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1、機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 沈 陽(yáng) 理 工 大 學(xué) 機(jī)電一體化 課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 題 目： 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī) 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系： 裝備制造工程分院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 班級(jí)學(xué)號(hào)： 08141212 學(xué)生姓名： 劉 彤 指導(dǎo)教師： 劉長(zhǎng)吉 2011 年 6 月 14 日 75 目 錄 摘 要……………………………

2、…………………………………………………1 第一章 緒論………………………………………………………………………2 1.1 機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)目的 ………………………………………………………………2 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) …………………………………………………………………………………2 第二章 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………3 2.1 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)總體結(jié)構(gòu) …………………………………………………………3 2.2 進(jìn)水排水系統(tǒng) ……………………………………………………………………………3 2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 ………………………………………………

3、………………7 2.4 機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)傳動(dòng)計(jì)算…………………………………………………………………14 第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………20 3.1 全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能要求………………………………………………………………20 3.2 硬件電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………21 3.3 控制程序設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………22 總 結(jié)…………………………………………………………………………24 致 謝…………………………………………………………………………26 參考文獻(xiàn)………

4、…………………………………………………………………27 摘 要 從目前的洗衣機(jī)市場(chǎng)來(lái)看，洗衣機(jī)分為三種類(lèi)型：波輪機(jī)、滾筒機(jī)以及攪拌機(jī)，但目前國(guó)內(nèi)賣(mài)場(chǎng)上以波輪機(jī)和滾筒機(jī)為主，攪拌機(jī)很少在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)。 波輪洗衣機(jī)，20世紀(jì)五六十年代出現(xiàn)于日本的波輪洗衣機(jī)。目前是我國(guó)人民最了解，市場(chǎng)占有率最高的洗衣機(jī)種類(lèi)。特點(diǎn)：耗水量大價(jià)格低 滾筒洗衣機(jī)，發(fā)源于歐洲，是模仿棒錘擊打衣物原理設(shè)計(jì)，利用電動(dòng)機(jī)的機(jī)械 做功使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)，衣物在滾筒中不斷地被提升摔下，再提升再摔下，做重復(fù)運(yùn)動(dòng)，加上洗衣粉和水的共同作用使衣物洗滌干凈。特點(diǎn)：耗電量大磨損小 攪拌洗衣機(jī)，攪拌式洗衣機(jī)先于波輪式洗衣機(jī)出現(xiàn)。

5、全自動(dòng)攪拌式洗衣機(jī)發(fā)源于美國(guó)，在美國(guó)流行，但在中國(guó)很難見(jiàn)到。它與波輪洗衣機(jī)最大的區(qū)別就是波輪旋轉(zhuǎn)只有270度，不像波輪洗衣機(jī)的波輪是旋轉(zhuǎn)360度。特點(diǎn)：洗凈度好耗水多 未來(lái)洗衣機(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹浅暡ㄏ匆聶C(jī)，運(yùn)用超聲波原理振動(dòng)洗衣，從概念上徹底更新洗衣機(jī)洗滌原理，不再使用洗衣粉，是真正的環(huán)保型洗衣機(jī)。到時(shí)，人們不僅從洗衣機(jī)里拿出衣服就能穿，而且完全不用考慮清洗劑會(huì)對(duì)衣料帶來(lái)的損害，更不存在化學(xué)洗滌劑的環(huán)境污染問(wèn)題了。 第一章 緒論 1.1機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)目的 機(jī)電一體化系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。要求學(xué)生

6、做那個(gè)和運(yùn)用說(shuō)學(xué)過(guò)的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等方面的知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行一次機(jī)電結(jié)合的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，主要目的是： 1) 學(xué)習(xí)機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案立定，分析與比較的方法。 2) 通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握集中典型傳動(dòng)晚間與導(dǎo)向元件的工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法與選用原則。如齒輪/同步帶減速裝置、蝸桿副、滾珠絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等。 3) 通過(guò)對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握常用伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理、計(jì)算選擇方法與控制驅(qū)動(dòng)方式，學(xué)會(huì)選用典型的位移/速度傳感器；如交流、逼近伺服進(jìn)給系統(tǒng)，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，直線光柵等。 4) 通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握一些

7、典型硬件電路的設(shè)計(jì)方法和控制軟件的設(shè)計(jì)思路；如控制系統(tǒng)選用原則、CPU選擇、存儲(chǔ)器擴(kuò)展、I/O接口擴(kuò)展、A/D與D/A配置、鍵盤(pán)與現(xiàn)實(shí)電路設(shè)計(jì)等，以及控制系統(tǒng)的管理軟件、伺服電動(dòng)機(jī)的控制軟件等、 5) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，學(xué)習(xí)并初步樹(shù)立“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的思想。 6) 鍛煉提高學(xué)生應(yīng)用手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)、查閱文獻(xiàn)資料以及撰寫(xiě)科技論文的能力。 1.2設(shè)計(jì)任務(wù) 　　任務(wù)：設(shè)計(jì)一種波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)，要求最大洗衣質(zhì)量為3.8kg，內(nèi)桶直徑為φ400mm，洗衣轉(zhuǎn)速約為140～200r／min，脫水轉(zhuǎn)速約為700～800r／min。要求具有自動(dòng)調(diào)節(jié)水位、

8、根據(jù)衣服種類(lèi)設(shè)定洗滌模式、自動(dòng)進(jìn)水、排水和自動(dòng)脫水等功能。 第二章 波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)總體結(jié)構(gòu) 目前在我國(guó)生產(chǎn)的洗衣機(jī)中，波輪式洗衣機(jī)占了80％以上。早期生產(chǎn)的波輪式洗衣機(jī)波輪較小，直徑都在165～185mm之間，轉(zhuǎn)速為320～500r／min?，F(xiàn)在基本都是大波輪洗衣機(jī)，其中又以碟形波輪應(yīng)用最廣，波輪直徑約為300mm，轉(zhuǎn)速約為120～300r／min。 　　一般來(lái)說(shuō)，波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)具有洗滌、脫水、水位自動(dòng)控制，以及根據(jù)不同衣物選擇洗滌方式和洗滌時(shí)間等基本功能，其結(jié)構(gòu)主要由洗滌和脫水系統(tǒng)、進(jìn)排水系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)

