波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

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機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì) 題 目： 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)構(gòu) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 龐振偉 班 級(jí)： 081411 學(xué) 號(hào)： 32 指導(dǎo)教師： 張慧玲 摘 要 2003年的北京洗衣機(jī)市場(chǎng)，以海爾雙動(dòng)力洗衣機(jī)為代表的第四種洗衣機(jī)正在悄悄改變北京洗衣機(jī)市場(chǎng)原有的滾筒、波輪兩強(qiáng)對(duì)壘的格局。有關(guān)市場(chǎng)專(zhuān)家在盤(pán)點(diǎn)2003年家電市場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，高檔洗衣機(jī)市場(chǎng)50％的市場(chǎng)份額都被雙動(dòng)力型洗衣機(jī)所占據(jù)。除了具有殺菌、消毒功能的保健雙動(dòng)力洗衣機(jī)之外，不用洗衣粉的環(huán)保雙動(dòng)力、能夠洗滌羊絨等高檔衣料的變速雙動(dòng)力等產(chǎn)品也受到了消費(fèi)者的青睞。專(zhuān)家認(rèn)為，未來(lái)洗衣機(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹浅暡ㄏ匆聶C(jī)，運(yùn)用超聲波原理振動(dòng)洗衣，從概念上徹底更新洗衣機(jī)洗滌原理，不再使用洗衣粉，是真正的環(huán)保型洗衣機(jī)。到時(shí)，人們不僅從洗衣機(jī)里拿出衣服就能穿，而且完全不用考慮清洗劑會(huì)對(duì)衣料帶來(lái)的損害，更不存在化學(xué)洗滌劑的環(huán)境污染問(wèn)題了。 關(guān)鍵字：洗滌 脫水 轉(zhuǎn)速 目 錄 摘要 第1章 緒論1 1.1 機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)目的1 第2章 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 2.1波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)總體結(jié)構(gòu)2 2.2 進(jìn)水，排水系統(tǒng)3 2.3傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理7 2.4機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)傳動(dòng)計(jì)算19 致謝27 參考文獻(xiàn)28 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第1章 緒論 1.1 機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)目的 機(jī)電一體化系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。要求學(xué)生做那個(gè)和運(yùn)用說(shuō)學(xué)過(guò)的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等方面的知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行一次機(jī)電結(jié)合的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，主要目的是： 1) 學(xué)習(xí)機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案立定，分析與比較的方法。 2) 通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握集中典型傳動(dòng)晚間與導(dǎo)向元件的工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法與選用原則。如齒輪/同步帶減速裝置、蝸桿副、滾珠絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等。 3) 通過(guò)對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握常用伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理、計(jì)算選擇方法與控制驅(qū)動(dòng)方式，學(xué)會(huì)選用典型的位移/速度傳感器；如交流、逼近伺服進(jìn)給系統(tǒng)，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，直線光柵等。 4) 通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握一些典型硬件電路的設(shè)計(jì)方法和控制軟件的設(shè)計(jì)思路；如控制系統(tǒng)選用原則、CPU選擇、存儲(chǔ)器擴(kuò)展、I/O接口擴(kuò)展、A/D與D/A配置、鍵盤(pán)與現(xiàn)實(shí)電路設(shè)計(jì)等，以及控制系統(tǒng)的管理軟件、伺服電動(dòng)機(jī)的控制軟件等、 5) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)并初步樹(shù)立“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的思想。 6) 鍛煉提高學(xué)生應(yīng)用手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)、查閱文獻(xiàn)資料以及撰寫(xiě)科技論文的能力。 第2章 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)總體結(jié)構(gòu) 圖6—26 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu) 1—排水管 2—溢水管 3—吊桿 4—脫水桶 5—盛水桶 6—平衡環(huán) 7—蓋板 8—安全開(kāi)關(guān) 9—控制面板 10—水位控制器 11—進(jìn)水電磁閥 12—進(jìn)水接頭 13—壓力軟管 14—貯氣室 15—支架 16—電動(dòng)機(jī) 17—離合器 18—波輪 19—脫水軸 20—排水電磁閥 21—法蘭盤(pán) 22—脫水孔 目前在我國(guó)生產(chǎn)的洗衣機(jī)中，波輪式洗衣機(jī)占了80%以上。