文档介绍：设计题目: 全自动滚筒洗衣机设计
院系名称: 机械工程学院
专业: 机械电子工程
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本次设计的题目是全自动滚筒洗衣机。初始设计参数:最多洗衣质量5kg,脱水转速750r/min,洗涤转速200r/min。

全自动滚筒洗衣机主要由外观支持部分、给排水部分、传动阻尼部分、电器控制部分和操作部分组成。外观支持部分主要指洗衣机的外观支撑部分,为洗衣机的框架;给排水部分主要指洗衣机的进水系统和排水系统;传动阻尼系统主要指洗衣机的滚筒传动部分和洗衣机的减震系统;电器控制部分指洗衣机的各电器控制元件,来控制洗衣机的各种运行状态[1]。
一、滚筒洗衣机的传动系统方面:
方案1:用V带进行传动,V带较平带结构紧凑,而且V带是无接头的传动带[2],见图1。通过大小两个皮带轮带动带的传动,小皮带轮和电动机连接,通过电动机带动小皮带轮的转动,大皮带轮和轴连接,带动滚筒的转
动,见图2。
图1 V带
图2 皮带轮传动简图
方案2:用链传动,它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力。电动机带动一个链轮的转动,链轮带动链条运动,从而带动另一个链轮的转动,然后实现滚筒的转动
[3],如图3所示。
电动机
链条
链轮
轴
链轮
图3 链传动框图
方案3:用平带传动,通过一大一小两个带轮带动皮带运动,从而带动轴的转动[4],平带的简图见图4。
图4 平带

方案1的V带传动相对对于平带传动而言,传动摩擦力大,可以传递较大功率,与链传动相比,链传动制造复杂,成本高,磨损快,易伸长,只能用于两轴平行的场所,综上所述,选择方案1,V带传动。
二、从动力源方面:
方案1:用步进电机,步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角[5] [11]。其系统控制图见图5。
图5 步进电机系统简图
方案2:用双速电机,属于异步电动机变极调速,是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数,从而改变电动机的转速[6]。其定子两种不同接线图见图6。
图6 定子接线简图(左为高速时绕组接法,右为低速时)
方案2的双速电机相对于步进电机具有防护等级高,适用电压宽,绝缘等级高,使用寿命长和高效率等优点,同时它的变速功能很好的适用于洗衣机的低速洗衣和高速脱水环节,所以选择方案2的双速电动机。
三、从控制系统方面:
方案1:单片机控制,是把中央处理器、存储器、定时/计数器(Timer/Counter)、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机[7] [12]。其控制电路图见图7。
图7 单片机控制洗衣机系统简图
方案:2:PLC控制,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程[8] [13]。其控制电路图见图8。
图8 PLC控制洗衣机系统简图[9]