任海　汪燁　童品財

【摘 要】根據(jù)節(jié)能環(huán)保的設計理念，設計制造環(huán)保健身洗衣機。首先，對洗衣機的結(jié)構(gòu)及原理進行詳細設計；然后，根據(jù)功能設計整個系統(tǒng)，在保證鍛煉和舒適性的同時，力求鍛煉洗衣方式的新穎；最后，利用機械原理、材料力學、理論力學進行分析計算，結(jié)合具體要求，對整體結(jié)構(gòu)考慮計算出各個零部件的大小，受力情況，選擇合適的材料及傳動方式。運用裝配原理進行配合。

【關(guān)鍵詞】綠色環(huán)保；鍛煉運動；舒適新穎

1.引言

節(jié)能環(huán)保理念深入各行各業(yè)，引領中國制造走向新的資源節(jié)約型，環(huán)境友好型發(fā)展。尤其是在家電汽車能源領域，變頻空調(diào)洗衣機，新能源汽車，等一大批節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的上市，更是將此理念貫徹到人們的日常生活當中。作為大學生的我，深感冬天在校洗衣的不便，夏季室外鍛煉又十分炎熱；結(jié)合現(xiàn)代社會城市白領等群體缺少體育鍛煉。將二者相結(jié)合，就有了我們項目環(huán)保健身洗衣機的想法，也符合家電產(chǎn)品環(huán)保創(chuàng)新的需求。環(huán)保健身洗衣機不需要使用任何能源，零污染零排放，完全符合資源節(jié)約型，環(huán)境友好型的產(chǎn)品要求；由于環(huán)保健身洗衣機的動力來源與騎自行車的動力十分相似；因此能讓人們在鍛煉的同時能把洗衣洗掉，特別適合城市白領，想要運動缺少時間和空間。有了環(huán)保健身洗衣機在家就能用新穎的方式鍛煉，還能洗好衣服。對學生也同樣試用，由于學校限電的規(guī)定，大學生又缺少運動，冬天洗衣服十分受折磨，有了環(huán)保健身洗衣機就能輕松解決上述問題。根據(jù)需求對外觀、洗衣桶、傳動、座椅和整體結(jié)構(gòu)、洗衣效果等研究。通過切身體驗改進設計，達到洗衣鍛煉完美相結(jié)合的目的。

2.環(huán)保健身洗衣機設計

2.1環(huán)保健身洗衣機外觀設計

普通自行車為了追求速度，忽視了乘坐的舒適性，我們的環(huán)保健身洗衣機，結(jié)合人體力學，使騎洗衣機方式變得更加舒適，采用提高腳踏位置放低座位等設計，身體微躺的姿勢，這樣不會像自行車那樣，乘坐久了腰背會酸，由于座椅有支撐很好的解決了這一問題。中間傳動部件位于連接部分的中間，很好的隱藏在其中。

為了使長度和寬度符合家庭宿舍的要求，我們將腳踏位置放在最前面，座椅與洗衣桶相結(jié)合，座椅在中間，微微有一個角度，使人能夠躺著踩踏，并將洗衣桶橫置在最后，使整體長度減少，結(jié)構(gòu)緊湊。外觀方面和現(xiàn)在的室內(nèi)自行車有相似的地方，與其不同的是后面的輪子變成洗衣桶，外觀如圖1所示。

2.2洗衣桶設計

我們參考了市面上現(xiàn)有的洗衣機產(chǎn)品的設計，決定采用滾筒式的洗衣桶結(jié)構(gòu)，由于放于室內(nèi)運動，滿足運動的需要設計的洗衣桶為五公斤的，這樣既有利于產(chǎn)品的美觀，整體結(jié)構(gòu)緊湊，更加有利于洗衣效果，達到與機洗相同的效果；上方進水下方出水，在進水的位置添加洗滌劑，保證了洗衣的方便性，能夠一個人輕松完成洗衣鍛煉。

2.3傳動設計

根據(jù)實際使用洗衣機振動的情況，在傳動洗衣桶的位置我們使用兩個鋁合金同步輪，大輪與桶相結(jié)合，直徑144mm；小輪與軸端配合，小輪直徑96mm，通過軸與可以調(diào)節(jié)大小齒輪的飛輪與小輪固定，來控制速度變化，能達到1比1.5的速率，且能夠承受較大的載荷。大小同步輪用聚氨酯同步帶來連接。使用鋁合金輪可以有效的降低傳動件的質(zhì)量，并且強度可以很好的得到保障，同步帶可以減少振動的傳遞，保障整體運動的穩(wěn)定；同時能夠保證不同轉(zhuǎn)矩傳動的穩(wěn)定性。中間運動轉(zhuǎn)換用軸加變速輪的設計，鏈傳動到軸上的鏈輪，通過鏈輪大小齒的變換調(diào)節(jié)速度，可以達到洗衣和脫水的效果。腳踏器到軸端使用的是鏈條傳動，有效的降低了洗衣機的質(zhì)量，減少振動的傳遞，能夠在低速重載情況下工作，傳遞很高的效率。為了滿足人踩踏能夠舒服，需要保持有一定的腿部距離，因此也不適合齒輪工作。鏈傳動后期的安裝維護也更加的方便，保障了使用的經(jīng)濟性，持久性。

腳踏部分采用的是和自行車前腳踏器相同的設計，有三個變速齒輪，分別用于一般洗衣，較重洗衣，脫水的使用，通過鏈條與軸的鏈輪結(jié)合。踩踏腳踏器，起到鍛煉腿部的作用，也為洗衣機提供動力。達到環(huán)保健身的設計要求。

2.4座椅設計

為了使鍛煉者能有一個舒適的腿部鍛煉空間，放棄了傳統(tǒng)自行車的座椅，采用類似轎車座椅的設計，為乘坐者提供很好的腰部支撐，較為寬敞的座位，適合不同體重人群的使用，并且獨立固定在整體結(jié)構(gòu)上，強度可以很好地保證。能夠在環(huán)保健身洗衣機上面舒適的運動鍛煉，洗衣服。并且座椅還有一個向上的角度，提供一個略微躺的乘坐姿勢，運動起來更加舒適。自行車的運動方式，卻有乘坐轎車座椅一樣的感受?？梢詤⒖纪庥^圖1。

3.總結(jié)

環(huán)保健身洗衣機的設計已經(jīng)完成，在分析理論數(shù)據(jù)，進行受力分析等結(jié)合實際使用的反饋，在相應的細節(jié)進行修改。力求讓下班回家的白領，放學回家的學生，在家就能夠輕輕松松鍛煉的同時還能將一天需要換洗的衣服洗干凈，通過調(diào)節(jié)變速手把使前后兩個齒輪的大小進行改變，完成調(diào)速變換工作模式，五完成洗衣脫水。真正的綠色環(huán)保，節(jié)約能源的洗衣機，再也不擔心停電，學校限制大功率用電器的規(guī)定了。

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