全自動洗衣機內設分隔間裝置的設計研究

彭誠

（合肥職業技術學院，安徽 合肥 238000）

隨著電機驅動技術的發展與提高，日本早先生產出了電機直接驅動式洗衣機，省去了齒輪傳動和變速機構。之后，隨著科技的進一步發展，由于電機調速技術的提高，洗衣機實現了寬范圍的轉速變換與調節，洗衣機應用更加廣泛。

1 全自動洗衣機內設分隔間設計的必要性

全自動洗衣機是利用電能產生機械作用來洗滌衣物的清潔電器。其洗滌過程主要是在機械產生的排滲、沖刷等機械作用和洗滌劑的潤濕、分散作用下，將污垢拉入水中來實現洗凈的目的。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，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，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發生摩擦。又由于波輪中心是低壓區，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當衣物被放進洗滌液之后，由于慣性作用運動緩慢，在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發生相對運動，水流與衣物便發生相對摩擦，這種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。

2 全自動洗衣機內設分隔間設計擬解決的關鍵問題

（1）怎樣合理設計分隔間的結構，實現清洗空間的分隔

設有分隔間的全自動洗衣機（結構設計見圖1）大致包括洗衣筒、平衡環、波輪、減速器和電機，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，電機固定在安裝板的下端，波輪位于洗衣筒的內腔底端中部，洗衣筒的上端固定連接固定環，且平衡環固定設置在固定環的上端，固定環的內側壁下端設置卡塊，且固定環的內側壁上端設置銷槽，銷槽的內腔底端連接第二復位彈簧的一端，第二復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，定位座的內部設置空槽，且空槽的側壁上設置定位槽，洗衣筒的內腔中部設置限位架，限位架的下端固定連接支撐管。支撐管的上端為密封設置并凸出設置限位環，且支撐管的內腔中設置螺紋桿，螺紋桿的頂端依次貫穿支撐管的上端和限位環的中部并固定連接有旋鈕，螺紋桿的底端延伸至空槽中，支撐管的內腔底端設置導向座，導向座通過螺釘與支撐管固定連接，導向座的中部內接軸承，軸承套接在螺紋桿上，螺紋桿在導向座的下端通過內外螺紋連接壓力座，螺紋桿在壓力座的下端通過螺釘固定連接定位架，導向座的中部下端設置呈正多邊形的導向槽，壓力座的中部上端契合插接在導向槽中。定位架的上端外側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，定位架的上端設置套接在螺紋桿上的第三彈簧，且第三彈簧的上端設置套接在螺紋桿上的頂環，頂環接觸連接月牙板的外側弧形壁，限位架的內側由上而下插接有分隔筒，且分隔筒套接在限位環上，分隔筒的側壁貫穿設置多個通水孔，分隔筒上依次套接有支撐環和第一復位彈簧，支撐環的下端面位于限位架的上端面上，分隔筒遠離限位架的一端凸出設置定位柱，定位柱插接在定位孔中，定位孔開設在限位圓板的內側，第一復位彈簧位于支撐環和限位圓板之間，限位圓板的外側壁上設置卡槽，且卡塊插接在卡槽中，限位圓板位于彈簧銷的下部。

（2）受壓強度的問題

圖1

為了使該分隔間在正常洗滌狀態下穩定可靠，不會在工作中自行變形，需要對此結構進行力學分析，保證在全自動洗衣機高速運轉的時候可以克服相應的離心力，并確定主要承載應力的結構件是哪個部分，并對此部件進行應力仿真分析，確定是否達到預定的強度要求。

3 全自動洗衣機內設分隔間設計可行性及思路

該結構下的全自動洗衣機包括洗衣筒1、平衡環2、波輪3、減速器和電機，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，洗衣機由電機提供動力，在經過減速器后將動能傳遞到洗衣機的內部，實現工作過程。

電機固定在安裝板的下端，波輪3位于洗衣筒1的內腔底端中部，洗衣機在工作時，通過波輪13與洗衣筒1的相對轉動，進而使得衣物在洗衣筒1內滾動，實現衣物的清洗過程。

洗衣筒1的上端固定連接固定環，且平衡環2固定設置在固定環的上端，固定環的內側壁下端設置卡塊23，且固定環的內側壁上端設置銷槽。銷槽的內腔底端連接第二復位彈簧24的一端，銷槽用于放置第二復位彈簧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。

在銷槽內部設置第二復位彈簧24，使得彈簧銷22具有收縮復位的效果，便于使用，第二復位彈簧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的數量設置不少于三個，且彈簧銷22沿洗衣筒1的中心呈等距離設置，多組設置的彈簧銷22可以實現多功能的限位功能，三組以上的彈簧銷22可以實現較好的限位作用。

波輪3的上端中部固定有定位座19，定位座19的內部設置空槽，且空槽的側壁上設置定位槽20，洗衣筒1的內腔中部設置限位架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，實現對限位架5的支撐作用。在中央處設置支持管4，使得支持管4外側的衣物在進行正常的清洗過程中時，支持管4不影響內部衣物的正常清洗，支撐管4的上端為密封設置并凸出設置限位環8，設置的限位環8，一方面可以加強整體結構的結構強度，另一方面可以實現對分隔筒6的限位作用。

限位環8的上端設置波浪形凸起。螺紋桿15的底端延伸至空槽中，支撐管4的內腔底端設置導向座16，導向座16通過螺釘與支撐管4固定連接，導向座16的中部內接軸承，軸承套接在螺紋桿15上，在軸承的作用下，實現導向座16固定，螺紋桿15轉動，并且兩者位置不會出現改變。

螺紋桿15在導向座16的下端通過內外螺紋連接壓力座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，導向座16的中部下端設置呈正多邊形的導向槽，在螺紋桿15轉動時，壓力座在內螺紋的作用，以及導向槽的導向定位作用下，實現上下移動，對月牙板18產生向下的壓力作用，通過轉動螺紋桿15實現動力傳遞。壓力座17可以實現穩定的上下移動，在進行限位后對月牙板18進行下壓，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的上端設置套接在螺紋桿15上的第三彈簧，且第三彈簧的上端設置套接在螺紋桿15上的頂環，頂環接觸連接月牙板18的外側弧形壁，限位架5的內側由上而下插接有分隔筒6，且分隔筒6套接在限位環8上，分隔筒6的內側壁上設置按摩點。分隔筒6的側壁貫穿設置多個通水孔9，按摩點可以配合波浪形凸起對衣物進行清洗作用，設置的通水孔9能夠便于水流通。

分隔筒6上依次套接有支撐環10和第一復位彈簧11，支撐環10的下端面位于限位架5的上端面上，分隔筒6遠離限位架5的一端凸出設置定位柱12，定位柱12插接在定位孔13中，定位孔13開設在限位圓板7的內側，限位圓板7的上端中部設置提手，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進行定位。當洗衣機工作時，波輪3與洗衣筒1相對轉動，在傳動作用下，實現分隔筒6與限位架5相對轉動，實現衣物的清洗效果。