【文章內容簡介】 15 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 波輪轉向 順時針 逆時針 順時針 排水電磁鐵 斷電 斷電 通電，牽引拉桿移動約13mm 單向滾針軸承 誰脫水軸一起旋轉 制動脫水軸 隨脫水軸一起旋轉 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一個角度，棘爪指向軸心 棘爪脫離棘輪，彈簧回轉到自由旋緊狀態(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)，轉動時更加旋緊在離合套上，起到傳動轉矩的作用 離合套 因方絲離合彈簧內徑被旋大， 方絲離合彈簧被旋緊，隨沈陽理工大學應用技術學院 16 故離合套分離 離合套轉動 剎車扭簧 抱緊剎車裝置外罩 旋松方向，不起作用 被拉桿牽引放松，對剎車裝置外罩不起作用 傳動情況 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 當波輪逆時針方向旋轉時，內桶有逆時針方向跟轉的傾向，這時與內桶成一體的脫水軸被單向滾針軸承卡住，不能轉動，所以內桶也就不能轉動。但在波輪順時針方向轉動時，單向滾針軸承允許轉動的方向與之一致，所以對脫水桶沒有制動作用。 當波輪順時針方向轉動時，內桶有順時針方向跟轉的傾向，這時自然狀態(tài) 的剎車扭簧將被旋緊，緊緊抱住剎車裝置外罩的軸端，相互之間產(chǎn)生足夠的摩擦力使兩者成為一整體。剎車裝置外罩的順時針旋轉摩擦力將剎車帶拉緊，剎車帶對剎車盤轉動產(chǎn)生摩擦阻力，這樣就阻止了內桶的跟轉。剎車裝置工作原理如圖 641 所示。 綜合所述，當波輪逆時針轉動時，依靠單向滾針軸承來防止內桶的跟轉；當波輪順時針方向轉動時，依靠剎車裝置來防止內桶的跟轉。 脫水過程中突然打開洗衣機上蓋，排水電磁鐵失電，方絲離合彈簧恢復到洗滌狀態(tài)，由于脫水是順時針旋轉，剎車扭簧將抱緊，剎車裝置起作用，剎車帶將使內桶迅速制動。 沈陽理工大學應用技術學院 17 （ 2）帶制動式減速離合器 帶制動式減速離合器和單向軸承式離合器結構和原理大體相同，其結構如圖 642 所示，減速器和制動器合二為一，即借用減速器外殼作為剎車盤。帶制動式減速離合器是由排水閥電磁鐵來切換高低速狀態(tài)。洗滌時，排水閥電磁鐵斷電，排水閥關閉，由制動桿 21 通過棘爪撥叉 25，使棘爪 27 卡住棘輪 3，棘輪內的方絲離合彈簧 4 松開，帶輪的動力無法傳給上半軸 15。同時制動帶 6 剎住制動輪 16，避免上半軸 15 因波輪軸轉動而跟轉。 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 內壁孔中。方絲離合彈簧 4 內部套住方孔離合套 29 和上半軸 28，為柔性接觸，旋緊時使兩者聯(lián)為一體。 脫水時，排水閥電磁鐵得電，排水閥處于排水狀態(tài)，電磁鐵帶動制動桿 21 移動一個距離，剎車帶 6 放松，制動輪 16 可自由轉動。同時，棘爪撥叉 25 隨制動桿轉過一個角度，棘爪和棘輪 3 分開，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。大帶輪 2沈陽理工大學應用技術學院 18 的扭矩由方孔離合套 2方絲離合彈簧 下半軸 2制動輪 16 傳給上半軸 15，為高速脫水提供動力。 帶制動式減速離合器主要有三種工作模式，如表 614 所示。 帶制動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 波輪轉向 順時針 逆時針 順時針 排水電磁鐵 斷電 斷電 通電，牽引拉桿移動約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一個角度，棘爪指向軸心 棘爪脫離棘輪，彈簧回轉到自由旋緊狀態(tài) 方絲離合彈簧 被棘輪逆時針方向旋松并固定，和離合套分離 在自由旋緊狀態(tài)，轉動時更加旋緊在離合套上，起到傳動轉矩的作用 離合套 因方絲離合彈簧內徑被旋大，故離合套空轉 方絲離合彈簧被旋緊，隨離合套 轉動 圓抱簧 旋松方向，不起作用 被旋緊在脫水軸上，防止內桶跟轉 被旋松，不起作用 剎車帶 貼壓在剎車盤上，并被拉緊，使脫水軸不能轉動，起到防止雖貼壓在剎車盤上，但摩擦力使其松弛，脫離脫水軸，不起作用 沈陽理工大學應用技術學院 19 跟轉的作用 所以不起作用 傳動情況 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 — 制動輪 — 上半軸 — 脫水桶 、 機械傳動系統(tǒng)設計計算 波輪式全自動洗衣機的傳動系統(tǒng)的設計計算內容較多，當大多數(shù)零部件可以選用而無需進行設計，一般設計內容主要有：方案設計、電動機選用、 帶傳動設計、行星減速器設計等。 1. 方案設計 波輪式洗衣機常用布局為輸入軸布置在內桶的中心處 ,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)設計任務中給出的內桶直徑為 400 mm 則外桶直徑約為 470mm,電動機軸與洗滌輸入軸之間中心距只能為 150mm 左右，在此范圍內選擇合適的一級降速傳動比和采用帶輪傳動。 2. 