环保健身洗衣机

任 海 汪 烨 童品财 蔡大辉 陈灿斌/上海电机学院机械学院



环保健身洗衣机

任 海 汪 烨 童品财 蔡大辉 陈灿斌/上海电机学院机械学院

【摘 要】根据节能环保的设计理念，设计制造环保健身洗衣机。首先，对洗衣机的结构及原理进行详细设计；然后，根据功能设计整个系统，在保证锻炼和舒适性的同时，力求锻炼洗衣方式的新颖；最后，利用机械原理、材料力学、理论力学进行分析计算，结合具体要求，对整体结构考虑计算出各个零部件的大小，受力情况，选择合适的材料及传动方式。运用装配原理进行配合。

【关键词】绿色环保；锻炼运动；舒适新颖

1.引言

节能环保理念深入各行各业，引领中国制造走向新的资源节约型，环境友好型发展。尤其是在家电汽车能源领域，变频空调洗衣机，新能源汽车，等一大批节能环保产品的上市，更是将此理念贯彻到人们的日常生活当中。作为大学生的我，深感冬天在校洗衣的不便，夏季室外锻炼又十分炎热；结合现代社会城市白领等群体缺少体育锻炼。将二者相结合，就有了我们项目环保健身洗衣机的想法，也符合家电产品环保创新的需求。环保健身洗衣机不需要使用任何能源，零污染零排放，完全符合资源节约型，环境友好型的产品要求；由于环保健身洗衣机的动力来源与骑自行车的动力十分相似；因此能让人们在锻炼的同时能把洗衣洗掉，特别适合城市白领，想要运动缺少时间和空间。有了环保健身洗衣机在家就能用新颖的方式锻炼，还能洗好衣服。对学生也同样试用，由于学校限电的规定，大学生又缺少运动，冬天洗衣服十分受折磨，有了环保健身洗衣机就能轻松解决上述问题。根据需求对外观、洗衣桶、传动、座椅和整体结构、洗衣效果等研究。通过切身体验改进设计，达到洗衣锻炼完美相结合的目的。

2.环保健身洗衣机设计

2.1环保健身洗衣机外观设计

普通自行车为了追求速度，忽视了乘坐的舒适性，我们的环保健身洗衣机，结合人体力学，使骑洗衣机方式变得更加舒适，采用提高脚踏位置放低座位等设计，身体微躺的姿势，这样不会像自行车那样，乘坐久了腰背会酸，由于座椅有支撑很好的解决了这一问题。中间传动部件位于连接部分的中间，很好的隐藏在其中。

为了使长度和宽度符合家庭宿舍的要求，我们将脚踏位置放在最前面，座椅与洗衣桶相结合，座椅在中间，微微有一个角度，使人能够躺着踩踏，并将洗衣桶横置在最后，使整体长度减少，结构紧凑。外观方面和现在的室内自行车有相似的地方，与其不同的是后面的轮子变成洗衣桶，外观如图1所示。

图1　环保健身洗衣机外形图

2.2洗衣桶设计

我们参考了市面上现有的洗衣机产品的设计，决定采用滚筒式的洗衣桶结构，由于放于室内运动，满足运动的需要设计的洗衣桶为五公斤的，这样既有利于产品的美观，整体结构紧凑，更加有利于洗衣效果，达到与机洗相同的效果；上方进水下方出水，在进水的位置添加洗涤剂，保证了洗衣的方便性，能够一个人轻松完成洗衣锻炼。

2.3传动设计

根据实际使用洗衣机振动的情况，在传动洗衣桶的位置我们使用两个铝合金同步轮，大轮与桶相结合，直径144mm；小轮与轴端配合，小轮直径96mm，通过轴与可以调节大小齿轮的飞轮与小轮固定，来控制速度变化，能达到1比1.5的速率，且能够承受较大的载荷。大小同步轮用聚氨酯同步带来连接。使用铝合金轮可以有效的降低传动件的质量，并且强度可以很好的得到保障，同步带可以减少振动的传递，保障整体运动的稳定；同时能够保证不同转矩传动的稳定性。中间运动转换用轴加变速轮的设计，链传动到轴上的链轮，通过链轮大小齿的变换调节速度，可以达到洗衣和脱水的效果。脚踏器到轴端使用的是链条传动，有效的降低了洗衣机的质量，减少振动的传递，能够在低速重载情况下工作，传递很高的效率。为了满足人踩踏能够舒服，需要保持有一定的腿部距离，因此也不适合齿轮工作。链传动后期的安装维护也更加的方便，保障了使用的经济性，持久性。

脚踏部分采用的是和自行车前脚踏器相同的设计，有三个变速齿轮，分别用于一般洗衣，较重洗衣，脱水的使用，通过链条与轴的链轮结合。踩踏脚踏器，起到锻炼腿部的作用，也为洗衣机提供动力。达到环保健身的设计要求。

2.4座椅设计

为了使锻炼者能有一个舒适的腿部锻炼空间，放弃了传统自行车的座椅，采用类似轿车座椅的设计，为乘坐者提供很好的腰部支撑，较为宽敞的座位，适合不同体重人群的使用，并且独立固定在整体结构上，强度可以很好地保证。能够在环保健身洗衣机上面舒适的运动锻炼，洗衣服。并且座椅还有一个向上的角度，提供一个略微躺的乘坐姿势，运动起来更加舒适。自行车的运动方式，却有乘坐轿车座椅一样的感受。可以参考外观图1。

3.总结

环保健身洗衣机的设计已经完成，在分析理论数据，进行受力分析等结合实际使用的反馈，在相应的细节进行修改。力求让下班回家的白领，放学回家的学生，在家就能够轻轻松松锻炼的同时还能将一天需要换洗的衣服洗干净，通过调节变速手把使前后两个齿轮的大小进行改变，完成调速变换工作模式，五完成洗衣脱水。真正的绿色环保，节约能源的洗衣机，再也不担心停电，学校限制大功率用电器的规定了。

参考文献：

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[2]侯景艳.低碳理念洗衣桶设计[J].江南大学，2012，06.

[3]于佳.概念自行车美学设计[J].吉林大学，2014，01.

[4]于国荣，赵克检.计算机绘图在自行车设计的应用[J].中国电子科学研究院学报，2009，02.

[5]夏瑜珠.人机工程学在自行车设计中的应用[J].齐鲁工业大学，2014，06.