9、、電氣控制系統(tǒng)、支承機(jī)構(gòu)等5大部分組成，如下圖所示。 1排水管 12進(jìn)水接頭 2溢水管 13壓力軟管 3吊桿 14貯氣室 4脫水桶（內(nèi)桶）15支架 5盛水桶（外桶）16電動(dòng)機(jī) 6水衡環(huán) 17離合器 7蓋板 18波輪 8安全開(kāi)關(guān) 19脫水軸 9控制面板 20排水電磁閥 10水位控制器 21法蘭盤(pán) 11進(jìn)水電磁閥 22脫水孔 2.2進(jìn)水、排水系統(tǒng) 　　全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)、排水系統(tǒng)主要由進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥 和水位開(kāi)關(guān)等組成。 　　1.水位開(kāi)關(guān)

10、 水位開(kāi)關(guān)又稱(chēng)壓力開(kāi)關(guān)。洗衣機(jī)洗滌桶進(jìn)水時(shí)的水位和洗滌桶排水時(shí)的狀況是由壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)的。當(dāng)洗衣機(jī)工作在洗絳或漂洗程序時(shí)，若桶內(nèi)無(wú)水或水量不夠，壓力開(kāi)關(guān)則發(fā)出供水信號(hào)。當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，壓力開(kāi)關(guān)將發(fā)出關(guān)閉水源的信號(hào)。微電腦全自動(dòng)洗衣機(jī)工作在排水程序時(shí)，若排水系統(tǒng)有故障，水位開(kāi)關(guān)則發(fā)出排水系統(tǒng)受阻信號(hào)。 (1)結(jié)構(gòu)　波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)上使用最多的水位開(kāi)關(guān)是空氣壓力式，其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。這類(lèi)壓力開(kāi)關(guān)按其功能可大致分為氣壓傳感裝置、控制裝置及觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)三部分。 　　氣壓傳感裝置由氣室11、橡膠膜10、塑料盤(pán)9、頂心6等組成；控制裝置由壓力彈簧4、導(dǎo)套2、調(diào)壓螺釘3、杠桿l和凸輪5等

11、組成；觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)由動(dòng)簧片8、開(kāi)關(guān)小彈簧7、動(dòng)靜觸點(diǎn)組成，其中公共觸點(diǎn)COM和常閉觸點(diǎn)NC組成動(dòng)斷觸點(diǎn)，公共觸點(diǎn)COM和常開(kāi)觸點(diǎn)NO組成動(dòng)合觸點(diǎn)。動(dòng)簧片8是由鈹青銅板制成，其結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。 圖2-1水位開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)及其水壓傳遞系統(tǒng) 1杠桿 2導(dǎo)套 3調(diào)壓螺釘 4壓力彈簧 5凸輪 6頂心 7開(kāi)關(guān)小彈簧 8動(dòng)簧片 9塑料盤(pán) 10橡膠模 11氣室 12壓力軟管 在內(nèi)動(dòng)簧片和外動(dòng)簧片的a、b點(diǎn)安裝一個(gè)小彈簧，即圖2中的開(kāi)關(guān)小彈簧7。 c點(diǎn)為內(nèi)動(dòng)簧片的力驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，位于頂心和塑料盤(pán)的軸心線上。 圖2-2觸點(diǎn)開(kāi)關(guān) (2)工作原理 當(dāng)水注入內(nèi)桶時(shí)，氣章很快被封閉

12、。隨著水位上升，封閉在氣室內(nèi)的空氣壓力也不斷提高，壓力經(jīng)軟管12傳到水位開(kāi)關(guān)氣室11，水位開(kāi)關(guān)氣室ll內(nèi)的空氣壓力向上推動(dòng)橡膠膜10和塑料盤(pán)9，推動(dòng)動(dòng)簧片8中的內(nèi)動(dòng)簧片向上移動(dòng)，壓力彈簧4被壓縮。當(dāng)注水到了選定水位時(shí)，此時(shí)內(nèi)動(dòng)簧片移動(dòng)到預(yù)定的力平衡位置，開(kāi)關(guān)小彈簧7將拉動(dòng)外動(dòng)簧片，并產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)NC與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)NO與公共觸點(diǎn)COM閉合，從而發(fā)出關(guān)閉水源信號(hào)。 　　排水時(shí)，當(dāng)水位下降到規(guī)定的復(fù)位水位時(shí)，水位產(chǎn)生的壓力減小，壓力彈簧4回復(fù)伸長(zhǎng)，推動(dòng)頂心6，使動(dòng)簧片8中的內(nèi)動(dòng)簧片向下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到預(yù)定的力平穩(wěn)位置時(shí)，開(kāi)關(guān)小彈簧7對(duì)外動(dòng)簧片產(chǎn)生一個(gè)向上的

13、推力，使開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)N0與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)NC與公共觸電C0M閉合，從而改變控制電路的通斷。 2.進(jìn)水電磁閥 (1)結(jié)構(gòu)　進(jìn)水電磁閥也稱(chēng)為進(jìn)水閥或注水閥，其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。 圖2-3進(jìn)水閥結(jié)構(gòu)圖 1金屬過(guò)濾網(wǎng) 2閥座 3導(dǎo)磁鐵框 4線圈 5小彈簧 6鐵心 7小橡膠塞 8塑料盤(pán) 9橡膠閥 (2)工作原理　電磁閥線圈4斷電時(shí)，鐵心6在自重和小彈簧5作用下下壓，使鐵心6下端的小橡膠塞7堵住泄壓孔B，此時(shí)如果有水進(jìn)入進(jìn)水腔I，水便由加壓孔A進(jìn)入控制腔Ⅱ，使控制腔Ⅱ內(nèi)水壓逐漸增大，最終使橡膠閥9緊壓在出水管的上端口上，將閥關(guān)閉。同時(shí)．因鐵心6上

14、面空間與控制腔Ⅱ相通，控制腔Ⅱ內(nèi)水壓的增大還會(huì)使鐵心6上面空間氣體壓強(qiáng)增大．導(dǎo)致橡膠閥9更緊地壓在泄壓孔B上，增加了閥關(guān)閉的可靠性。 當(dāng)進(jìn)水電磁閥線罔4通電后，產(chǎn)生的電磁吸力將鐵心6向上吸起，泄壓孔B被打開(kāi)。控制腔Ⅱ內(nèi)的水迅速?gòu)男箟嚎譈中流入出水管，同時(shí)經(jīng)加壓孔A流人控制腔Ⅱ的水又進(jìn)行補(bǔ)充。但由于加壓孔A比泄壓孔B小，使控制腔Ⅱ內(nèi)的壓力迅速下降。當(dāng)控制腔Ⅱ中的水壓降到低于進(jìn)水腔I水壓時(shí)，橡膠閥9被進(jìn)水腔I中的水向上推開(kāi)，水從進(jìn)水腔Ⅰ直接進(jìn)入出水管，進(jìn)而流人盛水桶。水到位后，由水位開(kāi)關(guān)切斷進(jìn)水電磁閥線圈4的電源，進(jìn)水閥重新關(guān)閉。 3.排水電磁閥 1排水閥座 13銜鐵 2橡膠閥

