【正文】 ９所示，它由帶楔形面的外圈 7以及利用保持架 3隔開的一系列滾針 6 組成，軸承直接套在脫水軸 5上。當(dāng)脫水軸 5 順時針轉(zhuǎn)動時，滾針落入楔形槽的大端中，此時脫水軸可順時針轉(zhuǎn)動；而當(dāng)脫水軸逆時針轉(zhuǎn)動時，滾針則卡緊在楔彤槽的小端處，這時脫水軸將無法轉(zhuǎn)動 在圖 7中，剎車裝置外罩 剎車扭簧 l0、剎車帶 1剎車盤 16和十寧軸套 17 等組成了脫水軸 18 的剎車裝置。十字軸套 17 用兩顆緊定螺釘和脫水軸 18 固定在一起，剎車盤 16 又和十字軸套 17用螺栓固定在一起，所以剎車盤 16 和脫水軸 18 聯(lián)成了一體。剎車裝置外罩 9 安裝在脫水軸 18 上，為間隙配合，它對脫水軸的作用由剎車扭簧 10 控制。剎車扭簧 10 套 裝在剎車裝置外罩 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 的一個方孔中，由排水電磁鐵帶動拉桿控制其狀態(tài)。洗滌時，排水電磁鐵斷電，剎車扭簧處于自由旋緊的狀態(tài)。當(dāng)脫水軸 18 順時針旋轉(zhuǎn)時，由于剛性剎車帶 15緊緊抱住剎車盤 16，而其一端又卡在剎車裝置外罩 9 的方槽中，所以剎車盤、第 9 頁，共 41 頁 剎車帶以及剎車裝置外罩 9都將一起順時針旋轉(zhuǎn)。剎車裝置外罩 9在順時針旋轉(zhuǎn)過程中，剎車扭簧 10 將被迅速旋緊，強大的摩擦力使剎車裝置外罩 9 無法動作，此時剎車帶 15 和剎車盤 16 將發(fā)生劇烈摩擦，對脫水軸 18 產(chǎn)生制動作用，防止脫水桶產(chǎn)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在脫水時，排水閥通電，排水電磁鐵帶動拉桿使剎車扭簧處于放松狀態(tài)。由于剎車裝置外罩 9在順時針旋轉(zhuǎn)過程中，與旋松的剎車扭簧之間可以自由滑動，剎車不起作用，因此剎車裝置外罩 剎車盤1剎車帶 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)如圖 10 所示。減速器外罩 8和減速器底蓋 10 用螺釘緊固在一起，再安裝在法盤 12 上，法蘭盤 12 和 脫水軸 2 通過鎖緊塊 13 固定在一起，因為法蘭盤 12 和脫水桶相聯(lián)接，所以減速器外罩 減速器底蓋 法蘭盤 12和脫水桶成一整體。減速器底蓋 10 有上、下兩個止口，從而保證了減速器和脫水軸 2安裝時的同心度。對行星減速器來說，輸入軸 1是動力的傳入軸，其花鍵端插人中心輪 l1 的內(nèi)孔中。行星輪 4其有 4個，與中心輪 11以第 10 頁，共 41 頁 及內(nèi)齒圈 6 相嚙合。內(nèi)齒圈 6 通過其圓周槽卡在減速器底蓋 10 上，與之聯(lián)成一體。行星輪通過銷軸 5安裝在行星架 7 上，當(dāng)行星輪繞中心輪公轉(zhuǎn)時，將帶動行星架一起旋轉(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) 減速離合器脫水時的狀態(tài)及裝配示意如圖 11 所示，脫水狀態(tài)下，排水電磁鐵通電吸合，牽引拉桿移動約 13mm，使排水閥開啟。拉桿在帶動閥門開啟的同時，一方面撥動旋松剎車彈簧，使其松開剎車裝置外罩，這時剎車盤隨脫水軸 5 一起轉(zhuǎn)動，剎車不起作用；另一方面又推動撥叉旋轉(zhuǎn)，致使棘爪 18 脫開棘輪 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)，這時也就抱緊了離合套 2。大帶輪 l 在脫水時是順時針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧 3將會越抱 越緊。這樣脫水軸 5就和離合套 2聯(lián)在一起，跟隨大帶輪 1一起做高速運轉(zhuǎn)。由于此時脫水軸 5做順時針運動，和單向滾針軸承 7的運動方向一致，因此單向滾針軸承 7對它的運動無限制。第 11 頁，共 41 頁 由于脫水軸 5通過鎖緊塊與法蘭盤 9 聯(lián)接，而內(nèi)桶 12與行星減速器 10均固定在法蘭盤 9上 。 所以脫水軸 5 帶動內(nèi)桶 12 以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無法自轉(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)的衣物不會發(fā)生拉傷。 脫水狀態(tài)傳動路線是：電動機→小帶輪→大帶輪 l→ 輸入軸 6→離合套 2→方絲離合彈簧 3→脫水軸 5→法蘭盤 9→內(nèi)桶 12。由于電動機輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級減速．所以內(nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約 680～ 800r／ min。 ②洗滌狀態(tài) 如圖 12 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。