全自动洗衣机传动机构设计
作者：穆临平
来源：《科技创新与生产力》2014年第12期
穆临平
（太原理工大学，山西太原030024）
摘要：本文对全自动波轮式洗衣机的传动装置及控制系统结构进行了设计。通过设计了电
动机选用、行星减速器两部分，达到了一台洗衣机通过电动机进行洗涤和脱水两种不同的工作
状态，为相关结构设计提供借鉴。
关键词：全自动洗衣机；传动机构；电机
中图分类号：TM925.33文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2014.12.039
收稿日期：２０14－08－17；修回日期：２０14－11－20
作者简介：穆临平（1968-），男，山西平定人，讲师，主要从事机电一体化研究，E-mail：
zxjmsc@163.co。
随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的
全自动洗衣机，又正在向智能洗衣机方向发展[1]。现阶段市场上的洗衣机在许多方面还不能达
到人们的需求，为此笔者对全自动波轮式洗衣机的传动装置进行了结构设计。
1全自动洗衣机工作原理
全自动洗衣机的桶分为洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶），它们以同一中心安置。外桶盛
水，固定安装，内桶作脱水（甩水）用，可以旋转[2]。内桶的桶壁上有许多小孔，因而内外桶
的水可相流通。进水时，进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，排水阀打开，将水
由外桶排出到机外。洗涤时，洗涤电动机驱动波盘正、反转，即可实现洗涤的正转、反转（洗
涤时脱水桶不旋转）。脱水时，洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。桶内水位的高、低分别用
水位开关检测。
2全自动洗衣机传动系统设计
传动系统主要是由电动机和减速离合器两部分组成。套桶式全自动洗衣机的洗涤和脱水工
作是
由一台电动机来完成。洗涤时，波轮转速较低（140～200r/min）；而脱水时，脱水桶转
速较高（700~800r/min）。因此，为了适应两项工作的不同要求，需对电动机1370r/min的
输出转速进行减速，传动系统的工作示意见图1。
2.1电机选型
选用电动机功率为180W，电动机载时转速为1370r/min，电流为1.54A，效率为0.56，
功率因数为0.95。电机的重量大约为3.5kg。
2.2减速离合器
该设计中，选用带制动式减速离合器。其主要由离合器和行星减速器两部分组成。
1）离合器基本结构。离合器主要结构参见第40页图2（去外壳）。离合器中部有两根轴，
分别是输入轴和脱水轴。输入轴的下端加工成方形，带轮和离合套的内孔与之相配，也是方形。
输入轴上的离合套和带轮通过螺母与其固定固定。输入轴是齿轮轴，上部是齿轮，它与行星减
速器（见第40页图3）的行星轮啮合。输入轴的外部是脱水轴。当衣服洗涤时，脱水轴处于静
止不转的状态；而洗涤结束后，脱水轴将带轮的高转速直接传递给脱水桶，完成脱水功能。
这种转换功能是由方丝离合弹簧完成的。方丝离合弹簧的形状呈锥形，上端几圈的直径比
下端略小一些。由于脱水轴和离合套的外径比方丝离合弹簧的内径略大，在自由状态时，方丝
离合弹簧就抱紧在离合套和脱水轴的外壁上。当带轮带动离合套向弹簧旋紧方向旋转时，通过
方丝离合弹簧就将带轮的转动由离合套传递到脱水轴，这就是“合”时的脱水状态。在洗涤时，
可以将方丝离合弹簧向反方向旋松，使其内径变大，从而与离合套脱离接触，这就是“离”时
的洗涤状态。现弹簧旋松的机构是棘轮棘爪装置，方丝离合弹簧下端的弹簧卡在棘轮的内槽中，
通过棘爪的摆动使棘轮转动，从而带动方丝离合弹簧向旋松方向转动。
2）行星减速器。该设计的行星齿轮是2K-H行星传动NGW型，选用4个行星轮对称布置。
选取洗衣转速为180r/min，脱水转速为720r/min。由于脱水时行星减速器中心轮与内齿圈顺
时针等速旋转，故中心轮与行星架的传动比为1，波轮与内桶顺时针等速旋转，因此由洗涤状
态来进行行星减速器的设计计算（见表1）。
3全自动洗衣机控制系统结构
波轮式全自动洗衣机的电气控制系统主要由程序控制器、电动机、进水电磁阀、排水电磁
阀、水位开关、安全开关及各种功能选择开关等组成的，全自动洗衣机能实现洗衣的自动化，
整个洗衣过程都是在程序控制器的控制下进行的、是全自动洗衣机的“大脑”，见图3。
参考文献：
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