早期生產(chǎn)的波輪式洗衣機(jī)波輪較小，直徑都在165~185mm之間，轉(zhuǎn)速為320~500r/min?，F(xiàn)在基本都是大波輪洗衣機(jī)，其中又以碟形波輪應(yīng)用最廣，波輪直徑約為300mm，轉(zhuǎn)速約為120~300r/min。 一般來(lái)說(shuō)，波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)具有洗滌、脫水、水位自動(dòng)控制，以及根據(jù)不同衣物選擇洗滌方式和洗滌時(shí)間等功能。其結(jié)構(gòu)主要由洗滌和脫水系統(tǒng)、進(jìn)排水系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制技術(shù)、支承機(jī)構(gòu)等5大部分組成，如圖6—26所示。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)多采用套桶式結(jié)構(gòu)，波輪裝在內(nèi)桶的底部，內(nèi)桶為帶有加強(qiáng)筋和均勻小孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并可繞軸旋轉(zhuǎn)。外桶彈性懸掛于機(jī)箱外殼上，主要用于盛水，并配有一套進(jìn)水和排水系統(tǒng)，用兩個(gè)電磁閥控制洗衣機(jī)的進(jìn)、排水動(dòng)作。外桶的底部裝有電動(dòng)機(jī)減速離合器，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、排水電磁閥等部件。動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)能提供兩種傳遞，低速用于洗滌和漂洗，高速用于脫水，通過(guò)減速離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)速的切換。 2.2進(jìn)水、排水系統(tǒng) 全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)、排水系統(tǒng)主要由進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥和水位開(kāi)關(guān)等組成。 1、水位開(kāi)關(guān) 水位開(kāi)又稱(chēng)為壓力開(kāi)關(guān)。洗衣機(jī)洗滌桶進(jìn)水時(shí)的水位和洗滌桶排水時(shí)的狀況是壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)的。當(dāng)洗衣機(jī)工作在洗滌或漂洗程序時(shí)，若桶內(nèi)無(wú)水或水量不夠，壓力開(kāi)關(guān)則發(fā)出供水信號(hào)。當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)將發(fā)出關(guān)閉水源的信號(hào)。微電腦全自動(dòng)洗衣機(jī)工作在排水程序時(shí)，若排水系統(tǒng)有故障，水位開(kāi)關(guān)則發(fā)出排水系統(tǒng)受阻信號(hào)。 圖6—27 水位開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)及其水壓軟管傳遞系統(tǒng) （1）結(jié)構(gòu) 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)上使用最多的水位開(kāi)關(guān)是空氣壓力式。如圖6—27所示。這類(lèi)壓力開(kāi)關(guān)按其功能可大致分為氣壓傳感裝置，控制裝置及觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)三部分。 氣壓傳感裝置由氣室11，橡膠膜10，塑料盤(pán)9，頂心6等組成；觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)由動(dòng)彈簧8、開(kāi)關(guān)小彈簧7、動(dòng)靜觸點(diǎn)組成。其中公共觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)組成動(dòng)斷觸點(diǎn)。公共觸點(diǎn)COM和常開(kāi)觸點(diǎn)NO組成動(dòng)合觸點(diǎn)。動(dòng)彈簧8是由鈹青銅板制成，其結(jié)構(gòu)如圖6—28所示。 圖6—28 動(dòng)彈簧結(jié)構(gòu) （2）工作原理 當(dāng)水注入內(nèi)桶時(shí)間氣室封閉，隨著水位上升封閉在氣室內(nèi)的空氣壓力不斷提高，壓力經(jīng)過(guò)軟管傳到水位開(kāi)關(guān)氣室，水位開(kāi)關(guān)氣室內(nèi)的空氣壓力向上推動(dòng)橡膠膜和塑料盤(pán)，推動(dòng)動(dòng)簧片中的內(nèi)動(dòng)簧片向上移動(dòng)，壓力彈簧被壓縮。當(dāng)注水到選定水位時(shí)，此時(shí)內(nèi)動(dòng)簧片移動(dòng)到預(yù)定的平衡位置開(kāi)關(guān)小彈簧將拉動(dòng)外動(dòng)簧片并產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)NC與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)與公共觸點(diǎn)閉合從而發(fā)出關(guān)閉水源的信號(hào)。 排水時(shí)當(dāng)水位下降到規(guī)定的復(fù)位水位時(shí)，水位產(chǎn)生的壓力減小。壓力彈簧恢復(fù)伸長(zhǎng)，推動(dòng)頂心，使動(dòng)簧片中的內(nèi)動(dòng)簧片向下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到預(yù)定的力平穩(wěn)位置時(shí)開(kāi)關(guān)小彈簧對(duì)外動(dòng)片產(chǎn)生一個(gè)向外的推力。使開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)NO與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)NC與公共觸點(diǎn)COM閉合。從而改變控制電路的通斷。 水位開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù) 配用的程序控制器 額定電壓 額定電壓 氣密性 接觸電阻 絕緣電阻 機(jī)氣強(qiáng)度 機(jī)械式程序控制器 AC220 3、1.5A 7.6KPA 歷時(shí)1min 《0.03 >100 2500V歷時(shí)1min 微電腦式程序控制器 DC6 10MA 2、進(jìn)水電磁閥 （1） 結(jié)構(gòu) 進(jìn)水電磁閥也稱(chēng)為進(jìn)水閥或注水閥。其結(jié)構(gòu)如圖6—29所示。 