基于波轮式洗衣机的分层洗衣机的设计.docx

基于波轮洗衣机的分层洗衣机设计总结：近年来，人们拥有的织物种类不断增多。 不同类型的面料由于其使用场景以及自身材质的特殊性，不适合与其他衣物同时放入洗衣机中。 清理，当种类太多时，清理起来费时费力。 因此，需要一种能够对衣物进行分类、方便日常使用的清洁设备，以提高清洁效率。 针对上述现象，本文结合清洗衣物的日常使用场景，对波轮洗衣机的结构进行了初步改进，并从功能角度介绍了分层洗衣机的各个部件。 关键词：波轮洗衣机； 工业设计; 水封与控制策略一、引言（一）研究背景及意义传统家电行业已经拥有高度细分的市场，能够满足消费者的各种需求； 并且经过几十年的积累，已经拥有非常成熟的技术体系。 想要在家电领域有所突破，就需要不断挖掘客户的潜在需求。 随着人们消费水平的提高，越来越多的细分面料出现，用途独特，材质多样。 出于卫生原因，这些衣服，比如袜子、内衣等，都需要独立清洗。 分层洗衣机的主要功能是分类清洗，因此本文研究的分层洗衣机可以满足上述需求。 （二）课题技术背景虚拟样机技术的出现使得物理样机在生产前能够得到优化，从而大大节省了成本。

本文主要利用Solid Works和Creo这两款流行的3D建模软件进行3D设计，包括相关零件的建模和装配等，并在Solid Works中对洗衣机清洗衣物进行运动仿真，检验其设计的合理性。 对于一些复杂的曲面模型，在Creo中完成建模，并将设计的模型导出到工程图纸中进行加工、制造、装配、调试等。 2、分层洗衣机设计总体方案（1）外观与设计洗衣机的内部空间 本文研究了分层洗衣机的结构。 尺寸为目前市场上普通洗衣机的尺寸。 外观与传统波轮洗衣机类似，如图1-1所示。 它由上下两层组成，中间有隔离部分，如图1-2所示。 图1-1 分层式洗衣机外观 图1-2 分层式洗衣机分为上下两层。 样本分为两部分，如图1-3所示。 上下枪管高度分别为122.12毫米和188.28毫米。 122.12mm 188.28 mm 图1-3 上下枪管高度较后级有所提高。 每个空间的体积还可以根据具体的使用需要进行调整，使结构满足相应的需要。 (2)洗衣机主要部件装配图。 为了方便展示，样品进行了全剖，如图1-4所示。 3、分层洗衣机的使用过程分层洗衣机有两种工作模式，根据用户的需要而定。 当用户需要分类清洗时，使用流程为： 1、将第一类衣物放入下层桶中。 。

2.倒入洗衣粉。 3、安装隔板和上叶轮。 4. 将第二种衣物放入上层桶中。 5.倒入洗衣粉。 6. 洗衣机开始注水。 7. 洗衣机开始工作。 8、清洗后取出衣服。 9. 清洁完成。 当需要分类清洗时，与传统波轮式洗衣机相比，需要额外安装和拆卸隔板和波轮的动作。 结合我自己的经验，该样品可以满足上述方便使用的要求。 当用户不需要分类清洁，但需要较大的清洁空间时，可以省略隔板和波轮的安装和拆卸步骤。 这时，分层洗衣机和传统波轮洗衣机就没有太大区别了。 4、分层洗衣机的功能模块 (1)水隔离 我们希望分层洗涤的衣服能够独立洗涤，如何保证洗衣机内清洗介质水的隔离是一个重要问题。 如果上下层的水流是相互连通的，那么分层清洗就没有意义了。 为此，专门设计了与隔水相关的部件，外面是一条连接内外桶的隔水带，如图3-3所示，可以隔水。 洗衣机在运转的时候不可避免的会产生振动，所以这对挡水隔离带的材质有以下要求：1.能够承受上层水的水压，2.能够改变其形状与振动。 3、能在此工况下长期稳定工作，完成水隔离任务。 针对以上三个要求，初步确定是软塑料或者尼龙材质。 当内外水的密封同时完成时，可以保证上下两层衣物独立清洗（二）。 当水隔离时，需要同时清洗上下层，并且需要将下层电机的扭矩传递到上层。 ，因此设计了传动轴。 轴的下端与波轮连接。 肩部设有推力轴承，隔离与隔板的摩擦，提高传动轴运动时隔板的稳定性，从而提高隔离度。 水效果进一步保证了分层清洗的前提——水隔离。