基本參數(shù)的選擇 目前洗衣機的洗衣量、電動機功率、內桶直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過實驗進行 設計選用的。表 615 是目前常用的波 輪式全自動洗衣機基本參數(shù)情況，可供設計時參考。 表 615 波輪式全自動洗衣機基本參數(shù) 洗衣量 /kg 電動機功率 /W 內桶直徑/mm 脫水轉速 /(r min1) 洗衣轉速/(r min1) 180 216。400 ~520 700~800 120~300 250 216。400 ~520 700~800 120~300 沈陽理工大學應用技術學院 20 250 216。400 ~520 700~800 120~300 370 216。400 ~520 700~800 120~300 370 216。400 ~520 700~800 120~300 根據(jù)設計任務要求最大洗衣量為 ，參照表 615 選用電動機功率為 180W，電動機滿載時轉速為 1370r min。 3. V 帶傳動設計計算 因為 V 帶傳動允許的傳動比較大，結構較緊湊，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，所以這里選用了最常用的 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，洗衣轉速為 180r/min，脫水轉速為 720r/min，則傳動比為： 720227021 ??? nni （ 1） 計算功率 caP 由于載荷變動小，因此取工作情況系數(shù) ?AK caP = PKA = （ 2） 選擇帶型 根據(jù)小帶輪轉速為 1370r/min，以及小帶輪安裝尺寸的大概范圍，選取普通 V 帶 Z 型（見圖 643） （ 3） 帶輪的基準直徑 21 dd和 初選小帶輪的基準直徑 1d ，查表 616 和表 617，選取1d =55mm， 大于 V 帶輪的最小基準直徑 mindd 的要求 50mm。 V 帶輪的最小基準直徑 槽型 Z SPZ A SPA B SPB C SPC 沈陽理工大學應用技術學院 21 mmdd /min 50 63 75 90 125 140 200 224 大帶輪的基準直徑2dd為： 2dd= mmmmdid ???，按表 617 圓整為2dd=106mm。 計算功率 caP /kW 普通 V 帶選型圖 （ 4）驗算帶的速度 v smsmndv d /?? ????? ?? 普通 V 帶的最大帶速 smv /30~25m ax ? ，故滿足要求。 V 帶輪的基準直徑系列 基準直徑 d 帶 型 Y Z SPZ A SPA B SPB C SPC D E 外徑 ad 50 54 沈陽理工大學應用技術學院 22 63 67 71 75 75 — 79 80 84 85 — — 90 94 95 — — 100 106 112 118 125 132 140 150 — — 104 — 116 — 129 136 144 154 132 139 147 157 （ 5）中心距和帶 的基準長度 Ld ? ? ? ? 02121 0 ?? ???? a ddadd dddd 根據(jù)洗衣機桶體的安裝尺寸，初取 α0=140mm，基準長度： ? ? ? ?? ? ? ?mmmmaddddaL ddddd53814045510610655214024222022121039。??????????????? 查表 618 選取和 538mm 相近的標準帶的長度 Ld 為 560mm，則實際中心距為： mmmmLLaa dd 1512 5385601402 39。0 ??????? ?????? 在安裝時，在結構上要保持 V 不定期有一定的張緊力，安裝中心距會略有所變化。 表 618 V 不定期的基準長度系列及長度系數(shù) KL 沈陽理工大學應用技術學院 23 基準長度 L d/mm K L 普通 V 帶 窄 V 帶 Y Z A B C D E SPZ SPA SPB SPC 450 500 560 630 710 800 900 （ 6）主動輪上的包角 α1 ???? 121 ?????? a dd dd? （ 7）帶的根數(shù) z 長度系數(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 61表 61表 620a 和表 620b，取另 KL=、 Kα=、P0=、 ?P0=。 表 619 包角系數(shù) ?K 小帶輪包角／ (176。) ?K 小帶輪包角／ (176。) ?K 180 1 145 175 140 170 135 165 130 160 125 155 120 150 沈陽理工大學應用技術學院 24 單根普通 V 帶的基本額定頻率 0P （單位： kW） 帶型 小帶輪節(jié)圓直徑 mmpd /1 小帶輪轉速 )min/( 11 ??rn 400 730 800 980 1200 1460 2800 Z 型 50 63 71 80 單根普通 V 帶額定功率的增量 0P? （單位： kW） 帶型 小帶輪轉速)min/( 11 ??rn 傳動比 i 0~ 1 2~ 4 5~ 8 9~ 2 3~ 8 9~ 4 5~ 4 5~ 1 2~ 9 i ? Z型 400 730 800 980 1200