圖6—29 進(jìn)水閥結(jié)構(gòu)圖 (2) 工作原理 電磁閥線圈斷電時(shí)，鐵心在自重和小彈簧作用下下壓，使鐵心下端的小橡膠塞堵住泄壓逐漸增大，最終使橡膠閥緊張?jiān)诔鏊艿纳隙丝冢瑢㈤y關(guān)閉。同時(shí)，因鐵心上面空間與控制腔相通，控制腔內(nèi)水壓的增大還會(huì)使鐵心上面空間氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致橡膠閥更緊地壓在泄壓孔上，增加了閥關(guān)閉的可靠性。 當(dāng)進(jìn)水電磁閥線圈通電后，產(chǎn)生的電磁吸力將鐵心向上吸起，泄壓孔被打開(kāi)?？刂魄粌?nèi)的從迅速?gòu)男箟嚎字辛魅氤鏊?，同時(shí)經(jīng)壓孔流入控制腔的水又進(jìn)行補(bǔ)充。但由于加壓孔比泄壓孔小，使控制腔內(nèi)的壓力迅速下降。當(dāng)控制腔中的水壓降到低于進(jìn)水腔誰(shuí)呀時(shí)，橡膠閥被進(jìn)水腔中的水向上推開(kāi)，水從進(jìn)水腔直接進(jìn)入出水管，進(jìn)而流入盛水桶。水到位后，由水位開(kāi)關(guān)切斷進(jìn)水電磁閥線圈的電源，進(jìn)水閥重新關(guān)閉。 3.進(jìn)水電磁閥 排水電磁閥由電磁鐵與排水閥組成，如圖6—30所示。電磁鐵和排水閥是兩個(gè)獨(dú)立的部件，兩者之間以電磁鐵拉桿連接起來(lái)。 圖6—30 排水閥的結(jié)構(gòu)與電磁鐵的裝配關(guān)系 （1） 結(jié)構(gòu) 排水閥是由排水閥座，橡膠閥，內(nèi)外彈簧，導(dǎo)套和閥蓋等組成排水閥門(mén)采用橡膠材料制成，內(nèi)有一個(gè)由硬質(zhì)塑料制作的導(dǎo)套。導(dǎo)套內(nèi)裝有內(nèi)彈簧，它一端卡在導(dǎo)套左邊槽口，另一端鉤掛在電磁鐵拉桿上，內(nèi)彈簧處于拉緊狀態(tài)。在倒要外裝有一個(gè)外彈簧，它的剛度比內(nèi)彈簧小，它的一端與閥蓋接觸，另一端與導(dǎo)套的基座接觸，外彈簧出租壓縮變形狀態(tài)。 電磁鐵有交流和直流兩種，機(jī)械式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用交流電磁鐵，而電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用直流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù)表。 交流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù) 額定拉力N 額定行程mm 額定電流A 使用電壓V 絕緣電阻 機(jī)電強(qiáng)度 20 14 0.2 187-242 >100 1500V 歷時(shí)1min 40 15 0.3 50 16.5 0.48 直流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù) 額定拉力N 額定行程MM 電流A 額定電壓V 電壓范圍V 絕緣電阻 電氣強(qiáng)度 啟動(dòng) 保持 40 16 1.7 0.06 200 170-220 >100 1500V歷時(shí)1min 60 16 1.9 0.07 (2) 工作原理 洗衣機(jī)處在進(jìn)水和洗滌時(shí)，排水閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)主要由外彈簧吧橡膠閥緊壓在排水閥座的底部。 排水時(shí)，排水電磁鐵通電工作，銜鐵被吸入，牽動(dòng)電磁鐵拉桿，由于拉桿位移，在它上面的擋套撥動(dòng)制動(dòng)裝置的剎車(chē)扭簧伸出端，使制動(dòng)裝置處于非制動(dòng)狀態(tài)。另一方面隨著電磁鐵拉桿的左端離開(kāi)導(dǎo)套，外彈簧被壓縮，使排水閥門(mén)打開(kāi)。正常排水時(shí)，橡膠閥離開(kāi)排水閥座密封面的距離應(yīng)不小于8mm，排水電磁鐵的牽引力約為40N。 2.3、傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、減速離合器組成。套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)完成洗滌和脫水。洗滌時(shí)，波輪轉(zhuǎn)速較低（140~200 r/min）；而脫水時(shí)，脫水桶轉(zhuǎn)速較高（約800r/min）。因此，要對(duì)電動(dòng)機(jī)1370r/mim的輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)常減速處理，以適應(yīng)兩項(xiàng)工作的不同要求，這主要由洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成，傳動(dòng)系統(tǒng)的工作示意如圖6—31所示。 圖6—31 套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 1.電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)是整個(gè)洗衣機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源。我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)的套筒式洗衣機(jī)大多采用的是電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)品遵循中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T3758—1996《家用洗衣機(jī)用電動(dòng)機(jī) 通用技術(shù)條件》。目前常用的電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表所示。 表 XD型洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) XDL—90 XDS—90 XDL—120 XDS—120 XDL—180 XDS—180 XDL—250 XDS—250 額定功率/W 90 120 180 250 額定電壓/V 220 額定頻率/Hz 50 滿(mǎn) 載 時(shí) 電流/A 0.88 1.1 1.54 2.0 轉(zhuǎn)速/（r?min-1） 1370 效率（%） 49 52 56 59 功率因數(shù) 0.95 堵轉(zhuǎn)電流/A 2.0 2.5 4.0 5.5 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/N?m ： 額定轉(zhuǎn)矩/N?m 0.95 0.9 0.8 0.7 最大轉(zhuǎn)矩/N?m ： 額定轉(zhuǎn)矩N?m 1.7 1.7 1.7 1.7 2. 減速離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 早期設(shè)計(jì)的小波輪全自動(dòng)動(dòng)洗衣機(jī)的離合器沒(méi)有減速功能，故洗滌和脫水轉(zhuǎn)速相同。