15、 14開(kāi)口銷(xiāo) 3內(nèi)彈簧 15外桶 4外彈簧 16擋套 5導(dǎo)套 17剎車(chē)扭簧伸出端 6閥蓋 7電磁鐵拉桿 8銷(xiāo)釘 9基板（鐵墊圈） 10微動(dòng)開(kāi)關(guān)壓鈕 11引線端子 12排水電磁鐵 　　排水電磁閥由電磁鐵與排水閥組成，如圖2-4所示。電磁鐵和排水閥是兩個(gè)獨(dú)立的部件，兩者之間以電磁鐵拉桿聯(lián)接起來(lái)。 圖2-4排水閥的結(jié)構(gòu)與電磁鐵的裝配關(guān)系 (1)結(jié)構(gòu) 排水閥是由排水閥座1、橡膠閥2、內(nèi)外彈簧3與4、導(dǎo)套5和閥蓋6等組成。排水閥門(mén)采用橡膠材料制成，內(nèi)有一個(gè)由硬質(zhì)塑料制作的導(dǎo)套5。導(dǎo)套5內(nèi)裝有內(nèi)彈簧3，它一端卡在導(dǎo)套左邊槽口，另一端鉤掛在電磁鐵

16、拉桿7上，內(nèi)彈簧3處于拉緊狀態(tài)。在導(dǎo)套5外裝有一個(gè)外彈簧4，它的剛度比內(nèi)彈簧3小,它的一端與閥蓋6接觸．另一端與導(dǎo)套5的基座接觸．外彈簧4處在壓縮變形狀態(tài)。 電磁鐵有交流和直流兩種，機(jī)械式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用交流電磁鐵，而電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用直流電磁鐵。交流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù)如表2-1所示，直流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù)如表2-2所示。 表2-2直流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù) 表2-1交流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù) (2)工作原理　洗衣機(jī)處在進(jìn)水和洗滌時(shí)，排水閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)主要由外彈簧4把橡膠閥2緊壓在排水閥座1的底部。 排水時(shí)，排水電磁鐵通電工作，銜鐵

17、13被吸入，牽動(dòng)電磁鐵拉桿7。由于拉桿7位移，在它上面的擋套16撥動(dòng)制動(dòng)裝置的剎車(chē)扭簧伸出端17，使制動(dòng)裝置處于非制動(dòng)狀態(tài)(脫水狀態(tài))。另一方面隨著電磁鐵拉桿7的左端離開(kāi)導(dǎo)套5，外彈簧4被壓縮，使排水閥門(mén)打開(kāi)正常排水時(shí)，橡膠閥2離開(kāi)排水閥座l密封面的距離應(yīng)不小于8mm，排水電磁鐵的牽引力約為40N。 2.3傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 　　傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、減速離臺(tái)器組成。套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)完成洗滌和脫水工作。洗滌時(shí)，波輪轉(zhuǎn)速較低(140～200r/min)；而脫水時(shí)，脫水桶轉(zhuǎn)速較高(約800r／min)。因此，要對(duì)電動(dòng)機(jī)1370r／min的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速處理，以適應(yīng)

18、兩項(xiàng)工作的不同要求，這主要由洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成，傳動(dòng)系統(tǒng)的工作示意如圖2-5所示。 圖2-5 套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 圖2-5 套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 1.電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù) 　　電動(dòng)機(jī)是整個(gè)洗衣機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源。我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)的套桶 式洗衣機(jī)大多采用的是電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)品遵循中華人民共和 國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB／T3758-1996《家用洗衣機(jī)用電動(dòng)機(jī)通用技術(shù)條 表2-3XD型洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 件》。目前常用的電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表2-3所示。 2.減速離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 　　早期設(shè)計(jì)的小波輪全自動(dòng)洗農(nóng)機(jī)的離合器沒(méi)有減速功能

19、，故洗滌和脫水轉(zhuǎn)速相同。新型大波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱(chēng)為減速離合器，其種類(lèi)很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。目前應(yīng)用最為廣泛的有兩種：?jiǎn)蜗蜉S承式減速離合器與帶制動(dòng)式減速離合器。 (1)單向軸承式減速離合器 　1)基本結(jié)構(gòu) 　?、匐x合器主要結(jié)構(gòu)如圖2-6所示。離合器中部有兩根軸：輸入軸l和脫水軸l8。輸人軸1的下端加工成四方形，與之相配的帶輪3和離合套20的內(nèi)孔也是方形。離合套20和帶輪3被螺母2固定在輸人軸1上，由于方軸與方孔的緊密配合，從而帶輪3、輸入軸I和離合套20聯(lián)成了一體。輸入軸1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。 圖

20、2-6全自動(dòng)洗衣機(jī)離合器的結(jié)構(gòu) 1.輸入軸 2.螺母 3.帶輪 4.方絲離合彈簧 5.棘輪 6.棘爪 7.撥叉 8.單項(xiàng)滾輪軸承 9.叉車(chē)裝置外罩 10.叉車(chē)扭簧 11,12密封圈 13.支架 14.離合器外罩 15.剎車(chē)帶 16.剎車(chē)盤(pán) 17.十字軸套 18.脫水軸 19..支撐架 20離合套 21.拉桿 輸入軸l的外部是脫水軸18。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3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4完成的。方絲離合彈簧的形狀呈錐形，上端幾圈的

21、直徑比下端略小一些。由于脫水軸18和離臺(tái)套20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20和脫水軸18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(guò)方絲離合彈簧就將帶輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)由離合套20傳遞到脫水軸18，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20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，圖2-7是其工作原理簡(jiǎn)圖。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(guò)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2-7棘輪棘爪裝置 圖2-7中的

22、8是單向滾針軸承部件，它的內(nèi)圈與脫水軸18相接觸，它的外圈與齒輪軸承座過(guò)盈配合成一體，齒輪軸承座嵌在支撐架19中，支撐架用螺栓和離合器外罩14固定在一起。在單向滾針軸承8的作用下，脫水軸l8只能向一個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)。單向滾針軸承是滾針軸承產(chǎn)品領(lǐng)域中一種科技含量較高的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，徑向截面小。因?yàn)槠渫馊ぷ髅媸切ㄐ危灾辉试S一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)．可以起到單向離合器的作用。洗衣機(jī)單向滾針離合器的工作原理如圖2-8所示，它由帶楔形面的外圈7以及利用保持架3隔開(kāi)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針落入楔形槽的大端中，此時(shí)脫水軸可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；而當(dāng)脫水軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針

