【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 abc 由皮帶傳動(dòng)的計(jì)算知 Q=， NPQP ????? ， mmNnPTT . ???? mmNQM . a x ????? 圖三 軸的載荷分析圖 17 mmNTMM ca .329)()( 2222( m a x) ?????? ? 個(gè)截面處 M及 T列于下表： 表 41 截面處的彎距和扭距 M （ ） T （ ） caM （ ） 2 0 3 303 4 303 3. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面的強(qiáng)度。則由式（ 155）可得 MP aWM caca 329 3 ????? 前以選定軸的材料為 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，由表 151查得 ? ? MPa3551 ??? ，因此? ?1????ca ，故安全。 4． 7 波輪軸的設(shè)計(jì) 1．初步確定洲的最小直徑 先按式 152初步估算軸的最小直徑。選取材料為 3Cr13，調(diào)質(zhì)處理。 根據(jù)表 153，取 A=112，于是得 mind 0A? np3 ??? 波輪軸的最小直徑顯然是裝波輪處的致敬，此外，此處截面為正方形。 2．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 擬定裝配方案 （ 2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度取裝波輪處的截面b=10mm, mml 2021 ?? 。要滿足從方形截面到圓形截面的過(guò)渡，圓形截面出的直徑 18 mmbd ???? ，取圓軸處的直徑 mmd 1832 ?? ， 皮帶輪與軸為鍵連接，初定波輪地最大上升高度 mmh 200max ? ，取鍵長(zhǎng)為 mml 50min ? ；裝螺紋盤處的軸徑 mmd 1443 ?? 。 3．求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 作用在軸上的扭距： ???? 95500009550000 npT mmN . ? 作用在軸上的最大彎距： mmNQM . 7 5 a x ????? 4．校核危險(xiǎn)截面 A面為危險(xiǎn)截面，對(duì)其進(jìn)行彎扭校核： Mp aWMca 3 ????? 故安全。 前以選定軸的材料為 3Cr13,調(diào)質(zhì)處理，由表 151 查得 ? ? Mpa751 ??? ，因此? ?1????ca ，故安全。 19 第五章 電氣部分設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)概述 1. 采用常見(jiàn)的價(jià)廉物美的 ATMEL 單片機(jī) AT89C2051 作為控制核心。 2. 為防止因電源過(guò)低或電源間斷性供電而引起電腦工作狀態(tài)混亂 ,設(shè)置了欠壓檢測(cè)保護(hù)電路。 3. 設(shè)計(jì)蜂鳴電路 ,如有脫水誤開(kāi)蓋或脫水不平衡等狀況 ,蜂鳴器鳴叫 ,提示用戶進(jìn)行處理 ,保證洗衣機(jī)及人身安全。 系統(tǒng)總體框圖 圖 1:系統(tǒng)總體框圖 元器件介紹 AT89C2051 AT89C2051 引腳圖如圖 所示 AT89C2051 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 2k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， AT89C2051 穩(wěn)壓電源 水位低壓檢測(cè)開(kāi)關(guān) 安全開(kāi)關(guān) 啟動(dòng) /暫停 程序選擇 電機(jī)正轉(zhuǎn) 電機(jī)反轉(zhuǎn) 進(jìn)水閥 排水閥 蜂鳴器 LED 顯示 20 器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89C2051 單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合。 89 系列單片機(jī)是 ATMEL 公司的 8 位單片機(jī)系列產(chǎn)品，其最大特點(diǎn)是片內(nèi)含有 Flash 存儲(chǔ)器（取代 MCS－ 51中的 ROM），并且和 MCS－ 51 兼容（ AT89 的片內(nèi)含有 51 系列的 8031）。 89 系列單片機(jī)共有 7種型號(hào)，而 AT89C205 是其中的低檔型、低電壓產(chǎn)品 AT89C2051 的產(chǎn)品 . 單片機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)包括相應(yīng)的硬件和軟件。軟件是指編程用的指令系統(tǒng)；硬件即芯片提供的硬件資源和與外部結(jié)構(gòu)配置的器件，兩者缺一不可。 AT89C2051 是一種 20 引腳的雙列直插式 IC芯片，引腳是單片機(jī)的硬件外特性，用戶通過(guò)引腳連接外部器件就能組建單片機(jī)系統(tǒng)。 （ 1） P1 口：它是 8位雙向口線，即 ～ 。 （ 2） P3 口：它是帶有內(nèi)部上拉電阻的 7 位雙向口線，即 ～ 和 。 此外 P3 口還具有第二功能。 （ 3）復(fù)位端 RST（ 1腳） 由上述對(duì) AT89C2051 引腳介紹可見(jiàn)： P1 和 P3 口共占用 15 個(gè)引腳，外加復(fù)位、振蕩（時(shí)鐘）和電源端等已把芯片的引腳全部占完。 