1、*京航空航天大學BEIHANGUNIVERSITY機械設計之機構探究與認知洗衣機的發展及內部機構分析院系：宇航學院班級：151513班姓名：史志雄學號：151510842017年3月25日摘要從古到今，洗衣服都是無法避免的繁重家務勞動，洗衣機的發明把人們從這種勞動中解放了出來。洗衣機作為一種重要的機器，人們對其發展和原理卻不是很了解。本文將從洗衣機的發展歷程、發展狀況和機構分析來全面地介紹洗衣機。關鍵詞：洗衣機，發展歷程，發展狀況，機構分析引言近代科技飛速發展，日新月異地改變著人們的生活。自世界上第一臺洗衣機在1858年被制成后，洗衣機的發展大致經歷了四個時期：木制手搖洗衣機時代，蒸氣洗衣機時

2、代，電動洗衣機時代，智能洗衣機時代。150年的發展，已經從實用性和經濟性上很好的滿足了人們的需要。然而，今天的洗衣機還在不斷發展，逐漸彌補那些為數不多的瑕疵。一、洗衣機的發展歷程1.1 木制手搖洗衣機時代世界上第一臺洗衣機是木質的，由美國人漢密爾頓史密斯在1858年制成。洗衣機的主要部件就是一只圓桶，桶內裝有一根帶有槳狀葉子的直軸。通過手動搖動和它相連的曲柄轉動軸來洗滌衣物。由于使用費力又損傷衣服，這臺機器沒被廣泛使用，但這臺構造簡單的洗衣機卻標志了用機器洗衣的開端。1874年美國人比爾布萊克斯發明的木質手搖洗衣機，這臺洗衣機極為簡單，主要部件也是木桶，木桶里裝有六塊攪拌葉片，通過手柄和齒輪轉

3、動，從而使衣服在筒內翻轉，達到洗凈衣物的目的。但它啟發了無數想要提高洗衣機效率的創造性人士。從此以后，洗衣機的改進過程開始飛速發展。1.2 蒸氣洗衣機時代1880年，在美國出現了蒸氣洗衣機，蒸氣動力開始取代人力。那時候的蒸汽洗衣機和現代蒸汽洗衣機的原理類似，都是以深層清潔衣物為目的，少量的水轉換成蒸汽之后，通過高溫分解衣服污漬。在蒸汽洗衣機之后，水力洗衣機，內燃機洗衣機也相繼出現。水力洗衣機主要由洗衣筒、動力源、和與船相連接的部件組成，洗衣機上有進出水孔，還有衣物進口孔和密封蓋，洗衣機外殼上設有動力源，整體通過連接件與船體相連。因為它不需要任何電力，只需自然河流水力就能洗滌衣物，節約時間的同時

4、又能減輕家務負擔，通常被船民廣泛使用。1.3 電動洗衣機時代1911年，還是在美國，第一臺電動洗衣機試制成功。它由一種小型發電機供電，它的主要部件是一個會轉動的大桶，使用時把衣服和肥皂放在里面。在攪拌器葉片的作用下，衣物在肥皂水中劇烈地前后翻滾，達到洗凈的目的。這臺電動洗衣機的問世，標志著人類家務勞動自動化的開端。這個時期產生了攪拌式洗衣機，滾筒洗衣機，噴流式洗衣機，波輪式洗衣機等各種今天仍常用的洗衣機。1.4 智能洗衣機時代到了近幾年，市場上開始出現各類智能全自動洗衣機，可以自動判斷衣物的材質、數量、臟污情況，以及水溫、水位，從而決定投放洗滌劑的用量和最佳的洗滌程序。此外，還有能夠效仿人類洗

5、滌動作的“智能手洗”、自動烘干、預約洗滌等功能，或者是更加貼心的智能洗滌程序，而這些都可以一鍵式自動控制。另外還有專門針對嬰兒、婦女等用戶人群的洗衣機，以及定位高、中、低各個檔次的洗衣機。現在智能家居的概念大熱，很多家店廠商都在著力開發智能化產品，為用戶帶來全新的洗衣體驗。也就是說,我們正在逐步進入智能洗衣時代。二、洗衣機的發展現狀及趨勢近年來，洗衣機逐漸進入大眾家庭，不僅是城市，農村也成了洗衣機的巨大消費市場。與此同時，洗衣機的發展也出現了一些新亮點。2.1 小容量洗衣機走俏近年來，以內衣專洗、嬰兒衣物專洗為代表的小容量專洗洗衣機，正為行業開辟新的藍海。這類洗衣機體形較小，洗滌容量多在4公斤

6、以下，所以通常也被稱為迷你洗衣機。具憑借亮麗的外觀，全自動、殺菌等實用功能，正受到追求生活品質的消費者的青睞。不少80后父母購買迷你洗衣機專供嬰兒衣物單獨洗滌，避免交叉感染。2.2 干衣機市場潛力巨大一洗一干的消費模式正在改變著傳統中國家庭每家一臺洗衣機的使用習慣。80后、90后消費群體更傾向于購買時尚、智能的產品。洗護需求也向多元化演變，特殊天氣健康晾曬、嬌貴面料精細洗護等需求，都促使了專業干衣機這種新興家電在市場上嶄露頭角。2.3 果蔬清洗機發展迅速果蔬清洗機作為繼洗衣機之后的另一件解放雙手的家電產品，具有一定的殺菌保鮮作用，對農藥殘留也有一定的氧化降解作用，因此還是很有可取之處的。三、滾