新型大波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱(chēng)為減速離合器，其種類(lèi)很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。目前應(yīng)用最廣泛的有兩種：?jiǎn)蜗蜉S承式減速離合器與帶制動(dòng)式減速離合器。 （1） 單向軸承式減速離合器 1） 基本結(jié)構(gòu) 單向軸承式減速離合器主要由離合器和行星減速器兩部分組成，其具體結(jié)構(gòu)如書(shū)插頁(yè)的設(shè)計(jì)裝配圖6-32.圖6-33和圖6-34所示。 ① 離合器主要結(jié)構(gòu) 如圖6-35所示，離合器中部有兩根軸：輸入軸1和脫水軸18。 輸入軸1的下端加工成四方形，與之相配的帶輪3和離合套20的內(nèi)孔也是方形。離合套20和帶輪3被螺母2固定在輸入軸1上，由于方軸與方孔的緊密配合，從而帶輪3、輸入軸1和離合套30聯(lián)成了一體。輸入軸1的上端加工成齒形花鍵，和行星減速器的中心輪內(nèi)孔配合聯(lián)接輸入軸1的外部是脫水軸18。在衣服洗滌時(shí)，脫水軸靜止不轉(zhuǎn)；而洗滌結(jié)束后，脫水軸應(yīng)將帶輪3的高轉(zhuǎn)速直接傳遞給脫水桶，完成脫水功能。這種轉(zhuǎn)換功能是由方絲離合彈簧4完成的。方絲離合彈簧的形狀呈錐形，上端幾圈的直徑比下端略小一些。由于脫水軸18和離合套20的外徑比方絲離合彈簧的內(nèi)徑略大，在自由狀態(tài)時(shí)，方絲離合彈簧就抱緊在離合套20和脫水軸18的外壁上。當(dāng)帶輪帶動(dòng)離合套向彈簧旋緊方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)方絲離合彈簧就將帶輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)由離合套20傳遞到脫水軸18，這就是“合”時(shí)的脫水狀態(tài)。在洗滌時(shí)，可以就將方絲離合彈簧向反方向旋松，使其內(nèi)徑變大，從而與離合套20脫離接觸，這就是“離”時(shí)的洗滌狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)彈簧旋松的機(jī)構(gòu)是棘輪棘爪裝置，圖6-36是其工作原理簡(jiǎn)圖。方絲離合彈簧下端的彈簧卡2卡在棘輪3的內(nèi)槽中，通過(guò)棘爪5的擺動(dòng)使棘輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)方絲離合彈簧向旋松方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖6-35中的8是單向滾針軸承部件，它的內(nèi)圈與脫水軸18相接觸，它的外圈與齒輪軸承座過(guò)盈配合成一體，齒輪軸承座嵌在支撐架19中，支撐架用螺栓和離合器外罩14固定在一起。在單向滾針軸承8的作用下，脫水軸18只能向一個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)。單向滾針軸承是滾針軸承產(chǎn)品領(lǐng)域中一種科技含量較高的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，徑向截面小。因?yàn)槠渫馊ぷ髅媸切ㄐ危灾辉试S一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以起到單向離合器的作用。洗衣機(jī)單向滾針離合器的工作原理如圖6-37所示。它由帶楔形面的外圈7以及利用保持架3隔開(kāi)的一系列滾針6組成，軸承直接套在脫水軸5上。當(dāng)脫水軸5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針 落入楔形槽的大端中，此時(shí)脫水軸課順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；而當(dāng)脫水軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針 則卡緊在楔形槽的小端處，這時(shí)脫水軸將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。 在圖6-35中，剎車(chē)裝置外罩9、剎車(chē)扭簧10、剎車(chē)帶15、剎車(chē)盤(pán)16和十字軸套17等組成了脫水軸18的剎車(chē)裝置。十字軸套17用兩顆緊定螺釘和脫水軸18固定在一起剎車(chē)盤(pán)16又和十字軸套17用螺栓固定在一起，所以剎車(chē)盤(pán)16和脫水軸18聯(lián)成一體。剎車(chē)裝置外罩9安裝在脫水軸18上，為間隙配合，它對(duì)脫水軸的作用由剎車(chē)扭簧10控制。剎車(chē)扭簧10套裝在剎車(chē)裝置外罩9的外圓上，其下端固定在離合器外罩上，它的上端則嵌在拉桿21的一個(gè)方孔中，由排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿控制其狀態(tài)。洗滌時(shí)，排水電磁鐵斷電，剎車(chē)扭簧處于自由旋緊的狀態(tài)。當(dāng)脫水軸18順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于剛性剎車(chē)帶15緊緊抱住剎車(chē)盤(pán)16，而其一端又卡在剎車(chē)裝置外罩9的方槽中，所以剎車(chē)盤(pán)、剎車(chē)帶以及剎車(chē)裝置外罩9都將一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。剎車(chē)裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，剎車(chē)扭簧10將被 迅速旋緊，強(qiáng)大的摩擦力使剎車(chē)裝置外罩9無(wú)法動(dòng)作此時(shí)剎車(chē)帶15和剎車(chē)盤(pán)16將發(fā)生劇烈摩擦，對(duì)脫水軸18產(chǎn)生制動(dòng)作用，防止脫水桶產(chǎn)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在脫水時(shí)，排水閥通電，排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿使剎車(chē)扭簧處于放松狀態(tài)。由于剎車(chē)裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程 中，與旋松的剎車(chē)扭簧之間可以自由滑動(dòng)，剎車(chē)不起作用，因此剎車(chē)裝置外罩9、剎車(chē)盤(pán)16、剎車(chē)帶15都將與脫水軸18一起高速旋轉(zhuǎn)，完成脫水功能。 ② 行星減速器結(jié)構(gòu) 減速器的結(jié)構(gòu)如圖6-38所示。