表 AT89C2051 引腳的復(fù)用功能 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 2k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 15 個(gè)雙向 I/O 口 6 個(gè)中斷源 兩個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 的寬工作電 壓范圍 時(shí)鐘頻率 024MHz 128x8bit 內(nèi)部 RAM 兩個(gè)外部中斷源 兩個(gè)串行中斷 21 可直接驅(qū)動(dòng) LED 兩級(jí)加密位 低功耗睡眠功能 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器 可編程 UARL 通道 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 W7805 L7805 為三端固定正輸出電壓集成線性穩(wěn)壓器 ,它是 7800 系列的一種， 7805 代表正 5V 輸出，元件外型如圖 所示，其中第一腳為輸入，第二腳輸出，第三腳為地。輸出電壓最小值為 ,而最大值為 , 輸 出 功 率 不 大 于 15W 。 圖 CW7805 外型圖 74LS139 74LS139 為雙 D觸發(fā)器。它是 74LS 系列的一種，目前主要有下列一些型號(hào)： M74LS13 HD74LS13 DM74LS13 SN74LS139。在本書(shū)中所選擇的是SN74139。它的外觀和引腳圖分別如圖 ， 。 圖 74LS139 外型圖 圖 74LS139 引腳圖 22 洗機(jī)機(jī)功能分析 由于 AT89C2051 的引腳少，內(nèi)存容量不大，所以所控制的洗衣機(jī)的功能有一定的限制，但是由于洗衣機(jī)的基本功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)衣物的洗滌。 （ 1）洗衣機(jī)的狀態(tài)功能：強(qiáng)、弱洗滌。 （ 2）洗衣程序功能：含有 4 種程序功能，即標(biāo)準(zhǔn)洗衣程序、經(jīng)濟(jì)洗衣程序、單次洗衣程序、排水程序。各程序的時(shí)間分配表如下： 表 全自動(dòng)洗衣機(jī)程序功能 單位：分鐘 洗滌 漂洗 脫水 標(biāo)準(zhǔn)程序 約 15 約 3 約 2 輕柔程序 約 10 約 2 約 2 強(qiáng)洗程序 約 15 無(wú) 無(wú) 排水程序 約 5 約 5 無(wú) （ 3）、特殊功能：故障診斷、安全保護(hù)、防振、暫停、間歇工作功能，聲光顯示功能。 全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制功能 對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)，一般要求具有如下基本功能。 （ 1） 強(qiáng)、弱洗滌功能。 過(guò) 程 選 擇 程 序 選 擇 23 （ 2） 4 種洗衣工作程序，即標(biāo)準(zhǔn)程序、輕柔程序、強(qiáng)洗程序和排水程序。標(biāo)準(zhǔn)程序是進(jìn)水→洗滌→漂洗→排水→脫水，如此循環(huán) 3 次，每循環(huán)一次洗滌或漂洗環(huán)節(jié)時(shí)間比上一循環(huán)同一環(huán)節(jié)時(shí)間減少 2 min。 （ 3） 進(jìn)、排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能。 （ 4） 脫水期間安全保護(hù)和 防振動(dòng)功能。 （ 5） 間歇驅(qū)動(dòng)方式。 （ 6） 暫停功能。 （ 7） 聲光顯示功能。 衣物的臟污程度是通過(guò)水的透明度來(lái)判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電傳感器，使紅外光通過(guò)水而進(jìn)入另一側(cè)的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小，說(shuō)明衣物較臟。 脫水時(shí)采用壓電傳感器。當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從脫水桶噴射出來(lái)的水作用于壓電傳感器上，根據(jù)這個(gè)壓力變化，自動(dòng)停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。 電路圖中各部件的分析 （ 1）全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作部件 全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作部件有 3個(gè)，就是電機(jī)、進(jìn)水閥和排水閥。 ①、電機(jī) 電機(jī)是洗 衣機(jī)的動(dòng)力源，它的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)洗衣桶和波輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)的狀態(tài)有3種，即正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止?fàn)顟B(tài)。 ②、進(jìn)水閥 進(jìn)水閥是用來(lái)控制洗衣機(jī)的進(jìn)水量的，他只有開(kāi)關(guān)兩種狀態(tài)。 ③、排水閥 它是用來(lái)控制排水的，他只有開(kāi)關(guān)兩種狀態(tài)。他是由 AT89C2051 的 13 腳控制的，當(dāng) AT89C2051 的 13 腳輸出低電平時(shí)，洗衣機(jī)進(jìn)入排水狀態(tài)，當(dāng)洗衣機(jī)內(nèi)的水位到達(dá)一定程度時(shí)，它給 AT89C2051 的 13 腳一個(gè)高電平，使洗衣機(jī)停止排水。 （ 2）、 SP1110 它是一種交流固態(tài)繼電器，內(nèi)有發(fā)光二極管及雙向可控硅， 10～ 50mA 輸入 24 電流即 可使雙向可控硅完全導(dǎo)通，輸出端通態(tài)電流為 3A（平均值），浪涌電流為15A。全自動(dòng)洗衣機(jī)之所以選用這個(gè)器件，是因?yàn)樗环矫婵墒闺娐愤M(jìn)一步簡(jiǎn)化，另一方面還可使強(qiáng)弱兩類電完全隔離，保證主板的安全。 （ 3）、 74S05 它是六反相器，他在全自動(dòng)洗衣機(jī)中做為中間緩沖器，其中的四個(gè)反相器可分別驅(qū)動(dòng)