23、則卡緊在楔彤槽的小端處，這時(shí)脫水軸將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖2-8單向滾針離合器的工作原理 1支撐架 2齒輪軸承座 3滾針保持架 4輸入軸 5脫水軸 6滾針 7軸承外圈 8螺栓 在圖2-6中，剎車(chē)裝置外罩9、剎車(chē)扭簧lO、剎車(chē)帶15、剎車(chē)盤(pán)16和十寧軸套17等組圖2-9 脫水工作狀態(tài)示意圖 成了脫水軸18的剎車(chē)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(chē)盤(pán)16又和十字軸套17用螺栓固定在一起，所以剎車(chē)盤(pán)16和脫水軸18聯(lián)成了一體。剎車(chē)裝置外罩9安裝在脫水軸18上，為間隙配合，它對(duì)脫水軸的作用由剎車(chē)扭簧10控制。剎車(chē)扭簧10套裝在剎車(chē)裝置外罩9的外圓上，其下

24、端固定在離合器外罩上，它的上端則嵌在拉桿21的一個(gè)方孔中，由排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿控制其狀態(tài)。洗滌時(shí)，排水電磁鐵斷電，剎車(chē)扭簧處于自由旋緊的狀態(tài)。當(dāng)脫水軸18順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于剛性剎車(chē)帶15緊緊抱住剎車(chē)盤(pán)16，而其一端又卡在剎車(chē)裝置外罩9的方槽中，所以剎車(chē)盤(pán)、剎車(chē)帶以及剎車(chē)裝置外罩9都將一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。剎車(chē)裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，剎車(chē)扭簧10將被迅速旋緊，強(qiáng)大的摩擦力使剎車(chē)裝置外罩9無(wú)法動(dòng)作，此時(shí)剎車(chē)帶15和剎車(chē)盤(pán)16將發(fā)生劇烈摩擦，對(duì)脫水軸18產(chǎn)生制動(dòng)作用，防止脫水桶產(chǎn)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 1大帶輪 2離合器 3方絲離合彈簧 4棘輪 5脫水軸 6輸入軸 7單項(xiàng)滾針軸承 8剎車(chē)裝置

25、 9法蘭盤(pán) 10減速器 11波輪 12內(nèi)桶 13緊固螺釘 14外桶 15密封圈 16剎車(chē)扭簧 17離合器外罩 18棘爪 脫水工作狀態(tài)如圖2-9所示，排水閥通電，排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿使剎車(chē)扭簧處于放松狀態(tài)。由于剎車(chē)裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，與旋松的剎車(chē)扭簧之間可以自由滑動(dòng)，剎車(chē)不起作用，因此剎車(chē)裝置外罩9、剎車(chē)盤(pán)16、剎車(chē)帶15都將與脫水軸18一起高速旋轉(zhuǎn)，完成脫水功能。 狀態(tài)，這時(shí)也就抱緊了離合套2。大帶輪l在脫水時(shí)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧3將會(huì)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(yùn)轉(zhuǎn)。由于此時(shí)脫水軸5做順時(shí)

26、針運(yùn)動(dòng)，和單向滾針軸承7的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此單向滾針軸承7對(duì)它的運(yùn)動(dòng)無(wú)限制。由于脫水軸5通過(guò)鎖緊塊與法蘭盤(pán)9聯(lián)接，而內(nèi)桶12與行星減速器10均固定在法蘭盤(pán)9上，所以脫水軸5帶動(dòng)內(nèi)桶12以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動(dòng)減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無(wú)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(huì)發(fā)生拉傷。 脫水狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)→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(pán)9→內(nèi)桶12。由于電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級(jí)減速．所以?xún)?nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約680～800r／min。 ?、谙礈鞝顟B(tài)如圖2

27、-10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(shí)剎車(chē)扭簧16被恢復(fù)到自然旋緊狀態(tài)，扭簧抱緊剎車(chē)裝置外罩，剎車(chē)裝置8起作用；同時(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪18伸入棘輪4，將棘輪撥過(guò)一個(gè)角度，方絲離合彈簧3被旋松，其下端與離臺(tái)套2脫離，這時(shí)離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大帶輪1帶動(dòng)輸入軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)行星減速器減速后，帶動(dòng)波輪軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)洗滌功能。輸入軸至波輪軸的傳動(dòng)稱(chēng)為二級(jí)減速，其工作過(guò)程為：輸人軸通過(guò)中心輪驅(qū)動(dòng)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?yàn)樾行禽喒潭ㄔ谛行羌苌希孕行禽喌墓D(zhuǎn)也將帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)；行星架以花鍵孔與波輪軸下端的花鍵相聯(lián)接，帶動(dòng)波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動(dòng)。行

28、 星減速器的減速比i計(jì)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(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)→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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級(jí)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。 圖2-10 脫水工作狀態(tài)示意圖 1大帶輪 2離合器 3方絲離合彈簧 4棘輪 5脫水軸 6輸入軸 7單項(xiàng)滾針軸承 8剎車(chē)裝置 9法蘭盤(pán) 10減速器 11波輪 12內(nèi)桶 13緊固螺釘 14外桶 15密封圈 16剎車(chē)扭簧 17離合器外罩 18棘爪 對(duì)于洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)三

29、種工作情況，各零部件工作狀態(tài)如表2-4所示。 表2-4三種零部件工作狀態(tài) ③內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解決　洗滌時(shí)防止內(nèi)桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)是設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。洗滌時(shí)，波輪將傳動(dòng)力矩傳遞給水和洗滌物，而轉(zhuǎn)動(dòng)的水和洗滌物又將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)桶。因此，內(nèi)桶如果不固定或固定不可靠，就要隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。洗滌時(shí)，內(nèi)桶跟 轉(zhuǎn)現(xiàn)象將減弱洗滌效果并對(duì)洗衣機(jī)不利，所以要防止山桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)。因?yàn)閮?nèi)桶和脫水軸是連成一體的，所以只要將脫水軸可靠固定，就可使內(nèi)桶不跟轉(zhuǎn)。為此．除了剎車(chē)裝置外，在脫水軸上還安裝有單向滾針軸承。 圖2-11剎車(chē)裝置工作原理 1 剎車(chē)裝置外罩 2剎車(chē)帶 3剎車(chē)盤(pán) 4鎖緊十字軸套 5