7、筒式洗衣機的機構分析洗衣機多種多樣，功能也隨著時代不斷發展和完善。滾筒式洗衣機是目前世界上最流行的洗衣機，約占世界現有洗衣機的一半左右。滾筒式洗衣機優點為洗滌柔和，損衣率低，節省洗滌劑和水，衣物不絞結，可洗吸水性強的厚重織物。總體構造如圖。操作面板洗鋒荊進水也磁血夕卜相乂型支架大傳動帶輪軸浜支座及轉軸三角仲動帶雙蟲電動機小代動帶輪圖1洗衣機總體構造洗澡內院圓脂門環像反異瑕密揖巡涉掾物拌水量過.接管用水案按衣物投入的方式不同，滾筒式洗衣機分為兩種類型：一種是前裝式洗衣機，另一種是頂裝式洗衣機，外形分別如圖所示。圖2前裝式洗衣機（左），頂裝式洗衣機（右）卜面僅以滾筒式洗衣機為例，對洗衣機的部分機構

8、進行分析3.1滾筒滾筒主要由不銹鋼滾筒（內筒）及滾動軸承等構成。盛水筒（外筒）、內筒叉形架、轉軸、外筒叉形架圖3外筒圖4轉軸圖5內筒截面圖6叉形架滾筒的結構對洗滌效果有著極其重要的影響。滾筒由筒體及前、后蓋組成，其結構如圖所示。滾筒內壁上有凸筋（舉開筋），用以增大滾筒與衣服的阻力，使衣服與之一起運動。滾筒通過內筒叉形架組件與外桶相配合。外筒用來盛放洗滌液，還起支承作用洗衣機洗滌時，洗滌液盛放在外筒里。內筒在電動機的作用下有規律地正反轉，將衣服帶到滾筒上部，再摔下來，就如同電視里古代人用棍棒敲打衣服一樣，讓水從衣物里快速擠出，水的沖擊和流動使得污物被帶走，由于沒有讓衣服承受過大的力，而能夠減少對

9、衣服的傷害。3.2 水位開關水位開關安裝在洗衣機的頂部，由密閉的導管把它與盛水筒底部的水位管連接起來。水位開關由外殼、動、靜觸點、橡膠膜片和氣室等構成，內部有兩套水位控制機構，左、右側都能對水位進行控制。浮球式水位開關根據液體的浮力而配套制作的，當液位上漲時，浮球系統也相應上漲，同理當液面下降時也相應下降，當上漲或下降到設定的位置時，浮球系統就是會碰到在設定位置的開關，從而使開關發出電信號，而電控設備在接到電信號時會馬上動作，切斷或接通電源，形成自動控制系統。當然現在大多用的都是電子開關。進水閥圖7水位開關圖8洗滌劑盒3.3 洗滌劑盒它包括上分水盒、下分水盒、洗滌劑盒，上分水盒扣在下分水盒之上

10、，通過卡扣的連接方式，組合成一個分水盒體，洗滌劑盒插入分水盒體中，具特征在于：在洗滌劑盒與分水盒體的接觸部位，設有定向滑動配合結構，洗滌劑盒通過此結構的引導，進行定向開閉的抽屜式運動。通過設有的配合結構，洗滌劑盒在開閉過程中不會出現左右和上下晃動以及推拉不暢等問題，洗滌劑不易灑落，有利于滾筒洗衣機內部保潔。3.4溫度控制器圖9溫度控制器利用雙金屬片受熱后發生變形，從而帶動觸點工作溫度控制器，用來控制洗滌液的溫度。滾筒式洗衣機多采用碟形雙金屬定值型溫控器。它的結構如圖所示。滾筒洗衣機多具有加熱功能，因此需要用溫控器（或恒溫器）對溫度進行控制和選擇。恒溫器是一種溫度值不可調的溫控器。它是一種金屬膨

11、脹式溫控器，它是溫控器是采用線性可調的液體膨脹式溫控器。它是利用感溫器內的液體在受熱后發生膨脹，從而推動執行部件動作，控制加熱管的工作。如洗衣機采用機械式程控器，只要有加熱，必然要用溫控器和恒溫器。如洗衣機采用電腦板控制，則加熱溫度通過溫度傳感器反饋給控制板上的單片機，單片機則根據程序要求來控制加熱管的工作。雙金照片PTC熟神毗如人”.圖10門開關圖11PTC控制器3.5門開關受滾筒洗衣機門控制的微動開關。它的觸點串聯在電源電路中，如圖所示。門開關的特點：只要洗衣機通電，門便不能開啟。電動門鎖固定在洗衣機前門右側的箱體內，其引出腳用接在電源電路中。當洗衣機門關上后，接通電源，門鎖內的PTC加熱元件開始加熱，將主電路接通，同時將彈出“門鎖舌”將洗衣機門鎖死，以防洗衣機在運行時門被打開引起危險。當斷開電源時，PTC加熱元件開始降溫，直至由原先高阻狀態恢復到低阻狀態，此時，“門鎖舌”彈回，門就可以被打開了。3.6支承機構組成：吊裝彈簧、彈性支承減振器、外箱體及底腳等。主要起減震，穩固的作用VJV»連解下蹦盛嬴匕隊圖12彈性支承減震器結語從木桶到智能，洗衣機的成長經歷已經有150多年。我們可以看到人類不斷通過智慧給生活帶來方便，通過科技改變生活。目前的洗衣機產品在節電節水