全自動洗衣機(jī)內(nèi)設(shè)分隔間裝置的設(shè)計研究

彭誠

（合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 238000）

隨著電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展與提高，日本早先生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動和變速機(jī)構(gòu)。之后，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，洗衣機(jī)應(yīng)用更加廣泛。

1 全自動洗衣機(jī)內(nèi)設(shè)分隔間設(shè)計的必要性

全自動洗衣機(jī)是利用電能產(chǎn)生機(jī)械作用來洗滌衣物的清潔電器。其洗滌過程主要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等機(jī)械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實(shí)現(xiàn)洗凈的目的。首先充滿于波輪葉片間的洗滌液，在離心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波輪中心處，因甩出液體而形成低壓區(qū)，又使得洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為中心的渦流。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當(dāng)衣物被放進(jìn)洗滌液之后，由于慣性作用運(yùn)動緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對運(yùn)動，水流與衣物便發(fā)生相對摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。

2 全自動洗衣機(jī)內(nèi)設(shè)分隔間設(shè)計擬解決的關(guān)鍵問題

（1）怎樣合理設(shè)計分隔間的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)清洗空間的分隔

設(shè)有分隔間的全自動洗衣機(jī)（結(jié)構(gòu)設(shè)計見圖1）大致包括洗衣筒、平衡環(huán)、波輪、減速器和電機(jī)，波輪的下端通過傳動軸連接減速器，且減速器通過皮帶傳動連接有電機(jī)，電機(jī)固定在安裝板的下端，波輪位于洗衣筒的內(nèi)腔底端中部，洗衣筒的上端固定連接固定環(huán)，且平衡環(huán)固定設(shè)置在固定環(huán)的上端，固定環(huán)的內(nèi)側(cè)壁下端設(shè)置卡塊，且固定環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上端設(shè)置銷槽，銷槽的內(nèi)腔底端連接第二復(fù)位彈簧的一端，第二復(fù)位彈簧的另一端固定連接彈簧銷，且彈簧銷插接在銷槽中，波輪的上端中部固定有定位座，定位座的內(nèi)部設(shè)置空槽，且空槽的側(cè)壁上設(shè)置定位槽，洗衣筒的內(nèi)腔中部設(shè)置限位架，限位架的下端固定連接支撐管。支撐管的上端為密封設(shè)置并凸出設(shè)置限位環(huán)，且支撐管的內(nèi)腔中設(shè)置螺紋桿，螺紋桿的頂端依次貫穿支撐管的上端和限位環(huán)的中部并固定連接有旋鈕，螺紋桿的底端延伸至空槽中，支撐管的內(nèi)腔底端設(shè)置導(dǎo)向座，導(dǎo)向座通過螺釘與支撐管固定連接，導(dǎo)向座的中部內(nèi)接軸承，軸承套接在螺紋桿上，螺紋桿在導(dǎo)向座的下端通過內(nèi)外螺紋連接壓力座，螺紋桿在壓力座的下端通過螺釘固定連接定位架，導(dǎo)向座的中部下端設(shè)置呈正多邊形的導(dǎo)向槽，壓力座的中部上端契合插接在導(dǎo)向槽中。定位架的上端外側(cè)通過固定軸連接有月牙板，且固定軸插接在月牙板的中部，月牙板的外側(cè)端扣在定位槽中，且月牙板的另一端接觸連接壓力座的下端面，定位架的上端設(shè)置套接在螺紋桿上的第三彈簧，且第三彈簧的上端設(shè)置套接在螺紋桿上的頂環(huán)，頂環(huán)接觸連接月牙板的外側(cè)弧形壁，限位架的內(nèi)側(cè)由上而下插接有分隔筒，且分隔筒套接在限位環(huán)上，分隔筒的側(cè)壁貫穿設(shè)置多個通水孔，分隔筒上依次套接有支撐環(huán)和第一復(fù)位彈簧，支撐環(huán)的下端面位于限位架的上端面上，分隔筒遠(yuǎn)離限位架的一端凸出設(shè)置定位柱，定位柱插接在定位孔中，定位孔開設(shè)在限位圓板的內(nèi)側(cè)，第一復(fù)位彈簧位于支撐環(huán)和限位圓板之間，限位圓板的外側(cè)壁上設(shè)置卡槽，且卡塊插接在卡槽中，限位圓板位于彈簧銷的下部。

（2）受壓強(qiáng)度的問題

圖1

為了使該分隔間在正常洗滌狀態(tài)下穩(wěn)定可靠，不會在工作中自行變形，需要對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，保證在全自動洗衣機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時候可以克服相應(yīng)的離心力，并確定主要承載應(yīng)力的結(jié)構(gòu)件是哪個部分，并對此部件進(jìn)行應(yīng)力仿真分析，確定是否達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度要求。

3 全自動洗衣機(jī)內(nèi)設(shè)分隔間設(shè)計可行性及思路

該結(jié)構(gòu)下的全自動洗衣機(jī)包括洗衣筒1、平衡環(huán)2、波輪3、減速器和電機(jī)，波輪3的下端通過傳動軸連接減速器，且減速器通過皮帶傳動連接有電機(jī)，洗衣機(jī)由電機(jī)提供動力，在經(jīng)過減速器后將動能傳遞到洗衣機(jī)的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)工作過程。

