波轮式全自动洗衣机.docx

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1、本科课程设计论文题目：波轮式全自动洗衣机波轮式全自动洗衣机是种常见的家用电器，其主要功能是通过旋转波轮来产生水流，从而消洗衣物。波轮式全自动洗衣机的工作原理是通过电动机驱动波轮旋转,产生水流，将衣物带到水的顶部，然后使其自由落体，通过重复这个过程来清洗衣物。洗衣机还配有一个水位传感器，可以检测水位高度，从而控制水的进出。本次机电一体化课程设计的重点在于硬件部分的减速离合器设计。经过小组提出方案对比与讨论，最终决定使用单向轴承式减速离合器，具体讨论过程将在后面的说明书中详细介绍。减速离合器的各部件的选择、设计是洗衣机硬件部分的设计重点，其具有体积小，功能多，零部件构成复杂等特点。主要构成部分有离

2、合装置，制动装置以及行星轮系二级减速装置，这些装置的设计尺寸选择，功能原理将在后面的洗衣机说明书中详细介绍。考虑到设计的是家用洗衣机，并根据对洗衣机体积，功能的要求确定洗衣机采用以单片机为核心的通用自动控制装置，它具有功能强、可靠性强、编程简单、使用方便、体积小等特点。该控制系统可实现用编写的程序进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。该设计为单片机控制的全自动家用洗衣机，主要介绍了全自动洗衣机的工作原理（主要是重点设计部件减速离合器），控制系统的单片机的选型和资源的配置，控制系统程序设计与调试，控制系统单片机程序。最后，在该设计过程中给

3、予极大鼓励和帮助的老师、同学，在此表示衷心的感谢。由于在设计过程中存在许多不足，希望老师同学指正。关键词：波轮；电动机；带轮；传动系统论文类型：课程设计AbstractThefullyautomaticwashingmachinewithagitatorisacommonhouseholdappliance,whichmainlyfunctionstogeneratewaterflowbyrotatingtheagitator,thuscleaningtheclothes.Theworkingprincipleofthefullyautomaticwashingmachinewithagita

4、toristodrivetheagitatortorotatewithanelectricmotor,generatewaterflow,bringtheclothestothetopofthewater,andthenletthemfallfreely,repeatingthisprocesstocleantheclothes.Thewashingmachineisalsoequippedwithawaterlevelsensor,whichcandetectthewaterlevelheightandcontroltheinflowandoutflowofwater.Thefocusoft

5、hismechatronicintegrationcoursedesignisonthehardwarepartofthedecelerationclutchdesign.Aftercomparinganddiscussingtheproposedsolutionsbythegroup,itwasfinallydecidedtouseaone-waybearingdecelerationclutch,andthespecificdiscussionprocesswillbeinthesubsequentmanual.Theselectionanddesignofeachpartofthedec

6、elerationclutchisthekeypartofthehardwaredesignofthewashingmachine,whichhassmallsize,multiplefunctions,andcomplexpartcompositioncharacteristics.Themaincomponentsincludetheclutchdevice,brakedevice,andplanetarygeartrainsecondarydecelerationdevice,thedesignsizeselectionandfunctionalprincipleofthesedevic

7、eswillbeinthesubsequentwashingmachinemanual.Consideringthatthedesignisforahomewashingmachine,andconsideringtherequirementsforthesizeandfunctionsofthewashingmachine,ageneralautomaticcontroldevicewithasingle-chipmicrocomputerasthecoreisadopted,whichhasstrongfunctions,highreliability,simpleprogramming,

8、easyuse,andsmallsize.Thiscontrolsystemcanachievelogicalcontrol,timing,counting,andarithmeticoperationsthroughprogramming,andcontrolmechanicalequipmentorproductionprocessesthroughinput/outputofdigitalandanalogquantities.Thisdesignisforasingle-chipmicrocomputercontrolledfullyautomatichomewashingmachin

