【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，如人為打開機(jī)蓋，則通過連動(dòng)開關(guān)使電機(jī)斷電，同時(shí)使電磁制動(dòng)裝置處于制動(dòng)狀態(tài)，使脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求。波輪內(nèi)桶 電磁離合器 減速器 電動(dòng)機(jī) 圖24 方案三傳動(dòng)簡(jiǎn)圖和結(jié)構(gòu)圖其優(yōu)缺點(diǎn)為：（1）優(yōu)點(diǎn) 重量集中在中心因而不需要裝置平衡塊，內(nèi)外軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換直接由電機(jī)實(shí)現(xiàn)，不需要拉動(dòng)離合器手柄的牽引器，因?yàn)闆]有皮帶對(duì)軸拉緊的張力，可以將洗衣機(jī)專用電機(jī)直接安裝在外桶上，不需要安裝底板。減少摩擦，降低噪聲及延長(zhǎng)使用期，使洗衣機(jī)裝配程序大大簡(jiǎn)化，使洗衣機(jī)容易維修。（2）缺點(diǎn) 對(duì)制造要求相對(duì)較高，制造成本也相對(duì)較高，國(guó)內(nèi)對(duì)這種機(jī)型的制造較少，普及面不高。 傳動(dòng)方案四以直接驅(qū)動(dòng)方式的波輪洗衣機(jī)基本傳動(dòng)原理如圖25所示，這種驅(qū)動(dòng)方式把洗衣機(jī)原有的二級(jí)減速傳動(dòng)變?yōu)橐患?jí)減速傳動(dòng)或無級(jí)調(diào)速直接驅(qū)動(dòng)，采用變頻控制器，可以感知洗衣機(jī)的負(fù)載和水位等狀況從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而可以在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)洗衣機(jī)的洗滌和脫水轉(zhuǎn)速，電磁離合器控制穩(wěn)定，不易磨損和摩擦，是新一代的波輪洗衣機(jī)傳動(dòng)方式。其優(yōu)缺點(diǎn)為：（1）優(yōu)點(diǎn) 提高了整個(gè)裝置的效率，取消了皮帶和減速器，采用電磁離合器，去除因皮帶顫動(dòng)、打滑產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲，降低了維修費(fèi)用，提高了使用壽命。洗滌衣物的速度可調(diào)，可根據(jù)衣物性質(zhì)和多少自動(dòng)調(diào)節(jié)洗滌速度。（2）缺點(diǎn) 但是直接驅(qū)動(dòng)提出了更高的要求，不僅要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)有較寬的運(yùn)行范圍，而且要求電機(jī)具良好的重復(fù)性，這對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制能力提出了很高的要求。波輪內(nèi)桶 電磁離合器 永磁同步電機(jī) 變頻控制 圖25 方案四傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 傳動(dòng)方案選擇本論文對(duì)比了各方案，考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造難度、制造成本、通用性、互換性、工藝性、維修便捷性，文選用方案（一）的傳動(dòng)系統(tǒng)。下面將對(duì)方案（一）的傳動(dòng)系統(tǒng)具體組成結(jié)構(gòu)和原理作詳細(xì)分析。 3 全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理箱體部分由控制盤、上蓋、外殼、底座、底腳、吊掛裝置等組成。桶體部分采用套桶結(jié)構(gòu)，主要由內(nèi)桶、外桶、波輪等組成，全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌、漂洗、脫水都在內(nèi)桶進(jìn)行，外桶用來盛放洗滌液和收集脫水時(shí)甩出的水。傳動(dòng)部分包括電機(jī)、減速離合器、三角皮帶等，用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械力的產(chǎn)生和傳遞，驅(qū)動(dòng)洗滌和脫水等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。這也是本設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)討論的部分。程序控制部分主要由電腦程控器、水位傳感器/水位開關(guān)、安全開關(guān)等組成，它用來控制洗衣機(jī)按照用戶設(shè)定的程序工作。進(jìn)排水系統(tǒng)由進(jìn)/排水閥、水位傳感器/水位開關(guān)、進(jìn)/排水管等組成，它用來實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的自動(dòng)進(jìn)水及控制進(jìn)水量的多少及將漂洗脫水時(shí)甩出的水排出。