脚踏式洗衣机设计说明书范文.docx

脚踏式洗衣机设计说明书

13
2020年4月19日
文档仅供参考

目录

一 设计题目
二 传动机构的设计与零件的选择
三 执行机构设计
四 机构的运动，运动分析与设计
五 创新点及应用
六 心得体会

一·设计题目及要求
1·简介
脚踏式洗衣机的功能是将脏衣物洗涤，漂洗，甩干。其功用的实行可分为四大块：
（1）洗涤衣服
（2）漂洗衣服
（3）甩干衣服
有上述过程可知，该机构共需三个构件，即脚踏板，洗衣齿轮，槽轮。
2·原始数据和要求
（1）洗涤和漂洗时的转速是75rpm，甩干时转速是450rpm；
（2）洗涤时间3--6分钟。甩干时间2--4分钟；
（3）人脚踏速度是45rpm（洗涤），30rpm（甩干）；
（4）人脚踏200圈时槽轮转动一圈。
3·设计适用
（1）寝室用洗衣机，运动方案设计；
（2）完成设计说明书

二·传动机构的设计与零件的选择

第一传动部分

分析：
经过链条传动将动力传递出去。
零件：链条，脚踏板，轴，齿轮

第二传动部分

经过齿轮传动将动力传递到洗衣机上
洗衣缸体部分
此部分样机将由钣金件组成，内缸洗衣转轮与啮合齿轮联接，实现运动。如图所示：

工作原理及性能分析
经过运动轨迹分析，在保证强度安全系数范围内，合理设置齿轮分度圆直径、模数及其它参数，以及齿条啮合长度，使之与脚踏双曲柄机构回转半径相匹配，实现合理的洗衣转轮的旋转速度及转矩。

三·执行机构设计
搅拌式洗衣机
优点：衣物洁净力最强，省洗衣粉；
缺点：喜欢缠绕，相比波轮式和滚筒式破坏性大，噪音最大；
时候洗涤的衣物：除需要特别洗涤的衣物之外的所有衣服。
研制背景：家用传统洗衣机一直以来是家庭洗衣主要工具，同时家庭健身日益普及，本设计追求将家务劳动和健身合二为一，有效实现日常生活节能减排和健身运动的统一。 意义：我们设计的产品完全符合“节能减排”这一主题，而且有以下优点：
一、 经济性：投资少，成本低，寿命长；
二、实用性：结构简单合理，安装空间适中；
三、节能性：将健身运动消耗掉能量应用于家务劳动，实现节能减排；
四、环保性：充分利用绿色能源，实现电能零消耗 。
长距离传动结构
链条传动
优点：链传动机构轴间距离较大，平均传动比为常数，链条元件间形成的油墨有吸振能力，对恶劣环境有较强的适应能力，工作可靠，轴上荷载较小。
缺点：瞬时运动速度不均匀，高速时不如带传动平稳。链条工作时因磨损伸长后容易引起共振，一般需增设张紧和减震装置。
轴传动
优点：轴传动性能较好，噪声不大，不会打滑，驱动力也大；
缺点：由于要改变运动方向，需要盘式齿轮，加工成本较高。
衣服装入方式
上装式
优点：上装式洗衣机的装取口设在洗衣机的上面，省去透明窗及其密封的一系列复杂结构。成本较低。其衣物的装取口设在内桶壁上，放衣物时，须先打开外箱体 的顶盖，再打开洗涤液的防溢水口盖，并转动内桶使其投入口朝上，方可装取衣物。在桶内的入口盖上设有特殊机构，使其开关能简单方便。上装式搅拌洗衣机的内桶有两个支撑点，因此，内桶和转轴的受力情况较好。
缺点：无法观察桶内情况
把动力从链条传递到转筒的机构
齿轮机构
优点：能传递两个平行轴，相交轴和交错轴的回转运动和转轴，能保证传动比恒定不变，能传递足够大的动力，传动效率为0.95-0.98；运动精度和传动效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑。
缺点：制造精度要求可靠，制造费用大，精度低时振动和噪声大，不宜用于轴间距离较大的传动。
防水机构
内桶下设有隔板，隔板上下有齿轮，且经过轴传动将动力传递过来。隔板位置较高，并设有排水管，使水不能留存于洗衣机内。

