洗衣机的发展及原理分析

机械设计之机构探究与认知洗衣机的发展及内部机构分析

院系：宇航学院

班级：151513班

姓名：史志雄

学号：15151084

2017年3月25日

摘要

从古到今，洗衣服都是无法避免的繁重家务劳动，洗衣机的发明把人们从这种劳动中解放了出来。洗衣机作为一种重要的机器，人们对其发展和原理却不是很了解。本文将从洗衣机的发展历程、发展状况和机构分析来全面地介绍洗衣机。

关键词：洗衣机，发展历程，发展状况，机构分析

引言

近代科技飞速发展，日新月异地改变着人们的生活。自世界上第一台洗衣机在1858年被制成后，洗衣机的发展大致经历了四个时期：木制手摇洗衣机时代，蒸气洗衣机时代，电动洗衣机时代，智能洗衣机时代。150年的发展，已经从实用性和经济性上很好的满足了人们的需要。然而，今天的洗衣机还在不断发展，逐渐弥补那些为数不多的瑕疵。

一、洗衣机的发展历程

1.1木制手摇洗衣机时代

世界上第一台洗衣机是木质的，由美国人汉密尔顿·史密斯在1858年制成。洗衣机的主要部件就是一只圆桶，桶内装有一根带有桨状叶子的直轴。通过手动摇动和它相连的曲柄转动轴来洗涤衣物。由于使用费力又损伤衣服，这台机器没被广泛使用，但这台构造简单的洗衣机却标志了用机器洗衣的开端。

1874年美国人比尔·布莱克斯发明的木质手摇洗衣机，这台洗衣机极为简单，主要部件也是木桶，木桶里装有六块搅拌叶片，通过手柄和齿轮转动，从而使衣服在筒内翻转，达到洗净衣物的目的。但它启发了无数想要提高洗衣机效率的创造性人士。从此以后，洗衣机的改进过程开始飞速发展。

1.2蒸气洗衣机时代

1880年，在美国出现了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。那时候的蒸汽洗衣机和现代蒸汽洗衣机的原理类似，都是以深层清洁衣物为目的，少量的水转换成蒸汽之后，通过高温分解衣服污渍。

在蒸汽洗衣机之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。水力洗衣机主要由洗衣筒、动力源、和与船相连接的部件组成，洗衣机上有进出水孔，还有衣物进口孔和密封盖，洗衣机外壳上设有动力源，整体通过连接件与船体相连。因为它不需要任何电力，只需自然河流水力就能洗涤衣物，节约时间的同时又能减轻家务负担，通常被船民广泛使用。

1.3电动洗衣机时代

1911年，还是在美国，第一台电动洗衣机试制成功。它由一种小型发电机供电，它的主要部件是一个会转动的大桶，使用时把衣服和肥皂放在里面。在搅拌器叶片的作用下，衣物在肥皂水中剧烈地前后翻滚，达到洗净的目的。这台电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。这个时期产生了搅拌式洗衣机，滚筒洗衣机，喷流式洗衣机，波轮式洗衣机等各种今天仍常用的洗衣机。

1.4智能洗衣机时代

到了近几年，市场上开始出现各类智能全自动洗衣机，可以自动判断衣物的材质、数量、脏污情况，以及水温、水位，从而决定投放洗涤剂的用量和最佳的洗涤程序。此外，还有能够效仿人类洗涤动作的“智能手洗”、自动烘干、预约洗涤等功能，或者是更加贴心的智能洗涤程序，而这些都可以一键式自动控制。另外还有专门针对婴儿、妇女等用户人群的洗衣机，以及定位高、中、低各个档次的洗衣机。现在智能家居的概念大热，很多家店厂商都在着力开发智能化产品，为用户带来全新的洗衣体验。也就是说，我们正在逐步进入智能洗衣时代。