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖31 圖 31 波輪式洗衣機(jī)整體結(jié)構(gòu)外觀圖傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、v帶、減速離合器等組成。全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)完成洗滌和脫水功能。洗滌時(shí)，波輪轉(zhuǎn)速較低（150300r/min）；而脫水時(shí)，脫水桶轉(zhuǎn)速較高（700—800r/min）。因此，要對(duì)電動(dòng)機(jī)1370r/min的輸出轉(zhuǎn)速作減速處理，以適應(yīng)兩項(xiàng)工作的不同要求。這主要由洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)來完成。為使洗衣機(jī)具有良好的機(jī)械傳動(dòng)性能并具有較大的傳動(dòng)比，使用帶傳動(dòng)作為第一級(jí)減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)考慮到洗衣機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊性與傳動(dòng)的可靠性，采用行星減速機(jī)構(gòu)作為第二級(jí)減速裝置。洗衣機(jī)的洗滌與脫水狀態(tài)的切換通過離合器實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)系統(tǒng)工作示意圖如圖3所示： 圖32 全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 減速離合器結(jié)構(gòu)和工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)中盛水桶與脫水桶是套在一起的，在洗滌中波輪轉(zhuǎn)動(dòng)而脫水桶不動(dòng)，脫水時(shí)兩者一起轉(zhuǎn)動(dòng)，完成此功能的部件是離合器。它由脫水軸、洗滌軸、抱簧和剎車等組成。目前應(yīng)用最廣泛的有兩種：帶制動(dòng)式減速離合器與單向軸承式減速離合器。本設(shè)計(jì)中采用帶制動(dòng)式離合器。： ，離合器中部有兩根軸：輸入軸l8和脫水軸23。輸人軸18的下端加工成四方形，與之相配的帶輪13和離合套19的內(nèi)孔也是方形。離合套19和帶輪13被螺母17固定在輸人軸18上，由于方軸與方孔的緊密配合，從而帶輪1輸入軸18和離合套19聯(lián)成了一體。輸入軸18的上端加工成齒形花鍵，和行星減速器的中心輪內(nèi)孔配合聯(lián)接。 輸入軸l8的外部是脫水軸23。在衣服洗滌時(shí)，脫水軸靜止不轉(zhuǎn)；而洗滌結(jié)束后，脫水軸應(yīng)將帶輪13的高轉(zhuǎn)速直接傳遞給脫水桶，完成脫水功能。這種轉(zhuǎn)換功能是由方絲離合彈簧15完成的。方絲離合彈簧的形狀呈錐形，上端幾圈的直徑比下端略小一些。由于脫水軸23和離合套19的外徑比方絲離合彈簧的內(nèi)徑略大，在自由狀態(tài)時(shí)，方絲離合彈簧就抱緊在離合套19和脫水軸23的外壁上。當(dāng)帶輪帶動(dòng)離合套向彈簧旋緊方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過方絲離合彈簧就將帶輪13的轉(zhuǎn)動(dòng)由離合套19傳遞到脫水軸23，這就是“合”時(shí)的脫水狀態(tài)。在洗滌時(shí)，可以將方絲離合彈簧向反方向旋松，使其內(nèi)徑變大，從而與離合套19脫離接觸，這就是“離”時(shí)的洗滌狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)彈簧旋松的機(jī)構(gòu)是棘輪棘爪裝置。方絲離合彈簧下端的彈簧卡2卡在棘輪3的內(nèi)槽中，通過棘爪5的擺動(dòng)使棘輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)方絲離合彈簧向旋松方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖33 減速離合器結(jié)構(gòu)圖1—輸出軸 2—大水封 3—滾動(dòng)軸承 4—止回彈簧 5—離合器上蓋 6—行星減速機(jī)構(gòu) 8—行星輪架 9—太陽(yáng)輪 10—內(nèi)齒圈 11—滾動(dòng)軸承 12—彈簧外罩 13—v帶輪 14—棘輪 15—方絲離合彈簧 16—墊片 17—螺母 18—輸入軸 19—離合套 20—彈性擋圈 21—含油軸承 22—棘爪 23—脫水軸 24—撥桿 25—含油軸承 26—彈性擋圈 27—離合器下蓋 28—行星齒輪 29—操縱機(jī)構(gòu) 30—離合扭簧31—?jiǎng)x車扭簧 32—彈性擋圈 33—含油軸承 34—彈簧外罩 35—含油軸承 36—彈性擋圈 37—小水封 38—密封蓋板 圖 34 離合棘輪工作原理圖 圖35 行星齒輪減速器示意圖 a中心輪；g行星輪；b內(nèi)齒圈；H行星架制動(dòng)帶7用于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)和洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中阻止脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)約束洗滌旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的順向跟隨；逆向跟隨則由脫水軸23所套的螺旋扭簧式的止回彈簧4阻止。