30、脫水軸 6輸入軸 7鎖緊螺栓 8輸入軸 當(dāng)波輪逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)桶有逆時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)與內(nèi)桶成一體的脫水軸被單向滾針軸承卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以?xún)?nèi)桶也就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。但在波輪順時(shí)針力向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向滾針軸承允許轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與之致，所以對(duì)脫水桶沒(méi)有制動(dòng)作用。 　　當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)桶有順時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)自然狀態(tài)的剎車(chē)扭簧將被旋緊，緊緊抱住剎車(chē)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(chē)裝置外罩的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)摩擦力將剎車(chē)帶拉緊，剎車(chē)帶對(duì)剎車(chē)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力，這樣就阻止了內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)。剎車(chē)裝置工作原理如圖2-11所示。 　　綜合所述，當(dāng)波輪逆

31、時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠單向滾針軸承來(lái)防止內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)；當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠剎車(chē)裝置來(lái)防止內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)。 脫水過(guò)程中突然打開(kāi)洗衣機(jī)上蓋，排水電磁鐵失電，方絲離合彈簧恢復(fù)到洗滌狀態(tài)，由于脫水是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，剎車(chē)扭簧將抱緊，剎車(chē)裝置起作用，剎車(chē)帶將使內(nèi)桶迅速制動(dòng)。 2.4機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 　　波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容較多，但大多數(shù)零部件可以選用無(wú)需進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有：方案設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)選用、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、行星減速器設(shè)計(jì)等。 1.方案設(shè)計(jì) 波輪式洗衣機(jī)常用布局為輸入軸布置在內(nèi)桶的中心處，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)基本上同軸布置，電動(dòng)機(jī)只能偏置一邊，為了保持平衡，可

32、將排水電磁閥和排水管與電動(dòng)機(jī)對(duì)稱(chēng)布置，必要時(shí)可加平衡塊。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)中給出的內(nèi)桶直徑為400mm，則外桶直徑約為470mm，電動(dòng)機(jī)軸與洗滌輸入軸之間中心距只能為150mm左右．在此范罔內(nèi)選擇合適的一級(jí)降速傳動(dòng)比和采用帶輪傳動(dòng)。 2.基本參數(shù)的選擇 表2-5波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)基本參數(shù) 　　目前洗衣機(jī)的洗衣量、電動(dòng)機(jī)功率、內(nèi)桶直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)選用的。表2-5是目前常用的波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)基本參數(shù)情況，可供設(shè)計(jì)時(shí)參考． 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求最大洗衣量為3.8kg，參照表2-5選用電動(dòng)機(jī)功率為180w，電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)轉(zhuǎn)速為1370r／min。 3. V帶傳動(dòng)設(shè)

33、計(jì)計(jì)算 　　因?yàn)閂帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，在同樣的張力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)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(jí)降速。 參照表2-5，初步選定電動(dòng)機(jī)功率P為l80W，洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為720r/min，則傳動(dòng)比為： (1)計(jì)算功率Pca 　由于載荷變動(dòng)小，因此取工作情況系數(shù) KA=1.0，Pca=KAP=0.18kW。 (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，選取普通V帶Z型。 (3) 帶輪的基準(zhǔn)直徑d1和d2 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1查表2-6和表2-7，選取

34、 表2-6 普通V帶選型表 dd1=55mm，大于V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑ddmin的要求50mm。大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2為：dd2=idd1=l.9×55=104.5mm，按表2-6圓整為dd2=106mm。 表2-7 V帶基準(zhǔn)直徑系列 (4)驗(yàn)算帶的速度v 　　普通V帶的最大帶速vmax=25～30m／s，故滿足要求。 (5)中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 　　　　0.7(dd1+dd2)

35、a0=140mm，基準(zhǔn)長(zhǎng)度： Ld’=2a0+(π/2)(dd1+dd2)+[(dd2-dd1)2/4a0] =2×140+(π/2)(55+106)+[(106-55)2/(4×140)]mm =538mm 　　查表2-8選取和538mm相近的標(biāo)準(zhǔn)帶的長(zhǎng)度Ld為560mm，則實(shí)際中 心距為： a≈a0+[(Ld-Ld’)/2]=140+[(560-538)/2]=151mm 在安裝時(shí)，在結(jié)構(gòu)上要保持V帶有一定的張緊力，安裝中心距 會(huì)略有所變化。 表2-8 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及長(zhǎng)度系數(shù) (6)主動(dòng)輪上的包角α1

36、 α1=180o-[(dd2-dd1)/a]×57.5o=160.6o＞120o (7)帶的根數(shù)z　長(zhǎng)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2-8、表2-9、表2-10和表2-11，取 KL=0.94、Kα=0.95、P0=0.16kW、△P0=0.02kW。 表2-10 包角系數(shù) 表2-9 單根普通V帶的基本額定功率 表2-11 單根普通V帶的基本額定功率增量 取z=1。 (8)帶的預(yù)緊力F0　V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量q查表2-l2得q=0.06kg／m， 單根V帶所需的預(yù)緊力為： 表2-

37、12 V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量 (9)帶傳動(dòng)作用在軸上的力FL： 4.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參考有關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)于冊(cè)》或《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材。 5.行星減速器設(shè)計(jì) 　　已知洗衣轉(zhuǎn)速為180r／min，脫水轉(zhuǎn)速為720r／min。由于脫水時(shí)行星減速器中心輪與內(nèi)齒圈順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，故中心輪與行星架的傳動(dòng)比為l，波輪與內(nèi)桶順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，因此由洗滌狀態(tài)來(lái)進(jìn)行行星減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算。 (1)洗滌狀態(tài)傳動(dòng)比　洗滌輸入軸與波輪的傳動(dòng)比為： (2)初選中心輪和內(nèi)齒圈齒數(shù)　洗滌時(shí)中心輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈靜止， 中心輪與行星架的傳動(dòng)比按以下公式計(jì)算： 初選中心輪齒數(shù)zA=19

38、，由上式計(jì)算得內(nèi)齒圈齒數(shù)zB=57。 (3)計(jì)算行星輪齒數(shù) 由于洗衣機(jī)工作扭矩不大，選擇齒輪模數(shù)為1mm，如選4個(gè)行星輪對(duì)稱(chēng)布置，則可計(jì)算出行星齒輪齒數(shù)為： 最終確定中心輪齒數(shù)zA為19，內(nèi)齒圈齒數(shù)zB為57，行星齒輪齒數(shù)zx為19，實(shí)際傳動(dòng)比iBAX為4，洗衣轉(zhuǎn)速為l80r／min。 6.棘爪與棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　由于外桶尺寸已定(因內(nèi)桶直徑已知)，在方案設(shè)計(jì)時(shí)初定位于 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(lái)設(shè)計(jì)棘爪機(jī)構(gòu)。要求在洗滌時(shí)，棘爪要伸人棘輪棘齒高度的三分之二，脫水時(shí)棘爪脫離棘輪l.5