二、洗衣机的发展现状及趋势

近年来，洗衣机逐渐进入大众家庭，不仅是城市，农村也成了洗衣机的巨大消费市场。与此同时，洗衣机的发展也出现了一些新亮点。

2.1小容量洗衣机走俏

近年来，以内衣专洗、婴儿衣物专洗为代表的小容量专洗洗衣机，正为行业开辟新的蓝海。这类洗衣机体形较小，洗涤容量多在4公斤以下，所以通常也被称为迷你洗衣机。其凭借亮丽的外观，全自动、杀菌等实用功能，正受到追求生活品质的消费者的青睐。不少80后父母购买迷你洗衣机专供婴儿衣物单独洗涤，避免交叉感染。

2.2干衣机市场潜力巨大

一洗一干的消费模式正在改变着传统中国家庭每家一台洗衣机的使用习惯。80后、90后消费群体更倾向于购买时尚、智能的产品。洗护需求也向多元化演变，特殊天气健康晾晒、娇贵面料精细洗护等需求，都促使了专业干衣机这种新兴家电在市场上崭露头角。

2.3果蔬清洗机发展迅速

果蔬清洗机作为继洗衣机之后的另一件解放双手的家电产品，具有一定的杀菌保鲜作用，对农药残留也有一定的氧化降解作用，因此还是很有可取之处的。

三、滚筒式洗衣机的机构分析

洗衣机多种多样，功能也随着时代不断发展和完善。滚筒式洗衣机是目前世界上最流行的洗衣机，约占世界现有洗衣机的一半左右。滚筒式洗衣机优点为洗涤柔和，损衣率低，节省洗涤剂和水，衣物不绞结，可洗吸水性强的厚重织物。总体构造如图。

图 1 洗衣机总体构造

按衣物投入的方式不同，滚筒式洗衣机分为两种类型：一种是前装式洗衣机，另一种是顶装式洗衣机，外形分别如图所示。

图 2 前装式洗衣机（左），顶装式洗衣机（右）

下面仅以滚筒式洗衣机为例，对洗衣机的部分机构进行分析。

3.1滚筒

滚筒主要由不锈钢滚筒（内筒）、盛水筒（外筒）、内筒叉形架、转轴、外筒叉形架及滚动轴承等构成。

图 3 外筒图 4 转轴

图 5 内筒截面图 6 叉形架

滚筒的结构对洗涤效果有着极其重要的影响。滚筒由筒体及前、后盖组成，其结构如图所示。滚筒内壁上有凸筋（举升筋），用以增大滚筒与衣服的阻力，使衣服与之一起运动。滚筒通过内筒叉形架组件与外桶相配合。外筒用来盛放洗涤液，还起支承作用。

洗衣机洗涤时，洗涤液盛放在外筒里。内筒在电动机的作用下有规律地正反转，将衣服带到滚筒上部，再摔下来，就如同电视里古代人用棍棒敲打衣服一样，让水从衣物里快速挤出，水的冲击和流动使得污物被带走，由于没有让衣服承受过大的力，而能够减少对衣服的伤害。

3.2水位开关

水位开关安装在洗衣机的顶部，由密闭的导管把它与盛水筒底部的水位管连接起来。水位开关由外壳、动、静触点、橡胶膜片和气室等构成，内部有两套水位控制机构，左、右侧都能对水位进行控制。浮球式水位开关根据液体的浮力而配套制作的，当液位上涨时，浮球系统也相应上涨，同理当液面下降时也相应下降，当上涨或下降到设定的位置时，浮球系统就是会碰到在设定位置的开关，从而使开关发出电信号，而电控设备在接到电信号时会马上动作，切断或接通电源，形成自动控制系统。当然现在大多用的都是电子开关。

图7 水位开关图8 洗涤剂盒

3.3洗涤剂盒

它包括上分水盒、下分水盒、洗涤剂盒，上分水盒扣在下分水盒之上，通过卡扣的连接方式，组合成一个分水盒体，洗涤剂盒插入分水盒体中，其特征在于：在洗涤剂盒与分水盒体的接触部位，设有定向滑动配合结构，洗涤剂盒通过此结构的引导，进行定向开闭的抽屉式运动。通过设有的配合结构，洗涤剂盒在开闭过程中不会出现左右和上下晃动以及推拉不畅等问题，洗涤剂不易洒落，有利于滚筒洗衣机内部保洁。