9、e,whichmainlyintroducestheworkingprincipleofthefullyautomaticwashingmachine(mainlyfocusingonthekeydesignedparts,decelerationclutch),theselectionofthesingle-chipmicrocomputerandresourceallocationofthecontrolsystem,theprogramdesignanddebuggingofthecontrolsystem,andthesingle-chipmicrocomputerprogramoft

10、hecontrolsystem.Finally,duringthedesignprocess,teachersandstudentswhohavegivengreatencouragementandhelpareherebyexpressingtheirsincerethanks.Duetomanyshortcomingsinthedesignprocess,itishopedthatteachersandstudentswillpointout.Keywords:agitator;electricmotor;pulley;transmissionsystemPapertype:coursed

11、esign目录摘要2Abstract31 .绪论51.1. 机电一体化课程设计目的51.2. 全自动洗衣机特点51.3. 按自动化程度分为61.4. 设计任务62 .波轮式全自动洗衣机的总体结构设计72.1. 波轮式全自动洗衣机总体结构72.2. 进水、排水系统72.2.1. 水位开关72.2.2. 进水电磁阀92.2.3. 排水电磁阀102.3. 传动系统的结构及其工作原理112.3.1. 电动机的技术参数122.3.2. 减速离合器的结构和工作原理122.4. 机械传动系统设计计算182.4.1. 方案设计182.4.2. 基本参数的选择182.4.3. V带传动设计计算192.4.4.

12、行星减速器设计242.4.5. 棘爪与棘轮机构设计243 .控制系统设计253.1. 全自动洗衣机的功能要求253.2. 硬件电路设计263.3. 控制程序设计27总结28谢辞31参考文献32X.雌1.L机电T化课程设计目的机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。机电一体化课程设计让学生通过实践项目，将机械和电子技术的理论知识和技能应用于实际工程中，提高学生的综合工程能力。主要目的是：D学习机电一体化系统总体设计方案立定，分析与比较的方法。2）通过对机械系统的设计，掌握集中典型传动晚间与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚

13、动导轨副等。3）通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移/速度传感器；如交流、逼近伺服进给系统，增量式旋转编码器，直线光栅等。4）通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A配置、键盘与现实电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件等、5）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。6）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。通过机电一体化课程设计，学生可以加深对机

14、械、电子、控制、传感器等技术的理解，提高动手能力和创新能力，为未来从事机电一体化相关领域的工作奠定基础。同时，机电一体化课程设计也可以培养学生的团队协作能力和沟通能力，为学生未来的职业生涯和发展打下坚实的基础。12全自动洗衣机特点全自动洗衣机有多种洗涤程序，可供您自由选择，工作时间可任意调节，工作状态及洗、脱水时间在面板都有显示，能自动处理脱水不平衡，具有各种故障和高低压自动保护功能，工作结束或电源故障会自动断电，无需看管确保安全。它还具有浸泡、手洗水流功能。全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。内桶的四周有很多小孔

15、，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。13按自动化程度分为按自动化程度分为如下几种：（1）普通型洗衣机：搅拌动作为电动机带动正转、反转及停靠定时器控制，而进水、排水、脱水等完全手动。（2）半自动型洗衣机：a半自动单筒型：洗涤、漂洗、进出水均自动按设定程序与时间进行，没有脱水机。b半自动双筒型：由洗涤、脱水两部分组成。先自动完成洗涤、漂洗。再由人工把洗净的衣物放入甩干桶中脱水。（3）全自动型洗衣机：可按选定的工作程序自动完成洗涤、漂洗、脱水、甩干、进水、排水等动作，无看管。其类型有：a机械全自动型：由电动程控器控制。b电脑全自动型：由电脑程控器控制。14设计任务任务：设计一种波轮式全自动洗衣机的机电系统，要求最大洗衣质量为3-8kg,内桶直径为400mm,洗衣转速约为140200r/min,脱水转速约为700800r/miru要求具有自动调节水位、根据衣服