由此，电机的扭矩通过传动轴传递至上波轮，上波轮内置有滚针轴承。 轴承内侧与隔板内侧间隙配合。 首先，它为上部波轮提供旋转中心。 其次，它为上部波轮提供了旋转中心。 它确保用户可以手动安装并将移动波轮与固定隔板分开。 轴承外侧与上波轮采用过盈配合，将轴承与波轮融为一体，也可以简化用户的操作过程。 。 （1）进水和排水水如何进入洗衣机并分别进入上层和下层也是一个需要考虑的问题。 下层与普通波轮洗衣机相同。 它有进水口和排水口，由电磁阀控制。 上层空间的排水与下层类似。 排水口也是由电磁阀控制，进水口是机械式的。 结构中，此时传动轴作为进水管，让下层的水通到上层。 进水流程如图3-8中蓝色水流方向线所示。 水通过下部注水口并通过内桶上的孔进入。 水位继续上升。 此时，综合传动轴内外的水处于同一水平面，并继续上升，直至到达隔断的下平面。 此时，水继续流入。当隔板有足够的力保证其不被水压推开时，水压将轴中的球阀推开，水从隔板中流出。竖井内部到上部空间。 当上层空间的水达到水位时，下层就会打开。 排水口排出下层少量水。 此时，水面将离开隔板，并在隔板下方形成真空。 但隔板上仍然有水压，隔板会被水压压在接头上，传动轴内部的球阀也会因下面缺水而堵塞进水口，实现阀门单向连通的功能，下部空间的水也适合洗衣服。

清洗完毕后，同时打开上下排水口电磁阀将水排出。 至此，洗衣完毕。 五、结论全文主要研究成果如下： 1、结合分类清洗的需求，确定设计一款可分类清洗、使用方便的洗衣机，并初步设计该产品是使用 Solid Works 完成的。 2、以分级清洗为目的，设计了隔板、内筒、外隔水层的相关结构，保证上下层水的完全隔离，并通过相关的承重结构，保证了清洗机的稳定性。确保清洗过程中的隔断，以及对隔水材料的研究，寻找适合内外桶之间长期使用的隔水材料。 3、为了解决上下层同时清洗的问题，综合传动轴、轴肩处推力轴承、隔板、轴上键、波轮键槽、波轮内滚针轴承及其他相关部件的设计保证了上下层的清洁。 同时旋转。 达到同时清洗的目的。 4、针对上下楼层进排水问题，设计了综合传动轴和轴内球阀，布置进、出水口位置，保证排水畅通。 5、结构的合理优化，使得相对简单的结构能够完成复杂的任务。 核心部件：集成传动轴、上波轮、隔板等都具有多重作用。 这在一定程度上降低了设计的复杂度和加工成本。 代价是用户没有这么好的自动化体验，但确实是目前最优的设计。 ： [1] 张新德，刘淑华． 洗衣机原理及快速维修图解[M]. 机械工业出版社 [2] 郭建业，于超． 张艳丽. 机械制造技术基础[M]． 北京航空航天大学出版社 [3] 杨克震，李忠胜，钱瑞明． 机械设计基础[M]． 高等教育出版社专题：“分层洗衣机”武汉商学院大学生创新项目2-全文已完成-