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-毕业设计（论文）文献综述-多功能健身洗衣机的设计-第 7 页石河子大学毕业设计文献综述课题名称： 多功能健身洗衣机的设计 学生姓名： 学 号： 学 院： 机电学院 专业、年级： 机制2009级（3）班 指导教师： 职 称： 毕业论文(设计)起止时间： 2013.3.1-2013.6.6 文献综述摘要：随着社会的发展，人们生活节奏的加快，洗衣机已经被人们所接受，并不断地走进千家万户，甚至在发达的城市已经开始换代。各种技术开始应用于洗衣机，不断完善内部结构，革新技术理念，来提高洗衣性能。在节能减排的今天，很多大型生产厂商又致力于节能型系产品的研发，正在由波轮洗衣机向滚筒洗衣机、高频洗衣机方向发展， 本文章还通过大量的健身器材结构和功能的分析，对健身洗衣机的适用人群，结构设计理念，材料的选择做出界定。本设计为一种实用新型多功能健身洗衣机，提出节能型的健身洗衣机思想是通过人在健身时产生的动力驱动洗衣机使洗衣机达到规定的洗涤要求。关键词：节能、健身、洗衣机、波轮、滚筒、脚踏车一、引言从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累。洗衣机的面市给人带来了极大的方便但也标志着越来越少的体力劳动的开始，尤其是城市的上班族和在校的学生，由于工作和学习繁忙，既无时间健身，也很难抽时间洗衣服，因此，需要一种物美价廉的机械，在洗衣的同时又能起到健身的效果，通过大量的查阅文献，综合洗衣机的结构设计和健身器材的综合分析，研究洗衣机的动力系统和健身器材在健身时产生动力的去向，我们的设计完美的把健身时产生的动力转化为洗衣机工作动力带动工作。二、课题的国内外研究现状2.1洗衣机国内外研究现状我国的洗衣机工业是在一九七八年开始起步的，当年只生产单筒洗衣机400多台，到1987年，全国生产洗衣机991.52万台。目前洗衣机市场也异常火爆，仅2010年10月份我国各大商场销售洗衣机102733台。主要以海尔、小天鹅、荣事达等企业为代表的洗衣机企业占据了国内市场的主要份额1。 中国是发展中国家，消费者对洗衣机的洗净比相对来说要求高，从市场反馈的信息也证实了这点，尤其要面对农村这个大市场。因此波轮式洗衣机更适合我国的国情，对洗衣机行业来说，是一个现实意义的课题2。波轮式洗衣机的主要工作部件还是波轮，因此为了达到更好的洗涤效果，不同的厂商真对波轮进行了深入研究。乐金电子电器有限公司，为了减少噪音和振动的增加及磨损现象，都已经把科研研究到了减振器销的结构，通过将减震器装配成可相对外壳扭动，沿着其侧面设有游移槽的减振器销，弹性部件是由特定的橡胶制成3。目前新型波轮洗衣机的波轮位于洗涤桶中央，以解决早期的波轮洗衣机偏置波轮多年无法解决的磨损率高问题。松下公司研究的大凹翼蝶形波轮，也能降低衣物的磨损率；日立公司研究的防缠棒波轮，能防止衣物洗涤时打结洗涤均匀；三星公司推出摇摇净波轮洗衣机，分为主体蓝色波轮和两个白色波轮，主体波轮会产生左右回转的水流，而其他两个波轮则会产生上下回旋的水流；东芝的偏心式波轮设计，可产生偏心揉搓水流、振动水流以及此将缠绕的衣物分开，而产生的纵向水流又可实现上下翻滚搓洗；海尔同心洗衣机已采用类似偏心式波轮设计。三星罗斯比（ROSSBY）蝶形波轮，其中心高度比L型波轮低2/3，中心顶部做成30度斜面（如图1）或做成有一定斜度的三个短小筋叶，产生的纵向、横向水流，可有效打散衣物，防止缠绕并降低磨损4。 