減速器外罩8和減速器底蓋10用螺釘緊固在一起，再安裝在法蘭盤(pán)12上，法蘭盤(pán)12和脫水軸2通過(guò)鎖緊塊13固定在一起，因?yàn)榉ㄌm盤(pán)12和脫水桶相聯(lián)接，所以減速器外罩8、減速器底蓋10、法蘭盤(pán)12和脫水桶成一整體。減速器底蓋10有上、下兩個(gè)止口，從而保證了減速器和脫水軸2安裝時(shí)的同心度。對(duì)行星減速器來(lái)說(shuō)，輸入軸1是動(dòng)力的傳入軸，其花鍵端插入中心輪11的內(nèi)孔中。行星輪4共有4個(gè)，與中心輪11以及內(nèi)齒圈6相嚙合。內(nèi)齒圈6通過(guò)其圓周槽卡在減速器底蓋10上，與之聯(lián)成一體。行星輪通過(guò)銷(xiāo)軸5安裝在行星架7上，當(dāng)行星輪繞中心輪公轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)行星架一起旋轉(zhuǎn)。波輪軸9兩端都加工成齒形花鍵，其下端與行星架7聯(lián)接，上端與波輪相聯(lián)，從而使波輪以低速旋轉(zhuǎn)洗滌衣物。 2）工作原理 ①脫水狀態(tài) 減速離合器脫水時(shí)的狀態(tài)及裝配關(guān)系如圖6-39所示，脫水狀態(tài)下，排水電磁鐵通電吸合，牽引拉桿移動(dòng)約13mm，使排水閥開(kāi)啟。拉桿在帶動(dòng)閥門(mén)開(kāi)啟的同時(shí)，一方面撥打旋松剎車(chē)彈簧，使其松開(kāi)剎車(chē)裝置外罩，這是剎車(chē)盤(pán)隨脫水軸5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車(chē)不起作用；另一方面又推動(dòng)撥叉旋轉(zhuǎn)，致使棘爪18脫開(kāi)棘輪4，棘輪被放松，方絲離合彈簧3在自身的作用力下回到自由旋緊狀態(tài)，這是也就抱緊了離合套2.。大帶輪1在脫水時(shí)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧3將會(huì)越抱越緊。這樣脫水軸5就和離合套2聯(lián)在一起，跟隨大帶輪1一起做高速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于此時(shí)脫水軸5做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，和單向滾針軸承7的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此單向滾針軸承7對(duì)它的運(yùn)動(dòng)無(wú)限制。由于脫水軸5通過(guò)鎖緊塊與法蘭盤(pán)9聯(lián)接，而內(nèi)桶12與行星減速器10均固定在法蘭盤(pán)9上，所以脫水軸5帶動(dòng)內(nèi)桶12以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動(dòng)減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無(wú)法自轉(zhuǎn)而只能公轉(zhuǎn)，從而行星架的轉(zhuǎn)速與脫水軸是一樣的，即使波輪與脫水桶以等速旋轉(zhuǎn)，保證了脫水桶內(nèi)的衣物不會(huì)發(fā)生拉傷。 脫水狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)小帶輪大帶輪1輸入軸6離合套2方絲離合彈簧3脫水軸5法蘭盤(pán)9內(nèi)桶12。由于電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級(jí)減速，所以?xún)?nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約680~800r/min。 ② 洗滌狀態(tài) 如圖6-40所示，洗滌狀態(tài)下排水電磁鐵斷電，排水閥關(guān)閉，拉桿復(fù) 位。這時(shí)剎車(chē)扭簧16被恢復(fù)到自然旋緊狀態(tài)，扭簧抱緊剎車(chē)裝置外罩，剎車(chē)裝置8起作用；同時(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪18伸入棘輪4，將棘輪撥過(guò)一個(gè)角度，方絲離合彈簧3被旋松，起下端與離合套2脫離，這時(shí)離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大帶輪1帶動(dòng)輸入軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)行星減速器減速后，帶動(dòng)波輪軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)洗滌功能。輸入軸至波輪軸的傳動(dòng)稱(chēng)為二級(jí)減速，其工作過(guò)程為，輸入軸通過(guò)中心輪驅(qū)動(dòng)行星輪，行星輪既繞自己的軸自轉(zhuǎn)又沿內(nèi)齒圈繞輸入軸公轉(zhuǎn)。因?yàn)樾行禽喒潭ㄔ谛行羌苌希孕行禽喌墓D(zhuǎn)也將帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)；行星架以花鍵孔與波輪軸下端的花鍵相聯(lián)接，帶動(dòng)波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動(dòng)。行星減速器的減速比i計(jì)算公式為：i=1+內(nèi)齒圈齒數(shù)/中心輪齒數(shù)。 洗滌狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)小帶輪大帶輪1輸入軸6中心輪行星輪行星架波輪軸11波輪。其間，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級(jí)減速后，又經(jīng)減速比約為4的行星減速器減速，所以轉(zhuǎn)速約為140~200r/min。 ③ 內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解決 洗滌時(shí)防止內(nèi)桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)是設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。洗滌時(shí)，波輪將傳動(dòng)力矩傳遞給水和洗滌物，而轉(zhuǎn)動(dòng)的水和洗滌物又將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)桶。因此，內(nèi)桶如果不固定或固定不可靠，就要隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。洗滌時(shí)，內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象將減弱洗滌效果并對(duì)洗衣機(jī)不利，所以要防止內(nèi)桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)。