對(duì)跟隨的阻止可避免脫水桶的跟轉(zhuǎn)以至降低洗滌效果。對(duì)逆向跟隨的阻止也避免輸入套19帶動(dòng)離合彈簧15扭緊逆向偶合制動(dòng)連軸套19和輸入軸18。本文采用NGW型行星齒輪系減速機(jī)構(gòu)。行星減速器6以其內(nèi)齒輪結(jié)合于減速器內(nèi)周，輸入軸18是其輸入，洗滌軸1是其輸出?？刂茥U29未受驅(qū)動(dòng)時(shí)，脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)于離合機(jī)構(gòu)與輸入軸18分離，且受到復(fù)位的制動(dòng)帶7順向制動(dòng)與跟隨阻動(dòng)以及止回彈簧4的逆向跟隨阻動(dòng)；制動(dòng)帶7約束減速機(jī)構(gòu)6，輸入軸18只經(jīng)減速機(jī)構(gòu)6減速傳動(dòng)洗滌軸1，減速離合器進(jìn)入洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)?？刂茥U29被驅(qū)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)帶7松開解除對(duì)脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制動(dòng)和對(duì)減速機(jī)構(gòu)6約束，輸入軸18與離合機(jī)構(gòu)偶合脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，以及經(jīng)減速機(jī)構(gòu)6直傳偶合洗滌軸1與脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步旋轉(zhuǎn)，減速離合器進(jìn)入脫水運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 洗滌時(shí)，通過減速離合器降低轉(zhuǎn)速帶動(dòng)波輪間歇正反轉(zhuǎn)，此時(shí)洗滌脫水桶不轉(zhuǎn)動(dòng)。 此時(shí)，電磁鐵處于斷電狀態(tài)，排水閥關(guān)閉，制動(dòng)桿沒有動(dòng)作，扭簧抱緊剎車裝置外罩，剎車帶被拉緊，剎車裝置起作用。脫水軸制動(dòng)。同時(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪深入棘輪4～5mm，將棘輪順時(shí)針撥過一個(gè)角度，使棘爪對(duì)準(zhǔn)棘輪中心，這樣方絲彈簧隨著棘輪的旋轉(zhuǎn)而放松，下端與離合套脫離，即離合套與脫水軸－內(nèi)桶法蘭－內(nèi)桶脫離，此時(shí)離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大皮帶輪帶動(dòng)離合套及齒輪軸旋轉(zhuǎn)，通過行星輪減速機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)傳送至波輪，實(shí)現(xiàn)洗滌。此時(shí)由于離合套與脫水軸分離且脫水桶制動(dòng)，所以內(nèi)桶固定不動(dòng)。洗滌時(shí)的傳動(dòng)路線是：電機(jī)→小皮帶輪→大皮帶輪→輸入齒輪軸→中心輪→行星齒輪→行星架→波輪軸→波輪。 電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)一級(jí)皮帶輪減速后，又經(jīng)行星減速器減速，故波輪轉(zhuǎn)速較低，一般為175r/min。其工作示意圖如下： 圖36 洗滌時(shí)工作示意圖脫水時(shí)，排水電磁鐵通電吸合，排水閥被拉開，固定在電磁鐵拉桿上的檔套推動(dòng)制動(dòng)桿，制動(dòng)杠桿繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使其下端的剎車帶放松，當(dāng)減速器整體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力將剎車帶拉松，故剎車帶不起作用。制動(dòng)杠桿推動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘，使離合套轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其上