電機(jī)固定在安裝板的下端，波輪3位于洗衣筒1的內(nèi)腔底端中部，洗衣機(jī)在工作時，通過波輪13與洗衣筒1的相對轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使得衣物在洗衣筒1內(nèi)滾動，實(shí)現(xiàn)衣物的清洗過程。

洗衣筒1的上端固定連接固定環(huán)，且平衡環(huán)2固定設(shè)置在固定環(huán)的上端，固定環(huán)的內(nèi)側(cè)壁下端設(shè)置卡塊23，且固定環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上端設(shè)置銷槽。銷槽的內(nèi)腔底端連接第二復(fù)位彈簧24的一端，銷槽用于放置第二復(fù)位彈簧24以及用來鎖定的彈簧銷22，其銷槽的橫截面呈圓形設(shè)置，能夠很大程度上提高其安裝效率，并且方便拆卸和安裝的過程。

在銷槽內(nèi)部設(shè)置第二復(fù)位彈簧24，使得彈簧銷22具有收縮復(fù)位的效果，便于使用，第二復(fù)位彈簧24的另一端固定連接彈簧銷22，且彈簧銷22插接在銷槽中，彈簧銷22的數(shù)量設(shè)置不少于三個，且彈簧銷22沿洗衣筒1的中心呈等距離設(shè)置，多組設(shè)置的彈簧銷22可以實(shí)現(xiàn)多功能的限位功能，三組以上的彈簧銷22可以實(shí)現(xiàn)較好的限位作用。

波輪3的上端中部固定有定位座19，定位座19的內(nèi)部設(shè)置空槽，且空槽的側(cè)壁上設(shè)置定位槽20，洗衣筒1的內(nèi)腔中部設(shè)置限位架5，限位架5的下端固定連接支撐管4，通過支撐管4的作用，實(shí)現(xiàn)對限位架5的支撐作用。在中央處設(shè)置支持管4，使得支持管4外側(cè)的衣物在進(jìn)行正常的清洗過程中時，支持管4不影響內(nèi)部衣物的正常清洗，支撐管4的上端為密封設(shè)置并凸出設(shè)置限位環(huán)8，設(shè)置的限位環(huán)8，一方面可以加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另一方面可以實(shí)現(xiàn)對分隔筒6的限位作用。

限位環(huán)8的上端設(shè)置波浪形凸起。螺紋桿15的底端延伸至空槽中，支撐管4的內(nèi)腔底端設(shè)置導(dǎo)向座16，導(dǎo)向座16通過螺釘與支撐管4固定連接，導(dǎo)向座16的中部內(nèi)接軸承，軸承套接在螺紋桿15上，在軸承的作用下，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向座16固定，螺紋桿15轉(zhuǎn)動，并且兩者位置不會出現(xiàn)改變。

螺紋桿15在導(dǎo)向座16的下端通過內(nèi)外螺紋連接壓力座17，螺紋桿15在壓力座17的下端通過螺釘固定連接定位架21，導(dǎo)向座16的中部下端設(shè)置呈正多邊形的導(dǎo)向槽，在螺紋桿15轉(zhuǎn)動時，壓力座在內(nèi)螺紋的作用，以及導(dǎo)向槽的導(dǎo)向定位作用下，實(shí)現(xiàn)上下移動，對月牙板18產(chǎn)生向下的壓力作用，通過轉(zhuǎn)動螺紋桿15實(shí)現(xiàn)動力傳遞。壓力座17可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的上下移動，在進(jìn)行限位后對月牙板18進(jìn)行下壓，使得月牙板18的另一端插在定位槽20中，鎖定效果明顯。

定位架21的上端設(shè)置套接在螺紋桿15上的第三彈簧，且第三彈簧的上端設(shè)置套接在螺紋桿15上的頂環(huán)，頂環(huán)接觸連接月牙板18的外側(cè)弧形壁，限位架5的內(nèi)側(cè)由上而下插接有分隔筒6，且分隔筒6套接在限位環(huán)8上，分隔筒6的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置按摩點(diǎn)。分隔筒6的側(cè)壁貫穿設(shè)置多個通水孔9，按摩點(diǎn)可以配合波浪形凸起對衣物進(jìn)行清洗作用，設(shè)置的通水孔9能夠便于水流通。

分隔筒6上依次套接有支撐環(huán)10和第一復(fù)位彈簧11，支撐環(huán)10的下端面位于限位架5的上端面上，分隔筒6遠(yuǎn)離限位架5的一端凸出設(shè)置定位柱12，定位柱12插接在定位孔13中，定位孔13開設(shè)在限位圓板7的內(nèi)側(cè)，限位圓板7的上端中部設(shè)置提手，通過按壓限位圓板7，將限位圓板7按壓到彈簧銷22的下方，并且通過卡塊23進(jìn)行定位。當(dāng)洗衣機(jī)工作時，波輪3與洗衣筒1相對轉(zhuǎn)動，在傳動作用下，實(shí)現(xiàn)分隔筒6與限位架5相對轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)衣物的清洗效果。