因?yàn)閮?nèi)桶和脫水軸是連成一體的，所以只要將脫水軸可靠固定，就可使內(nèi)桶不跟轉(zhuǎn)。為此，除了剎車(chē)裝置外，在脫水軸上還安裝有單向滾針軸承，其工作原理如圖6-37所示。 三種工況下的零部件工作狀態(tài) 工作情況 零部件狀態(tài) 洗滌 脫水 波輪轉(zhuǎn)向 順時(shí)針 逆時(shí)針 順時(shí)針 排水電磁鐵 斷電 斷電 通電，牽引拉桿移動(dòng)約13mm 單向滾針軸承 誰(shuí)脫水軸一起旋轉(zhuǎn) 制動(dòng)脫水軸 隨脫水軸一起旋轉(zhuǎn) 棘爪與棘輪 棘爪伸入棘輪齒高三分之二，將棘輪及方絲離合彈簧向旋松方向撥轉(zhuǎn)一個(gè)角度，棘爪指向軸心 棘爪脫離棘輪，彈簧回轉(zhuǎn)到自由旋緊狀態(tài) 方絲離合彈簧 被棘輪旋松并固定，和離合套分離 在自由旋緊狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更加旋緊在離合套上，起到傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用 離合套 因方絲離合彈簧內(nèi)徑被旋大，故離合套分離 方絲離合彈簧被旋緊，隨離合套轉(zhuǎn)動(dòng) 剎車(chē)扭簧 抱緊剎車(chē)裝置外罩 旋松方向，不起作用 被拉桿牽引放松，對(duì)剎車(chē)裝置外罩不起作用 傳動(dòng)情況 帶輪—輸入軸—行星減速器—波輪軸—波輪 帶輪—離合套—方絲離合彈簧—脫水軸—脫水桶 當(dāng)波輪逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)桶有逆時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)與內(nèi)桶成一體的脫水軸被單向滾針軸承卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以?xún)?nèi)桶也就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。但在波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向滾針軸承允許轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與之一致，所以對(duì)脫水桶沒(méi)有制動(dòng)作用。 當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)桶有順時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)自然狀態(tài)的剎車(chē)扭簧將被旋緊，緊緊抱住剎車(chē)裝置外罩的軸端，相互之間產(chǎn)生足夠的摩擦力使兩者成為一整體。剎車(chē)裝置外罩的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)摩擦力將剎車(chē)帶拉緊，剎車(chē)帶對(duì)剎車(chē)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力，這樣就阻止了內(nèi)桶的跟轉(zhuǎn)。剎車(chē)裝置工作原理如圖6-41所示。 綜合所述，當(dāng)波輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠單向滾針軸承來(lái)防止內(nèi)桶的跟轉(zhuǎn)；當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠剎車(chē)裝置來(lái)防止內(nèi)桶的跟轉(zhuǎn)。 脫水過(guò)程中突然打開(kāi)洗衣機(jī)上蓋，排水電磁鐵失電，方絲離合彈簧恢復(fù)到洗滌狀態(tài)，由于脫水是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，剎車(chē)扭簧將抱緊，剎車(chē)裝置起作用，剎車(chē)帶將使內(nèi)桶迅速制動(dòng)。 （2）帶制動(dòng)式減速離合器 帶制動(dòng)式減速離合器和單向軸承式離合器結(jié)構(gòu)和原理大體相同，其結(jié)構(gòu)如圖6-42所示，減速器和制動(dòng)器合二為一，即借用減速器外殼作為剎車(chē)盤(pán)。帶制動(dòng)式減速離合器是由排水閥電磁鐵來(lái)切換高低速狀態(tài)。洗滌時(shí)，排水閥電磁鐵斷電，排水閥關(guān)閉，由制動(dòng)桿21通過(guò)棘爪撥叉25，使棘爪27卡住棘輪3，棘輪內(nèi)的方絲離合彈簧4松開(kāi)，帶輪的動(dòng)力無(wú)法傳給上半軸15。同時(shí)制動(dòng)帶6剎住制動(dòng)輪16，避免上半軸15因波輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)而跟轉(zhuǎn)。 方絲離合彈簧4外部同軸安裝棘輪3，上端處于自由狀態(tài)，下端插入棘輪3內(nèi)壁孔中。方絲離合彈簧4內(nèi)部套住方孔離合套29和上半軸28，為柔性接觸，旋緊時(shí)使兩者聯(lián)為一體。 脫水時(shí)，排水閥電磁鐵得電，排水閥處于排水狀態(tài)，電磁鐵帶動(dòng)制動(dòng)桿21移動(dòng)一個(gè)距離，剎車(chē)帶6放松，制動(dòng)輪16可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，棘爪撥叉25隨制動(dòng)桿轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，棘爪和棘輪3分開(kāi)，方絲離合彈簧4旋緊，方孔離合套29和下半軸28兩者聯(lián)動(dòng)。大帶輪2的扭矩由方孔離合套29、方絲離合彈簧4、下半軸28、制動(dòng)輪16傳給上半軸15，為高速脫水提供動(dòng)力。 帶制動(dòng)式減速離合器主要有三種工作模式，如表6-14所示。 