机电一体化系统设计实例.ppt

 8）带的预紧力  V带单位长度的质量 查表6-21得 ，单根V带所需的预紧力为  （6-26） 表6-21 V带单位长度的质量  9）带传动作用在轴上的力   （6-27） （4）带轮的结构设计带轮的结构设计可参考有关《机械设计手册》或《机械设计》教材。 （5）行星减速器设计 已知洗衣转速为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。 1）洗涤状态传动比 洗涤输入轴与波轮的传动比为 2）初选中心轮和内齿圈齿数 洗涤时中心轮旋转，内齿圈静止，中心轮与行星架的传动比 按以下公式计算：  （6-28） 初选中心轮齿数 =19，由式6-28计算得内齿圈齿数  =57。 3）计算行星轮齿数 由于洗衣机工作扭矩不大，选择齿轮模数为1，如选四个行星轮对称布置，则可计算出行星齿轮齿数 为 （6-29） 最终确定中心轮齿数 为19，内齿圈齿数 为57，行星齿轮齿数 为19，实际传动比 为4，洗衣转速为180r/min。 （6）棘爪与棘轮机构设计 由于外桶尺寸已定（因内桶直径已知），在方案设计时初定位于外桶底部的出水口位置，则排水电磁阀衔铁中心与出水口中心位于同一直线上。根据选定的排水电磁阀的行程和初定的棘轮顶圆直径来设计棘爪机构。要求在洗涤时，棘爪要伸入棘轮棘齿高度的三分之二，脱水时棘爪脱离棘轮1.5mm以上。棘爪与棘轮机构的详细设计可参考相关书籍。 六、控制系统设计 电脑式全自动洗衣机上使用的微控制器主要是4位或8位的单片机。常用的单片机型号有：Intel公司的MCS-48和MCS-51系列；NEC公司的μCOM-87和μpd7500系列；Motorola公司的MC6805系列；Zilog公司的Z8系列等。  本例中控制电路的微控制器选用MCS-51系列的单片机AT89C2051。该单片机是ATMEL公司8位单片机系列产品之一，内含2K字节可反复擦写的程序存储器以及128字节的RAM单元，具有15条可编程控制的I/O线，5个中断触发源，其指令与MCS-51系列完全兼容。选用AT89C2051作CPU，可使洗衣机的控制电路大大简化。  1．全自动洗衣机的功能要求 (1) 强、弱洗涤功能 要求强洗时正、反转驱动时间各为4秒，间 歇时间为1秒； 弱洗时正、反转驱动时间各为3秒， 间歇时间为2秒。 (2) 四种洗衣工作程序，即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序  1）标准程序动作顺序是：“进水→洗涤或漂洗→排水→脱水”，如此循环三次。每循环一次，洗涤或漂洗时间比上一循环同一环节减少2分钟。也即：第一循环内的洗涤时间定为6分钟，第二循环内的漂洗时间减为4分钟，第三循环内的漂洗时间减为2分钟。排水时间采用动态时间法确定，脱水时间规定为2分钟。 2）经济程序与标准程序一样，只是循环次数定为二次。 3）单独程序是“进水→ 洗涤(规定为6分钟) →结束(留水不排不脱)”。 4