图1三星电子会社还通过对波轮式洗衣机波轮的设计来提高洗衣机的性能，设计的波轮包括：安装在洗衣机筒的底部的主体，具有叶轮室和多个叶轮轴沿径向延伸的扇叶的喷水叶轮，该喷水论相对于主体旋转从而产生向上的洗涤水流；可在径向以及轴向旋转支承叶轮轴的支承部件；以及使喷水叶轮旋转的部件，从而在洗衣机工作时产生有效的垂直上升的水流，避免衣物的扭曲和缠结。 大宇电子株式会社也对波轮式洗衣机的波轮进行了深入的研究，设计了一种在洗涤筒内产生涡轮型水流来洗涤被洗物的洗衣机波轮（如图2）。在洗衣机渡轮中，基板固定到洗衣机轴上并按照轴的旋转而转动。多个搅拌叶片从所述基板中心到其外周边以扇面形式在基板底部表面上是向下倾斜的。多个搅拌叶片在邻接的搅拌叶片之间干所述基板底部表面上确定至少一个凹集槽。洗衣机渡轮在洗涤筒内产生涡轮型水流，并将水流产生的摩擦力均匀地传送到被洗物，其状态是洗涤水流在洗涤筒内部是非均匀的，从而将被洗物的扭结降至最小，因之增强洗涤效率5 。图2滚筒洗衣机也越来越受到大家喜爱，滚筒洗衣机的优点在于，首先，衣物在洗涤过程中不缠绕、洗涤均匀、磨损小，其次，能加热洗衣机的水，甚至能对洗好的衣物烘干，是其它类型的洗衣机做不到的。第三，羊绒、羊毛衣物也能在洗衣机内洗，而且洗衣时省水。但滚筒洗衣机也纯在一些缺点，如洗衣机功率几乎是波轮洗衣机的12倍；采用加热洗涤耗电量大，加大了经济负担；最佳转速制约了偏低的洗涤作用力进一步提高；在洗衣物的中途不宜添加衣物；不能能使用高泡沫洗衣粉。滚筒洗衣机的优点还是大于缺点6。很多公司通过对滚筒的结构设计的改变来提高洗衣机的性能，改变桶内筋的倾斜度来增加衣物提起抛落时的冲击力，进而提高洗净度7。2.2常用家庭健身器械国内外研究现状在家用型常见的健身器材中，以健身脚踏车，仰卧起坐健身器，跑步机最为常见，健身脚踏车一般都包含有：一架体；一设于该架体上的座椅；一设于该架体上的的扶把；一设于该架体上的踏板装置；一离合装置。但在人们不断创新的过程中，在简单的脚踏车上加以改装，因此出现了不同款型的健身脚踏车。如针对被动型的健身者，或是老年人及中风患者等自主运动能力较低的人群，在设计中加入驱动装置和振动座，可以使使用者无须主动出力即可获得脚部运动的效果，且全身各部位还可同时接受振动按摩（如图3）8。仰卧起坐健身器一般包含靠背架，阻尼元件，用于反靠运动者腿部的横档，虽然结构简单但是却很科学，阻尼元件和靠背结合使用，减缓运动者后仰速度，运动过程运动者北部和后脑部不再与后斜架接触，并且减缓后仰速度以及起坐时阻尼元件预紧力的辅助作用，为年老、体弱、肥胖等运动者提供了极大的便利仰卧起坐健身器（如图4）9。 图3 图42.3健身洗衣机现状分析但健身洗衣机在我国市场上还很少见，还没有大量推广，2007年4月2日潍坊市正信专利事务所公开一种环保健身洗衣机（如图5），它包括洗涤桶，与所述洗涤桶相连接的脚踏健身洗衣机，所述洗涤桶与所述脚踏健身洗衣机之间设有传动装置，所述传动装置上设有变速装置；人们可以通过所设置的变速装置选择适合自己力度的速度控制波轮的转动，所产生的噪音小，在锻炼身体的同时也清洗了衣物，同时因为不需要电源而不用耗电，环保节能，减轻了人们一定程度上的经济负担10。图52007年8月21日山东省济南市历下区经十路73号山东大学机械学院金鑫设计一种蹬踏式健身洗衣机（如图6）11，包括机架、传动装置和洗衣机主体组成，机架的顶部安装有座椅，其中，机架的底部有左、右脚蹬，左、右脚蹬分别通过链与传动装置连接，传动装置与洗衣机主体内滚轮相连接。