帶制動(dòng)式減速離合器的三種工作情況 工作情況 零部件狀態(tài) 洗滌 脫水 波輪轉(zhuǎn)向 順時(shí)針 逆時(shí)針 順時(shí)針 排水電磁鐵 斷電 斷電 通電，牽引拉桿移動(dòng)約13mm 棘爪與棘輪 棘爪伸入棘輪齒高三分之二，將棘輪及方絲離合彈簧向旋松方向撥轉(zhuǎn)一個(gè)角度，棘爪指向軸心 棘爪脫離棘輪，彈簧回轉(zhuǎn)到自由旋緊狀態(tài) 方絲離合彈簧 被棘輪逆時(shí)針?lè)较蛐刹⒐潭ǎ碗x合套分離 在自由旋緊狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更加旋緊在離合套上，起到傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的作用 離合套 因方絲離合彈簧內(nèi)徑被旋大，故離合套空轉(zhuǎn) 方絲離合彈簧被旋緊，隨離合套轉(zhuǎn)動(dòng) 圓抱簧 旋松方向，不起作用 被旋緊在脫水軸上，防止內(nèi)桶跟轉(zhuǎn) 被旋松，不起作用 剎車(chē)帶 貼壓在剎車(chē)盤(pán)上，并被拉緊，使脫水軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，起到防止跟轉(zhuǎn)的作用 雖貼壓在剎車(chē)盤(pán)上，但摩擦力使其松弛，所以不起作用 脫離脫水軸，不起作用 傳動(dòng)情況 帶輪—輸入軸—行星減速器—波輪軸—波輪 帶輪—離合套—方絲離合彈簧—下半軸—制動(dòng)輪—上半軸—脫水桶 2.4、 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容較多，當(dāng)大多數(shù)零部件可以選用而無(wú)需進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有：方案設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)選用、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、行星減速器設(shè)計(jì)等。 1. 方案設(shè)計(jì) 波輪式洗衣機(jī)常用布局為輸入軸布置在內(nèi)桶的中心處,整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)基本上同軸布置,電動(dòng)機(jī)只能偏置一邊,為了保持平衡,可將排水電磁閥和排水管與電動(dòng)機(jī)對(duì)稱(chēng)布置,必要時(shí)可加平衡塊。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)中給出的內(nèi)桶直徑為400 mm則外桶直徑約為470mm,電動(dòng)機(jī)軸與洗滌輸入軸之間中心距只能為150mm左右，在此范圍內(nèi)選擇合適的一級(jí)降速傳動(dòng)比和采用帶輪傳動(dòng)。 2. 基本參數(shù)的選擇 目前洗衣機(jī)的洗衣量、電動(dòng)機(jī)功率、內(nèi)桶直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 設(shè)計(jì)選用的。表6-15是目前常用的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)基本參數(shù)情況，可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。 表6-15波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)基本參數(shù) 洗衣量/kg 電動(dòng)機(jī)功率/W 內(nèi)桶直徑/mm 脫水轉(zhuǎn)速/(rmin-1) 洗衣轉(zhuǎn)速/(rmin-1) 3.8 180 400?~520 700~800 120~300 4.5 250 400?~520 700~800 120~300 5.0 250 400?~520 700~800 120~300 5.5 370 400?~520 700~800 120~300 6.0 370 400?~520 700~800 120~300 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求最大洗衣量為3.8kg，參照表6-15選用電動(dòng)機(jī)功率為180W，電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載時(shí)轉(zhuǎn)速為1370rmin。 3. V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)閂帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，在同樣的張力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，所以這里選用了最常用的V帶作為第一級(jí)降速。 參照表6-15，初步選定電動(dòng)機(jī)功率P為180W，洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為720r/min，則傳動(dòng)比為： （1） 計(jì)算功率 由于載荷變動(dòng)小，因此取工作情況系數(shù) ==0.18kW （2） 選擇帶型 根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速為1370r/min，以及小帶輪安裝尺寸的大概范圍，選取普通V帶Z型（見(jiàn)圖6-43） （3） 帶輪的基準(zhǔn)直徑 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，查表6-16和表6-17，選取=55mm，大于V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑的要求50mm。 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 槽型 Z SPZ A SPA B SPB C SPC 50 63 75 90 125 140 200 224 大帶輪的基準(zhǔn)直徑為： =，按表6-17圓整為=106mm。 計(jì)算功率/kW 普通V帶選型圖 （4）驗(yàn)算帶的速度 普通V帶的最大帶速，故滿(mǎn)足要求。 V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列 基準(zhǔn)直徑 帶 型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 外徑 50 53.2 54 63 66.2 67 71 74.2 75 75 — 79 80.5 80 83.2 84 85.5 85 — — 90.5 90 93.2 94 95.5 95 — — 100.5 100 106 112 118 125 132 140 150 103.2 — 115.2 — 128.2 104 — 116 — 129 136 144 154 105.5 111.5 117.5 123.5 130.5 137.6 145.5 155.5 132 139 147 157 （5）中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 根據(jù)洗衣機(jī)桶體的安裝尺寸，初取α0=140mm，基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 查表6-18選取和538mm 相近的標(biāo)準(zhǔn)帶的長(zhǎng)度Ld為560mm，則實(shí)際中心距為： 在安裝時(shí)，在結(jié)構(gòu)上要保持V不定期有一定的張緊力，安裝中心距會(huì)略有所變化。 