波轮式全自动洗衣机机电系统设计说明

机电一体化课程设计

题目：波轮式全自动洗衣机

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摘要

波轮洗衣机是由日本人发明的，是典型的日式机器，日本人洗衣服习惯用冷水，在习惯使用冷水的前提下，滚筒洗衣机就没有波轮的洗的干净，当然也可以在使用滚筒洗衣机时使用电辅加热的功能，但这样需要更长的时间，而日本人讲求生活效率，平时很忙，生活空间又狭小，需要不占地方又能搬来搬去，滚筒的根本就搬不动，所以坚持使用波轮洗衣机。滚筒洗衣机在欧洲较流行，是因为欧洲家庭一般都较休闲，习惯用热水洗衣服，而且多数有冷热双路供水,能够方便地使用热水洗涤。他们的选择都是各有各的原因,甚至包括洗衣机生产商们热衷于制造概念，非要说什么滚筒的比波轮的先进，实在是很片面，也不科学.专家认为，未来洗衣机的发展方向将是超声波洗衣机，运用超声波原理振动洗衣，从概念上彻底更新洗衣机洗涤原理，不再使用洗衣粉，是真正的环保型洗衣机。

关键字：洗涤脱水转速

目录

摘要

第1章绪论 (1)

1.1 机电一体化课程设计目的 (1)

第2章波轮式全自动洗衣机机电系统设计 (2)

2.1波轮式全自动洗衣机总体结构 (2)

2.2 进水，排水系统 (3)

2.3传动系统结构及工作原理 (7)

2.4机械设计系统传动计算 (19)

致 (27)

参考文献 (28)

波轮式全自动洗衣机机电系统设计

第1章绪论

1.1 机电一体化课程设计目的

机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。要求学生做那个和运用说学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练，主要目的是：

1) 学习机电一体化系统总体设计方案立定，分析与比较的方法。

2) 通过对机械系统的设计，掌握集中典型传动晚间与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。

3) 通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移/速度传感器；如交流、逼近伺服进给系统，增量式旋转编码器，直线光栅等。

4) 通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A配置、键盘与现实电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件等、

5) 培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。

6) 锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。

第2章波轮式全自动洗衣机机电系统设计

2.1 波轮式全自动洗衣机总体结构

图6—26 波轮式全自动洗衣机的结构

1—排水管 2—溢水管 3—吊杆 4—脱水桶 5—盛水桶

6—平衡环 7—盖板 8—安全开关 9—控制面板 10—水位控制器

11—进水电磁阀 12—进水接头 13—压力软管 14—贮气室 15—支架 16—电动机 17—离合器 18—波轮 19—脱水轴

20—排水电磁阀 21—法兰盘 22—脱水孔

目前在我国生产的洗衣机中，波轮式洗衣机占了80%以上。早期生产的波轮式洗衣机波轮较小，直径都在165~185mm之间，转速为320~500r/min。现在基本都是大波轮洗衣

机，其中又以碟形波轮应用最广，波轮直径约为300mm，转速约为120~300r/min。

一般来说，波轮式全自动洗衣机具有洗涤、脱水、水位自动控制，以及根据不同衣物选择洗涤方式和洗涤时间等功能。其结构主要由洗涤和脱水系统、进排水系统、电动机和传动系统、电气控制技术、支承机构等5大部分组成，如图6—26所示。波轮式全自动洗衣机多采用套桶式结构，波轮装在桶的底部，桶为带有加强筋和均匀小孔的网状结构，并可绕轴旋转。外桶弹性悬挂于机箱外壳上，主要用于盛水，并配有一套进水和排水系统，用两个电磁阀控制洗衣机的进、排水动作。外桶的底部装有电动机减速离合器，以及传动机构、排水电磁阀等部件。动力和传动系统能提供两种传递，低速用于洗涤和漂洗，高速用于脱水，通过减速离合器来实现两种转速的切换。

2.2进水、排水系统

全自动洗衣机的进、排水系统主要由进水电磁阀、排水电磁阀和水位开关等组成。

1、水位开关

水位开又称为压力开关。洗衣机洗涤桶进水时的水位和洗涤桶排水时的状况是压力开关检测的。当洗衣机工作在洗涤或漂洗程序时，若桶无水或水量不够，压力开关则发出供水信号。当水位达到设定位置时，压力开关将发出关闭水源的信号。微电脑全自动洗衣机工作在排水程序时，若排水系统有故障，水位开关则发出排水系统受阻信号。

图6—27 水位开关结构及其水压软管传递系统

（1）结构波轮式全自动洗衣机上使用最多的水位开关是空气压力式。如图6—27所示。这类压力开关按其功能可大致分为气压传感装置，控制装置及触点开关三部分。

气压传感装置由气室11，橡胶膜10，塑料盘9，顶心6等组成；触点开关由动弹簧8、开关小弹簧7、动静触点组成。其中公共触点和常闭触点组成动断触点。公共触点COM 和常开触点NO组成动合触点。动弹簧8是由铍青铜板制成，其结构如图6—28所示。

图6—28 动弹簧结构

（2）工作原理当水注入桶时间气室封闭，随着水位上升封闭在气室的空气压力不断提高，压力经过软管传到水位开关气室，水位开关气室的空气压力向上推动橡胶膜和塑料盘，推动动簧片中的动簧片向上移动，压力弹簧被压缩。当注水到选定水位时，此时动簧片移动到预定的平衡位置开关小弹簧将拉动外动簧片并产生一个向下的推力，使开关的常闭触点NC与公共触点COM迅速断开，常开触点与公共触点闭合从而发出关闭水源的信号。

排水时当水位下降到规定的复位水位时，水位产生的压力减小。压力弹簧恢复伸长，推动顶心，使动簧片中的动簧片向下移动，当移动到预定的力平稳位置时开关小弹簧对外动片产生一个向外的推力。使开关的常开触点NO与公共触点COM迅速断开，常闭触点NC 与公共触点COM闭合。从而改变控制电路的通断。

水位开关的主要技术参数