排水机构
内桶的桶壁上有很多小孔，洗衣时有薄板存在，防止漏水。排水时，经过转动桶旁的转钮，，能够将薄板转离原位置而将水排出去。对薄板材料的要求较高，需耐腐蚀，耐摩擦。
四·机构的运动，运动分析与设计
脚踏部分与洗衣机部分的运动，运动分析与设计
该洗衣机有洗衣和甩干两项功能，对滚筒转速的要求不同，而人脚踏的速度变化不了很多，这就需要用到变速机构。经过链条传送到后方的动力我们选用了方便可靠的齿轮机构传递到转筒，因此变速机构也是选用齿轮变速。这里我们准备了两套中间传动齿轮，固定在一个滑块上。经过滑块的移动切换传动齿轮，以达到变速的目的。同时还能够切换到空档，在取衣服时若内桶的盖子不在正上方，能够用手轻松转动内筒，将盖子转动到方便打开的位置，取出衣物。
五·创新点及应用
（1） 广泛适用于不同年龄段的家庭成员。
（2） 操作和控制简便，便于使用。
（3） 利用健身运动能量于家务劳动，实现节能减排。 随着健身运动家庭化的普及，充分实现利用健身运动所产生的能量于家务劳动，是一个健康的发展趋势。
（4） 排水排的彻底，不会有积水。
六·心得体会
我们设计的题目是脚踏式洗衣机，当初定下题目是考虑到实际宿舍情况的，宿舍限制大功率的电器使用，在宿舍使用洗衣机容易导致电表跳闸，而且学校明确规定禁止使用大功率的电器，不但是为了防止跳闸，更重要的是为了我们的安全考虑的。考虑到我们自身的懒惰情绪，加上济南天气多变，宿舍又位于宿舍楼的阴面，衣服晾很长时间都不干，我们就考虑到想要设计一种技能不用手洗又不导致懒惰情绪的污染少、省电的洗衣机，最后决定设计脚踏式洗衣机。
方案定下来之后，我们就讨论具体的机械设计，现在市场上有搅拌式洗衣机、波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机，综合考虑最后选择设计搅拌式，因为：搅拌式洗衣机是靠搅拌和磨来洗涤，磨损率低，而且广泛应用，易于修理，重要的是相比波轮式和滚筒式原理更为简单，操作更为方便，在省水方面虽然与滚筒式相比用水虽然稍微多一点，可是简单的操作原理不但能够减少繁杂的系统设计，而且能够更全面的清洗我们生活中的衣服物件，而且使用寿命更长。
在针对每个功能用那种机构实现时，我们不但查阅了大量的书籍，上网搜索各种有效的信息，充分把我们上课时学到的知识灵活的和实际相联系，加上在市场上的调研，初步完成机械结构：在设计齿轮大小和间距时，不但要保证，传动比符合要求，还要注意各个条件保证传动正常，提高了我们的条理性，逻辑分析能力和分析问题的综合能力。
感触很深的是我们团队精神的彻底表现，在整个实际中， 我们都是一起商量讨论，虽然有时候会因持不同的意见而争执，可是我们会认真比较优缺点综合考虑择优，相信如果不是团队合作，这次不会这么容易完成或者想不到这样的话方案，这就让我们体会到团队作用的重要性。
看看我们自己的作品，虽然仍有很多我们能力限制下的缺陷，可是我们心里依然满满的自豪感和成就感，而且我们感觉很充实。无论我们的作品最后是否能出众，我们都是付出心血与汗水的，我们不后悔。当然，我们明白，我们以后还会有更为精彩的路要走，还有更多的只是要学习，更多的经验要累积，更多的挑战等着我们，但我们将昂首挺胸，更加努力，更加出彩的完成挑战。