39、mm以上。棘爪與棘輪機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)可參考相關(guān)書(shū)籍。 第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 　　電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)上使用的微控制器主要是4位或8位的單片機(jī)。 本例中控制電路的微控制器選用MCS-5l系列的單片機(jī)AT89C2051，該單片機(jī)是AT-MEL公司8位單片機(jī)系列產(chǎn)品之一，內(nèi)含2K字節(jié)可反復(fù)擦寫(xiě)的程序存儲(chǔ)器以及128字節(jié)的RAM單元，具有15條可編程控制的I／O線，5個(gè)中斷觸發(fā)源，其指令與MCS-51系列完全兼容。選用AT89C205l作CPU，可使洗衣機(jī)的控制電路大大簡(jiǎn)化。 3.1全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能要求 　　(1)強(qiáng)、弱洗滌功能　要求強(qiáng)洗時(shí)，正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)間各為4s，間歇時(shí)間為1

40、s；弱洗時(shí)，正、反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)間各為3s，間歇時(shí)間為2s。 (2)4種洗衣工作程序 即標(biāo)準(zhǔn)程序、經(jīng)濟(jì)程序、單獨(dú)程序和排水程序。 1)標(biāo)準(zhǔn)程序動(dòng)作順序是：“進(jìn)水→洗滌或漂洗→排水→脫水”，如此循環(huán)三次。每循環(huán)一次，洗滌或漂洗時(shí)間比上一循環(huán)同一環(huán)節(jié)減少2min，也即：第一循環(huán)內(nèi)的洗滌時(shí)間定為6min，第二循環(huán)內(nèi)的漂洗時(shí)間減為4min，第三循環(huán)內(nèi)的漂洗時(shí)間減為2min；排水時(shí)間采用動(dòng)態(tài)時(shí)間法確定．脫水時(shí)間規(guī)定為2min。 2)經(jīng)濟(jì)程序與標(biāo)準(zhǔn)程序一樣，只是循環(huán)次數(shù)定為二次。 3)單獨(dú)程序是“進(jìn)水→洗滌(規(guī)定為6min)→結(jié)束(留水不排不脫)”。 　　4)排水程序

41、是“排水→脫水→結(jié)束”，時(shí)間確定與上述程序相應(yīng) 環(huán)節(jié)相同。 　　(3)進(jìn)、排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能 洗衣機(jī)在進(jìn)水或排水過(guò)程中，若在一定的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)水或排水未能達(dá)到預(yù)定的水位，就說(shuō)明進(jìn)、排水系統(tǒng)有故障，此故障由控制系統(tǒng)檢測(cè)后通過(guò)相應(yīng)程序發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作者進(jìn)行人工排除。 (4)脫水期間安全保護(hù)和防振動(dòng)功能 脫水期間若打開(kāi)機(jī)蓋，洗衣機(jī)就會(huì)立即停止脫水操作；若出現(xiàn)衣物纏繞引起脫水桶重心偏移而不平衡，洗衣機(jī)電會(huì)自動(dòng)停止脫水，以免振動(dòng)過(guò)大，待人工處理后恢復(fù)工作。 (5)間歇驅(qū)動(dòng)方式　脫水期間采取間歇驅(qū)動(dòng)方式，以便節(jié)能。本系統(tǒng)要求驅(qū)動(dòng)5s，停止2s，間歇期間靠慣性力使脫水桶保

42、持高速旋轉(zhuǎn)。 (6)暫停功能　不管洗衣機(jī)工作在什么狀態(tài)，當(dāng)按下暫停鍵時(shí)，洗衣機(jī)必須立即停止工作，待起動(dòng)鍵按下后，洗衣機(jī)又能按原來(lái)所選擇的工作方式繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (7)聲光顯示功能　洗衣機(jī)各種工作方式的選擇和各種工作狀態(tài)均伴有聲、光提示或顯示。 3.2硬件電路設(shè)計(jì) 　　洗衣機(jī)需要控制的工作部件主要有進(jìn)水閥、排水閥和電動(dòng)機(jī)。進(jìn)、排水閥僅有開(kāi)啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)則有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止三種狀態(tài)。根據(jù)功能要求和AT89C2051芯片的性能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出洗衣機(jī)的電氣控制電路圖。 　 電路中選用AT89C2051的P1.0～P1.3共4根I／0線通過(guò)4塊SPlllO型固態(tài)繼電器，分

43、別直接驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)水閥、排水閥，以及電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。SPlll0是一種交流固態(tài)繼電器，內(nèi)置發(fā)光二極管和光觸發(fā)雙向可控給硅，10～50mA輸人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15A(不重復(fù))。選用交流固態(tài)繼電器，既簡(jiǎn)化了電路，又使強(qiáng)、弱電完全隔離，保證了主板的安全。 　　 　　圖中的74LS05為反相器，用做中間緩沖器，其中4個(gè)通道分別驅(qū)動(dòng)4個(gè)SPl110固態(tài)繼電器，另外兩個(gè)通道用于驅(qū)動(dòng)指示燈LED5和LED6。 　　圖中的74LSl39為雙“2-4”譯碼器，選用它可解決CPU中I／0線數(shù)量不足的問(wèn)題,從功能要求可知，洗衣機(jī)有4種洗衣工作程序，需要用

44、4種不同的顯示來(lái)加以區(qū)別。74LSl39只要CPU的P3.0和P3.l兩根線即可提供4種不同顯示的驅(qū)動(dòng)。其邏輯關(guān)系是：P3.0、P3.l為“11”時(shí)，LEDl亮，指示標(biāo)準(zhǔn)程序；為“10”時(shí)，LED2亮，指示經(jīng)濟(jì) 程序；為“01”時(shí),LED3亮，指示單獨(dú)程序；為“00”時(shí)，LED4亮，指示排水程序。 洗衣機(jī)的暫停功能(暫停鍵S6)、安全保護(hù)與防振功能(蓋開(kāi)關(guān)S3)均采用中斷方式處理。這兩個(gè)中斷分別對(duì)應(yīng)CPU的外部中斷0(P3.2腳)和外部中斷1(P3.3腳)。中斷請(qǐng)求信號(hào)通過(guò)TC4013BP雙D觸發(fā)器的兩個(gè)Q端，分別加到CPU的P3.2和P3.3，并由觸發(fā)器鎖存， 直到CPU響應(yīng)結(jié)束為止。

