振裝置，如右圖所示。減振裝置安裝在脫水電動機與洗衣機底座之間，通過上下支架將脫水電動機安裝在底座上。 ③ 進水、排水部分 進水系統(tǒng)：雙桶洗衣機的進水系統(tǒng)為手動進水，它的進水結構很簡單，用一根進水軟管直接接到洗衣機洗滌桶上方的進水口。 排水系統(tǒng)：雙桶洗衣機的排水結構如下圖所示，它由1個四通閥和橡膠閥塞組成。其中，四通閥的4個管口分別與洗滌桶、排水管、洗滌桶溢水管、脫水外桶排水管相連通。在四通閥上，只有與洗滌桶連通的管道上裝有排水閥門，其余兩個管口的水直接通過四通閥的排水口，從排水管中排出。當轉動排水旋鈕于不排水位置時，排水拉線松馳，橡膠閥塞將排水閥口緊緊堵住，這時洗滌桶的水被橡膠閥塞封住。當排水時，排水旋鈕擰到“排水”位置，排水拉線將橡膠閥塞向上提，這時洗滌桶內的水迅速流出，排出機外。 ④ 傳動部分 雙桶洗衣機的波輪和脫水桶通常由兩個電機分別驅動。因波輪和脫水桶工作時具有不同要求，故洗滌與脫水傳動系統(tǒng)存在一定的差異。 電機：雙桶洗衣機一般采用電容運轉式電機。洗滌電機的負載是波輪，工作時經常性的滿負荷頻繁正反向起動，電機必須要有良好的起動性能與過載能力，所以洗滌電機功率較大。主、付繞組的參數完全一樣。電機在工作時要發(fā)熱，風葉輪是它的主要散熱機構。風葉輪除散熱功能外，還有減速功能，通過與減速器皮帶輪的直徑比來實現(xiàn)。它還有一個功能就是防止電機淋水。脫水電機的負載是脫水桶，脫水只要求作單向高速運轉，它功率相對而言較小，主、付繞組的參數也不同。電機一般采用四極電機，理論轉速為1500轉/分，實際轉速有1300-1400之間。 洗滌傳動：波輪洗衣機中波輪轉速一般在每分鐘120轉至180轉，而電機為1500轉/分，這就需要通過風葉輪及減速器的減速來實現(xiàn)了，一般采用二級皮帶減速傳動，除第一級采用皮帶減速外，還增加了行星齒輪減速器減速。電機與減速器的傳動是通過三角皮帶來實現(xiàn)的，三角皮帶一般用氯丁橡膠復合材料，耐磨性比較高。 脫水傳動：雙桶洗衣機中脫水系統(tǒng)的傳動比較簡單，脫水電機安裝在脫水桶下方，兩者采用聯(lián)軸器連接，由緊固螺絲和螺母把脫水電機軸與脫水桶軸固定在聯(lián)軸器上，當脫水電機通電高速運轉時，通過聯(lián)軸器合脫水桶以同樣速度運轉。 ⑤ 控制部分 雙桶洗衣機的控制系統(tǒng)由洗滌定時器、脫水定時器、洗排開關、微動開關等組成。控制對象是洗滌、脫水電機。洗滌定時器與洗排開關配合用來控制洗滌時波輪轉動的時間節(jié)拍及洗滌時間的長短。洗排開關具有“強洗” 、“標準” 、“輕柔” 三種洗滌程序，大部分雙桶洗衣機只有“標準”、“輕柔”兩種洗滌程序。洗滌定時器的控制時間一般為0-15min。脫水定時器和微動開關串聯(lián)連接用于控制脫水電機。脫水定時器是用來控制脫水時間長短的，控制時間一般為0-5min。微動開關是用來在脫水桶蓋打開時斷開脫水電機電路，保護人體不受傷害。 （5）進度安排 ①調查研究，收集、查閱資料、資料翻譯，擬定方案、開題 ②進行洗衣機總體結構設計并繪制草圖 ③詳細設計洗衣機零部件，并繪制零件圖。 ④詳細設計洗衣機零部件，繪制零件圖并繪制總裝配圖和零部件圖 ⑤對關鍵部件進行詳細的設計計算，撰寫畢業(yè)設計說明書 ⑥畢業(yè)答辯 1.4、 注意存在的問題 設計過程中要細心，不能大意，一個優(yōu)秀的設計產品往往靠細節(jié)取勝。按時完成制定的任務，避免出現(xiàn)設計計算中的缺陷。 參考文獻 [1] 程能林.《工業(yè)設計概論》北京:機械工業(yè)設計出版社，2007. [2] 魯建國.家用電動洗衣機行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]2014，(7):1-10. [3] 陳啟松.機械傳動設計手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2005. [4] 黃鶴汀.機械制造裝備(第1版)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004. [5] 家用洗衣機用電動機[J] 通用技術條件JBT3758-1996. [6] E.Laggiard and I.Runkel．Detection of subcooled boiling in a PWR using noise analysis and calculation of the steam void fraction，1997,(1):49-54． [7] 中國調研網.2016年中國洗衣機行業(yè)現(xiàn)狀研究分析與市場前景預測報告[R] 2、答辯組論證結論 （1）方案可行，技術路線清晰 □ （2）方案可行，技術路線基本清晰 □ （3）方案基本可行，技術路線不很清晰 □ （4）方案和技術路線不很清晰 □ （5）方案和技術路線不清晰 □ 3、指導教師意見： 教研室主任意見： 指導教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 年 月 日 注：(1) 開題報告是用文字體現(xiàn)的設計（論文）總構想，篇幅不必過大，但要把計劃設計的課題、如何設計、理論依據和研究現(xiàn)狀等主要問題說清楚； (2) 字數不少于3000字，參考文獻不少于6篇，印刷字符在10萬印刷符以上。