表6-18 V不定期的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及長(zhǎng)度系數(shù)KL 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L d/mm K L 普通V帶 窄V帶 Y Z A B C D E SPZ SPA SPB SPC 450 1.00 0.89 500 1.02 0.91 560 0.94 630 0.96 0.81 0.82 710 0.99 0.82 0.84 800 1.00 0.85 0.86 0.81 900 1.03 0.87 0.81 0.88 0.83 （6）主動(dòng)輪上的包角α1 （7）帶的根數(shù)z 長(zhǎng)度系數(shù)KL、包角系數(shù)Kα、單根V帶基本額定功率P0、單根V帶額定功率增量?P0查表6-18、表6-19、表6-20a和表6-20b，取另KL=0.94、Kα=0.95、P0=0.16Kw、?P0=0.02kW。 表6-19 包角系數(shù) 小帶輪包角／() 小帶輪包角／() 180 1 145 0.91 175 0.99 140 0.89 170 0.98 135 0.88 165 0.96 130 0.86 160 0.95 125 0.84 155 0.93 120 0.82 150 0.92 單根普通V帶的基本額定頻率 （單位：kW） 帶型 小帶輪節(jié)圓直徑 小帶輪轉(zhuǎn)速 400 730 800 980 1200 1460 2800 Z型 50 63 71 80 0.06 0.08 0.09 0.14 0.09 0.13 0.17 0.20 0.10 0.15 0.20 0.22 0.12 0.18 0.23 0.26 0.14 0.22 0.27 0.30 0.16 0.25 0.31 0.36 0.26 0.41 0.50 0.56 單根普通V帶額定功率的增量 （單位：kW） 帶型 小帶輪轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比 1.00~ 1.01 1.02~ 1.04 1.05~ 1.08 1.09~ 1.12 1.13~ 1.18 1.19~ 1.24 1.25~ 1.34 1.35~ 1.51 1.52~ 1.99 Z型 400 730 800 980 1200 1460 2800 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.03 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 0.03 0.00 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.04 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.04 0.01 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 取z=1。 （8） 帶的預(yù)緊力 V帶單位長(zhǎng)度的資料q 查表6-21得q=0.06kg/m，單根V帶所需的預(yù)緊力為： = V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 帶型 Z SPZ A SPA B SPB C SPC 0.06 0.07 0.10 0.12 0.17 0.20 0.30 0.37 （9）帶傳動(dòng)作用在軸上的力： ： 4. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參考有關(guān)的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》或《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材。 5. 行星減速器設(shè)計(jì) 已知洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為720r/min。由于脫水時(shí)行星減速器中心輪與內(nèi)齒圈順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，故中心輪與行星架的傳動(dòng)比為1，波輪與內(nèi)桶順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，因此由洗滌狀態(tài)來(lái)進(jìn)行行星減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （1） 洗滌狀態(tài)傳動(dòng)比 洗滌輸入軸與波輪的傳動(dòng)比為： ： （2）初選中心輪和內(nèi)齒圈齒數(shù) 洗滌時(shí)中心輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈靜止，中心輪與行星架的傳動(dòng)比按以下公式計(jì)算： ： 初選中心輪齒數(shù)，由式計(jì)算得內(nèi)齒圈齒數(shù)。 （3） 計(jì)算行星輪齒數(shù) 由于洗衣機(jī)工作扭矩不大，選擇齒輪模數(shù)為1mm，如選4個(gè)行星輪對(duì)此布置，則可計(jì)算出行星齒輪齒數(shù)為： 最終確定中心輪齒數(shù)為19，內(nèi)齒圈齒數(shù)為57，行星齒輪齒數(shù)為19，實(shí)際傳動(dòng)比為4，洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min。 6. 棘爪與棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于外桶尺寸已定（因內(nèi)桶直徑已知），在方案設(shè)計(jì)時(shí)初定位于外桶底部的出水口位置，則排水電磁閥銜鐵中心與出水口中心位于同一直線上。根據(jù)選定的排水電磁閥的行程和初定的棘輪頂圓直徑來(lái)設(shè)計(jì)棘爪機(jī)構(gòu)。要求在洗滌時(shí)，棘爪要伸入棘輪棘齒高度的三分之二，脫水時(shí)棘爪脫離棘輪1.5mm以上。棘爪與棘輪機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)可參考相關(guān)書(shū)籍。 參考文獻(xiàn) 尹志強(qiáng)，機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) .機(jī)械工業(yè)出版社，2007 王冠熙，全自動(dòng)洗衣機(jī)原理與維修[M].電子工業(yè)出版社，2003 伍寸宏.淺談PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的運(yùn)用[J].設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，2000 金洲.洗衣機(jī)的PC智能控制[D].南通：南通職業(yè)大學(xué)電子，2004 朱喜林，張代治。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M] .北京科學(xué)出版社，2004 趙松年，李恩光，裴仁清。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M] .北京理工大學(xué)出版社，2006