45、開(kāi)蓋(安全保護(hù))或不平衡(防振動(dòng))中斷信號(hào)(都會(huì)引起蓋開(kāi)關(guān)S3的閉合)，通過(guò)由v1和v2組成的反相器送至TC4013BP的CLK端，經(jīng)觸發(fā)器的Q端加到CPU的P3.3。 　　為了充分利用CPU的I／O口線，P3.4和P3.5采用分時(shí)復(fù)用技術(shù)，每根線具有兩個(gè)功能。在洗衣機(jī)未進(jìn)入工作狀態(tài)或洗衣機(jī)處于暫停狀態(tài)期間，P3.4為輸入線，用于監(jiān)測(cè)起動(dòng)鍵的狀態(tài)；當(dāng)起動(dòng)鍵按下時(shí)，洗衣機(jī)即進(jìn)入工作狀態(tài)或從暫停狀態(tài)恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)；當(dāng)洗衣機(jī)暫停導(dǎo)致CPU響應(yīng)中斷時(shí)，P3.4為輸出線，待中斷處理完畢時(shí)，由P3.4發(fā)信將D觸發(fā)器輸出的中斷請(qǐng)求信號(hào)撤銷(xiāo)。在洗衣機(jī)進(jìn)水或排水期間，P3.5被用做輸入線，用于監(jiān)測(cè)水位

46、開(kāi)關(guān)狀態(tài)，為CPU提供洗衣機(jī)的水位信息；在洗衣機(jī)高速脫水期間，當(dāng)發(fā)生開(kāi)蓋或不平衡導(dǎo)致CPU響應(yīng)中斷時(shí)，P3.5為輸出線，待中斷處理結(jié)束后， 由P3.5發(fā)信將D觸發(fā)器輸出的中斷請(qǐng)求信號(hào)撤銷(xiāo)。 　CPU的P3.7用于驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出各種報(bào)警聲音。CPU的第4、第5腳外接6MHz的晶振。第l腳通過(guò)10μF電解電容接到+5V電源，可實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，S7為強(qiáng)制復(fù)位鍵。 洗衣機(jī)的強(qiáng)、弱洗滌可通過(guò)S1鍵進(jìn)行循環(huán)選擇。Sl鍵還具有第二功能，即當(dāng)洗衣機(jī)發(fā)生故障轉(zhuǎn)入報(bào)警程序后，按下S1鍵可以退出報(bào)警狀態(tài)，回到初始待命狀態(tài)。洗衣工作程序可通過(guò)S2鍵循環(huán)選擇。 洗衣機(jī)的工作狀態(tài)可通過(guò)LED7

47、～LED9進(jìn)行顯示。脫水期間，系統(tǒng)在響應(yīng)開(kāi)蓋或不平衡中斷后，CPU采取軟件查洵的方式，通過(guò)Pl.6腳對(duì)蓋開(kāi)關(guān)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確定洗衣機(jī)是否繼續(xù)進(jìn)行脫水操作。 3.3控制程序設(shè)計(jì) 　　根據(jù)全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的程序流程如圖3-1所示。 圖3-1全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的程序流程 總 結(jié) 兩周的機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)就這樣結(jié)束了，我們的實(shí)訓(xùn)題目是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。 在本次實(shí)訓(xùn)中，我

48、們不僅對(duì)洗衣桶、波輪、電動(dòng)機(jī)、定時(shí)器、傳動(dòng)部件、水位開(kāi)關(guān)、進(jìn)排水電磁閥、減速離合器及控制電路等方面的知識(shí)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，而且增強(qiáng)了自己團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)以及遇到問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。我們組每天都在堅(jiān)持著，雖然這其中的過(guò)程不是那么的順利，經(jīng)常遇到挫折使我們多次感到氣餒，幾乎想要放棄，但是最終還是堅(jiān)持了下來(lái)，得到滿意的結(jié)果。總的來(lái)說(shuō)實(shí)習(xí)過(guò)程是充實(shí)的，本次實(shí)習(xí)讓我們對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有了更加深入的了解，實(shí)習(xí)之中遇到了許多書(shū)本上沒(méi)有的問(wèn)題，激發(fā)了我們運(yùn)用不同的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題的潛能，培養(yǎng)了我們自主學(xué)習(xí)、運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。在實(shí)習(xí)中，我組同學(xué)積極討論，不斷分析研究，各施所長(zhǎng)，努力配合，這次的實(shí)習(xí)鍛煉了我們團(tuán)

49、隊(duì)合作的意識(shí)，為我們以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 雖然我們的大學(xué)剩下的時(shí)間已經(jīng)不多了，但是此次的設(shè)計(jì)告訴我們學(xué)習(xí)不能死讀書(shū)，不能只讀書(shū)上表面的東西，只是記住書(shū)上講的理論而已，學(xué)習(xí)就要搞明白原理，知道為什么會(huì)這樣，還要知道這些理論和概念會(huì)運(yùn)用在什么場(chǎng)合，要結(jié)合實(shí)際來(lái)學(xué)習(xí)，在這次實(shí)習(xí)中就暴露了我們很多的問(wèn)題，其實(shí)這跟我們以前的學(xué)習(xí)方式有關(guān)，好多時(shí)候我們是被動(dòng)的學(xué)習(xí)，而不是主動(dòng)地去獲取知識(shí)。我們的學(xué)習(xí)缺少了思考這一環(huán)節(jié)，這才導(dǎo)致我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)之中遇到很多問(wèn)題，一旦遇到?jīng)]有遇見(jiàn)過(guò)的問(wèn)題就容易束手無(wú)策，通過(guò)對(duì)波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)告訴我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)過(guò)程之中，一定要多問(wèn)為什么，只有搞明白原理是如

50、何運(yùn)用的，我們的學(xué)習(xí)才算是合格的。這次系統(tǒng)設(shè)計(jì)給了我很大的觸動(dòng)，我將重新審視我的學(xué)習(xí)方式。此次設(shè)計(jì)也提供給我們學(xué)習(xí)新知識(shí)的機(jī)會(huì)，以前只是學(xué)習(xí)理論，等到了自己設(shè)計(jì)的時(shí)候我們卻不能正確選擇這些元器件，這迫使我們重新學(xué)習(xí)以前學(xué)習(xí)的課本，還有我們所選的水位開(kāi)關(guān)，進(jìn)水排水電磁閥等，這迫使我們上網(wǎng)搜索系統(tǒng)有關(guān)方面的知識(shí)，還有查閱自動(dòng)控制原理方面的知識(shí)，這樣我們才對(duì)此有了較多的了解。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)讓我們學(xué)會(huì)運(yùn)用多種手段去獲取新知識(shí)。此次設(shè)計(jì)使我們更加的清楚的認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，我們組互相彌補(bǔ)對(duì)方的不足，才使波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)順利完成。缺少了團(tuán)隊(duì)合作也許我們可以花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間完