所述的传动装置由两组皮带轮和超越式离合器组成，两组皮带轮中的大轮为主动轮，小轮为从动轮，超越式离合器与第一组皮带中的大轮通过中心轴相连接，另一组皮带轮的小轮安装在滚轮一端的轴上。本实用新型两组皮带轮实现二级增速，以达到洗衣机对转速的要求。本实用新型既能健身又能洗衣服，可全面提高身体素质，训练上下肢的协调能力，具有实用性强、结构合理、充分利用能量、环保节能等优点。 图6 但经研究发现这些装置仍然有比较大的缺点即健身效果不明显，这是由它单一的健身方式所决定的。同时洗涤、漂洗和脱水没有集成与一体，这限制了洗衣机的自动化，目前市场上并没有相关完善产品。三、 健身洗衣机机械部分的研究方向 健身自行车是目前国际流行并被医学界和体育界给予高度评价的有氧健身运动，是保持一个人身心健康最有效、最科学的健身方式，也越来越受到大家喜爱。由于受到各种因素是影响，如场地、工作时间等等，室内健身则成了时下最热门的健身方式。但由于房价的持续上涨，很多新婚家庭都有着很大的经济压力，新购买的房子也都是小户型，因此，我们的机械部分的研究要尽量的精简化，材料的选择要尽量具有高强度和高韧性，有利于拆装和携带，更能省些空间。在传动的设计上要减少摩擦，健身机构的设计要人性化，尽量增加健身的部位，使一机多用，要充分融合人机工程学，让人再体验运动带来的舒适感的同时完成洗衣。四、结语洗衣机和健身器材均受到广大消费者的欢迎，各种款式，各种功能的器械也层出不穷，但经过市场调查，目前我国对健身洗衣机还是处在试生产阶段，大部分设计都是由大学生或是研究生开发申请专利，没有大规模投入生产，市场占有率很低，大多数产品受学生和老年人欢迎，而年轻一代还没有接受。面领着能源的紧缺与能源价格的不断上涨，越来越多的人将采取节能经济实惠的生活方式，因此，此项目讲带来很大的市场，具备科研的价值。本课题的目的在于利用计算机造型技术研究试制一种集健身与洗衣于一体的健身洗衣机，应用人力提供洗衣机的动力，将人体在健身运动中产生的动能提供给洗衣机使洗衣机工作，洗衣机机械部分的设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并将其转化为制造依据的工作过程。在健身的同时把产生的动力作为洗衣机的动力保证低消耗、高功效的完成健身、洗衣任务。通过机械相关学科的知识综合应用，争取最优化机械部分传动设计，再进一步根据人机工程学的知识优化设计结构，争取最大化达到消费者认可，为人所用。五、参考文献1刘钊. 休眠的火山2001年中国洗衣机市场印象J. 电器制造商, 2002,(01).2 杨向萍. 浅析波轮式洗衣机的洗净机理J. 家用电器科技. 2001(08).3尹圣鲁(乐金电子电器有限公司).滚筒洗衣机P.中国专利：200510013835.1，2005-06-15.4 凌斌 ,夏虹 ,丁祖爱. 洗衣机的波轮与新水流J. 家用电器, 2001, (08).5大宇电子株式会社.洗衣机波轮P.97113075.2,1997-04-29.6赵旭,郭国法,赵慎严. 滚筒式洗衣机洗涤模式与优缺点研究J. 西北轻工业学院学报. 2000(03).7游玉海. 滚筒式洗衣机结构参数设计提高洗净度的途径J. 家电科技, 1986,(01)8陈朝阳.健身脚踏车P.中国专利：98205679.6，1998-06-09.9三星株式会社.洗衣机的波轮P中国专利：.98108797.3,1998-04-17.10代维明.环保健身洗衣机P.中国专利：200720020293.5，2007-04-02.11金鑫.蹬踏式健身洗衣机P.中国专利：200720026285.1,2007-08-21.