這時剎車扭簧 16 被恢復(fù)到自然旋緊狀態(tài)，扭簧抱緊剎車裝置外罩，剎車裝置8起作用；同時撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪 18伸入棘輪 4，將棘輪撥過一個角度，方絲離合彈簧 3被旋松，其下端與離臺套 2脫離，這時離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大帶輪 1 帶動輸入軸 6 轉(zhuǎn)動，經(jīng)行星減速器減速后，帶動波輪軸 11 轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)洗滌功能 。輸入軸至波輪軸的傳動稱為二級減速，其工作過程為：輸人軸通過中心輪驅(qū)動行星輪，行星輪既繞自己的軸自轉(zhuǎn)又沿著內(nèi)齒圈繞輸人軸公轉(zhuǎn)，因為行星輪固定在行星架上，所以行星輪的公轉(zhuǎn)也將帶動行星架轉(zhuǎn)動；行星架以花鍵孔與波輪軸下端的花鍵相聯(lián)接，帶動波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動。行星減速器的減速比 i計算公式為： i=1+內(nèi)齒圈齒數(shù)／中心輪齒數(shù)。 洗滌狀態(tài)傳動路線是：電動機→小帶輪→大帶輪 l→輸入軸 6→中心輪→行星輪→行星架→波輪軸 11→波輪。其間，電動機輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級減速后，再經(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。 第 12 頁，共 41 頁 對于洗衣機傳動系統(tǒng)三種工作情況，各零部件工作狀態(tài)如 下 表所示 ： 第 13 頁，共 41 頁 減速離合器零部件的計算與選擇 波輪式全自動洗衣機的傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算內(nèi)容較多 ，但大多數(shù)零部件可以選用而無需進行設(shè)計，一般設(shè)計內(nèi)容主要有：方案設(shè)計、電動機選用、帶傳動設(shè)計、行星減速器設(shè)計等。 方案設(shè)計 波輪式洗衣機常用布局為輸入軸布置在內(nèi)桶的中心處，整個傳動系統(tǒng)基本上同軸布置，電動機只能偏置一邊，為了保持平衡，可將排水電磁閥和排水管與電動機對稱布置，必要時可加平衡塊。根據(jù)設(shè)計任務(wù)中給出的內(nèi)桶直徑為400mm，電動機軸與洗滌輸入軸之間中心距只能為 150mm 左右，在此范圍內(nèi)選擇合適的一級降速傳動比和采用帶輪傳動 基本參數(shù)的選擇 目前洗衣機洗衣量、電動機功率、內(nèi)筒直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過實驗進行設(shè)計選用的。 根據(jù)《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》表615 提供的目前常用波輪式全自動洗衣機基本參數(shù)情況，以及設(shè)計任務(wù)要求最大洗衣量為 ，選用電動機功率為 180W，電動機滿載時轉(zhuǎn)速為1370r/min。 V 帶傳動設(shè)計計算 因為 V 帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，在同樣的張力下， V 帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，所以此處選用了最常用的 V 帶作為第一級降速。 參照表 615，初步選定電動機功率 P 為 180W，洗衣轉(zhuǎn)速為 180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為 720r/min，則傳動比為 i = ??1??2= 1370720 = (1)計算功率 ??ca：由于載荷變動小，因此取工作情況系數(shù) ???? = ?????? = ?????? = ???? 第 14 頁，共 41 頁 (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，查《機械設(shè)計手冊新版》第 1410頁圖 ，選取普通 V帶 Z型 (3)帶輪的基準(zhǔn)直徑 ????1和 ????2：初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ????1，查《機械設(shè)計手冊新版》第 1413頁表 ，選取 ????1 = 56mm，大于 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 ??????????的要求 50mm。大帶輪的基準(zhǔn)直徑 ????2為：????2 = ??????1 = 56mm = , 查《機械設(shè)計手冊新版》第1423 頁表 圓整為 ????2 = 106mm。 (4)驗算帶的速度 v v = ??????1??160 1000 = ?? 56 137060 1000 ??/?? = ??/?? 普通 V 帶的最大速度 ???????? = 25~30??/??,故滿足要求。 (5)中心距 a和帶的基準(zhǔn)長度 ???? （ ????1 +????2） ??0 2(????1 +????2) ??0 322 根據(jù)洗衣機桶體的安裝尺寸，初取 ??0 = 150????，基準(zhǔn)長度： ????′ = 2??0 +??2 (????1 + ????2)+(????2 ?????1)24??0 = 2 150 + ??2 (56 +106) + (106 ?56)24 150 = 559???? 