51、成這個(gè)任務(wù)，但是因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)合作使我們的過(guò)程變得不再那么復(fù)雜，使實(shí)習(xí)變的輕松，當(dāng)有問(wèn)題的時(shí)候我們一起討論解決問(wèn)題的方法，雖然有時(shí)候我們有不同的看法，但最終會(huì)協(xié)商解決彼此之間的意見(jiàn)的不統(tǒng)一，這為我們以后的工作和學(xué)習(xí)打下了很好的基礎(chǔ)，從組員身上我學(xué)會(huì)了細(xì)心和耐心，團(tuán)隊(duì)合作給我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)了寶貴的財(cái)富，我們需要從團(tuán)隊(duì)合作之中學(xué)習(xí)到更多的東西，更多的東西還需要我們?nèi)タ偨Y(jié)。 這次波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)給我們提供了一次寶貴的機(jī)會(huì)來(lái)了解機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的全過(guò)程，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同任務(wù)的完成讓我們對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，在沒(méi)有進(jìn)行機(jī)電一體化實(shí)習(xí)前我們總是孤立的看待我們的專(zhuān)業(yè)課，當(dāng)自己投入設(shè)計(jì)時(shí)

52、，我們就很容易束手無(wú)策，這是因?yàn)槲覀兤綍r(shí)缺少這樣的跨課程的綜合運(yùn)用知識(shí)去解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，這對(duì)我們以后的就業(yè)還是繼續(xù)深造都是不利的，我們需要在以后的學(xué)習(xí)之中加強(qiáng)學(xué)科之間的交叉運(yùn)用，只有這樣我們才可以將知識(shí)用活。以前我們學(xué)習(xí)很大程度上是老師說(shuō)什么就是什么可是自己并不去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，就算發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，也懶得去思考，這讓我們?nèi)鄙倭霜?dú)立思考的空間，這次系統(tǒng)設(shè)計(jì)給了我們很大的沖擊，我們遇到了很多問(wèn)題，強(qiáng)迫我們自己去思考問(wèn)題解決問(wèn)題，培養(yǎng)了我們自己獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我對(duì)學(xué)習(xí)了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的擬定有了一定的認(rèn)識(shí)，波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理，計(jì)算方案

53、的確定，設(shè)計(jì)的選用原則，電動(dòng)機(jī)的選則，選擇控制電路都有了一定的認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程 ?；仡櫰鸫舜握n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)

54、得是困難重重，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。 謝 辭 本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，對(duì)于我指導(dǎo)老師傾注了大量的心血。有人說(shuō)，師恩如山。高山仰止，當(dāng)更催后來(lái)之人奮發(fā)不已。正所謂“新竹高于舊竹枝，全憑老干為扶持”。我的學(xué)習(xí)成績(jī)?nèi)寄壑燎诘暮顾?。所以，不管何時(shí)何地，無(wú)論天涯海角，我都將由衷地呼喚您——親愛(ài)的老師！在這個(gè)神圣而崇高的字眼面前，我永遠(yuǎn)是您的學(xué)生！ 老師淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深

55、深的啟迪。幾載寒暑，桃李芬芳。我想對(duì)您說(shuō)：親愛(ài)的老師，您辛苦了！感謝您為我們所做的一切。 老師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。在這次畢業(yè)論文過(guò)程中我不僅學(xué)到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還學(xué)到了做人做事。能夠成為老師的學(xué)生是我一生莫大的榮幸。 在此，謹(jǐn)向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 王冠熙.全自動(dòng)洗衣機(jī)原理與維修[M].電子工業(yè)出版社，2003 [2] 伍寸宏.淺談PLC在全自動(dòng)洗衣機(jī)中的運(yùn)用[J].設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，2000 [3] 金洲.洗衣機(jī)的P

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58、d discipline to manage the party, strengthen inner-party supervision of major initiatives. The two regulations supporting each other, the < code > adhere to a positive advocate, focusing on morality is of Party members and Party leading cadres can see, enough to get a high standard; < rule > around

59、the party discipline, disciplinary ruler requirements, listed as "negative list, focusing on vertical gauge, draw the party organizations and Party members do not touch the" bottom line ". Here, the main from four square face two party rules of interpretation: the first part introduces two party Rev

60、ised regulations the necessity and the revision process; the second part is the interpretation of the two fundamental principles of the revision of laws and regulations in the party; the third part introduces two party regulations modified the main changes and needs to grasp several key problems; th

61、e fourth part on how to grasp the implementation of the two regulations of the party. < code > and < Regulations > revised the necessity and revised history of the CPC Central Committee the amendment to the Chinese Communist Party members and leading cadres honest politics several guidelines > and <

62、 Chinese Communist Party discipline and Punishment Regulations > column 1 by 2015 to strengthen party laws and regulations focus. Two party regulations revision work lasted a Years, pooling the wisdom of the whole party, ideological consensus, draw historical experience, respect for the wisdom of ou

63、r predecessors, which reflects the unity of inheritance and innovation; follow the correct direction, grasp the limited goals, adhere to the party's leadership, to solve the masses of the people reflect a focus on the problem. The new revision of the < code > and < rule >, reflects the party's 18 an

64、d the eighth session of the third, the spirit of the fourth plenary session, reflecting the experience of studying and implementing the General Secretary Xi Jinping series of important speech, reflects the party's eighteen years comprehensive strictly practice. (a) revised two regulations of the par

65、ty need of < the ICAC guidelines > in < in 1997 Leaders as members of the Communist Party of China clean politics certain criteria (Trial) > based on revised, the promulgation and implementation of January 2010, to strengthen the construction of the contingent of leading cadres play an important rol

66、e. But with the party to manage the party strictly administering the deepening, has not been able to fully meet the actual needs. Content is too complicated, "eight prohibition, 52 are not allowed to" hard to remember, and also difficult to put into practice; the second is concisely positive advocated by the lack of prohibited provisions excessive, no autonomy requirements; the third is banned terms and discipline law, both with the party discipline, disciplinary regulations repeat and Criminal