查《機械設(shè)計手冊新版》第 1412 頁表 ,選取和 559 相近的標(biāo)準(zhǔn)帶的長度 ????為 560mm，則實際中心距為： ?? ≈ ??0 +???? ? ????′2 = 150+560? 5592 = ???? 在安裝時，在結(jié)構(gòu)上要保持 V 帶有一定的張緊力，安裝中心距會略有所變化。 (6)主動輪上的包角 ??1 第 15 頁，共 41 頁 ??1 = 180176。 ?????2 ? ????1?? 176。 = 176。 120176。 (7)帶的根數(shù) z：長度系數(shù) ????、包角系數(shù) ??0、單根 V 帶基本額定功率 ??0、單根 V 帶額定功率增量 ???0查《機械設(shè)計手冊新版》第 1413 頁表、 1411 頁表 和表 ，取 ???? = 、 ???? =、 ??0 = ????、 ???0 = ????。 z = ??????(??0 + ???0)????????= ( +) = 取 z=1。 (8)帶的預(yù)緊力 ??0： V帶單位長度的質(zhì)量 q查《機械設(shè)計手冊新版》第 1411頁表 q=，單根 V帶所需的預(yù)緊力為： ??0 = 500?????????? (?????1) +????2 = [500 ( ?1) + ]??= ?? (9)帶傳動作用在軸上的力 ????: ???? = 2??0??sin(??12 )= 2 1 sin( ) = ?? 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 查《機械設(shè)計手冊新版》 第 1426頁 表 帶輪的結(jié)構(gòu)形式為實心輪。詳見減速離合器零件裝配圖。 行星減速器設(shè)計 已知洗衣機轉(zhuǎn)速為 180r/min,脫水轉(zhuǎn)速為 720r/min。由于脫水時行星減速器中心輪與內(nèi)齒圈順時針等速旋轉(zhuǎn)，故中心輪與行星架的傳動比為 1，波輪與內(nèi)桶順時針等速旋轉(zhuǎn)，因此由洗滌狀態(tài)來進行行星減速器的設(shè)計計算。 （ 1） 洗滌狀態(tài)傳動比 洗滌輸入軸與波輪的傳動比為： 第 16 頁，共 41 頁 ???????? = 720210 = 4 （ 2） 初選中心輪和內(nèi)齒圈齒數(shù) 洗滌時中心輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈靜止，中心輪與行星架的傳動比 ???????? 按以下公式計算： ???????? = 1 +???????? 初選中心輪齒數(shù) ???? = 19，由上式計算的內(nèi)齒圈齒數(shù) ???? = 57。 （ 3） 計算行星輪齒數(shù) 由于洗衣機工作扭矩不大，選擇齒輪模數(shù)為 1mm，如選 4個行星輪對稱布置，則可計算出行星齒輪齒數(shù) ????為： ???? = ???? ?????2 = 57 ?192 = 19 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，實際傳動比 ???????? 為 4，洗衣機轉(zhuǎn)速為 180r/min。 棘爪與棘輪機構(gòu)設(shè)計 由于外桶尺寸已定（因內(nèi)筒直徑已知），在方案設(shè)計時初定為于外 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設(shè)計棘爪機構(gòu)。要求在洗滌時，棘爪要深入棘輪棘齒高度的三分之二，脫水時棘爪脫離棘輪 以上。 查《機械設(shè)計手冊新版》第 1351 頁，浮動棘輪機構(gòu)適合以上要求，故選取浮動棘輪機構(gòu)作為其結(jié)構(gòu)，詳見減速離合器零件裝配圖。 減速離合器零件裝配圖 詳見本說明書附錄 5. 進 /排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理簡介 全自動洗衣機的進水系統(tǒng)采用水位壓力開關(guān)和進水閥，由程序控制器調(diào)節(jié)。設(shè)有溢水口，其位置在盛水桶上口部。漂洗時，它能讓洗滌液中的泡沫和污水溢出，有利于漂清。 全自動洗衣機水位開關(guān)一般有三檔水位控制 ,并都有 低水位、中水位、高水位、再注水等功能當(dāng)進水閥注水，內(nèi)桶水位增高到預(yù)選水第 17 頁，共 41 頁 位時，導(dǎo)通橡皮氣膜受到內(nèi)部空氣的壓縮而被頂出，中觸片上跳，與上觸片閉合。此時主電機導(dǎo)通，進水閥斷開（原來中觸片與下閉合），并開始洗衣。當(dāng)旋鈕旋至低水位時，凸輪轉(zhuǎn)動，但曲率半徑較小。通過一定的機構(gòu)，橡皮氣膜壓簧被壓縮而產(chǎn)生壓力 P1，壓迫氣膜。 當(dāng)桶內(nèi)水量達到 30L 時，軟管內(nèi)的空氣被壓縮，產(chǎn)生空氣壓力 F1，當(dāng) F1P1 時 ,中觸片上跳 ,與上觸片閉合 ,主電動機動作 ,進水閥關(guān)閉 . 全自動洗衣機的排水系統(tǒng)由程序來控制排水電磁閥，牽引排水閥。排水閥主要同閥蓋、閥芯彈簧、閥芯拉簧，橡皮閥和閥體組成。 排水電磁鐵主要用來控制自動型洗衣機排水閥的開閉 ,在套桶式自動型洗衣機中同起到改變減速離合大的洗滌、脫水狀態(tài)、排水電磁鐵主要由線圈、磁軛、靜鐵芯、銜鐵和短路銅環(huán)等組成 結(jié)構(gòu)及 工作原理