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塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）中期檢查記錄表 2016年 04 月 18 日 學生姓名 吳志明 班級 機械設計16-2 課題名稱 7.3kg自動洗衣機行星齒輪減速器 課題完成進度（學生自述） 1、已繪制完草圖以及三維實體圖，且方案已近確定，并完成部分計算。 存在的問題及整改措施（學生自述） 1、 行星架設計過于復雜。 2、 軸承的選擇存在問題，所選的深溝球軸承應換成角接觸軸承。 3、 制動裝置可以簡化。 4、 零件材料選擇有問題，行星輪材料聚甲醛應換成40Cr 指導教師意見（課題進展情況、優(yōu)缺點、整改措施等） 指導教師簽名 年 月 日 學院意見 負責人簽名 年 月 日 塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）任務書 學院 機械電器化工程學院 班級 機械設計16-2 學生姓名 吳志明 學號 8011212235 課題名稱 7.3kg自動洗衣機行星齒輪減速器設計 起止時間 2015年 10 月 13 日—— 2016 年 5 月 29 日（共 14 周） 指導教師 王龍 職稱 講師 課題內容 1、 完成開題報告（3000字以上）； 2、 完成7.3kg行星齒輪減速器的設計思路； 3、 完成相關結構設計； 4、 完成相關畢業(yè)設計說明書一份； 5、 完成相關圖紙的繪制。 擬定工作進度（以周為單位） 第1、 二周 收集相關資料并調研，完成調研報告 第三周到第十周 進行減速器桀紂的選擇以及行星齒輪減速器基本參數和主要尺寸的選擇。 第十一周到十三周 準備畢業(yè)設計哦說明書并定稿，準備答辯。 第十四周 答辯 主要參考文獻 [1]濮良貴.陳國定.吳立言.機械設計[M].北京:高等教育出版社，2013.5. [2]王治平.機械基礎[M].杭州:浙江大學出版社，2000.43~51. [3]饒振剛.行星齒輪傳動設計[M].北京:化學工業(yè)出版社，2005.55~58. [4]陳啟松.機械傳動設計手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2005.32~37. [5]葛志祺.機械零件設計手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1985.5. [6]陳立德.機械化設計基礎[M].北京:高等教育出版社，1991.43~51. [7]王旭峰、張云鶴.互換性與測量技術基礎[M].北京:中國林業(yè)出版社，2012.21~27. 任務下達人（簽字） 年 月 日 任務接受人意見 接受任務 任務接受人簽名 吳志明 2015年 10 月 13 日 注：1、此任務書由指導教師填寫，任務下達人為指導教師。 2、此任務書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人。 3、此任務書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導教師留存。 塔里木大學 畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 自動洗衣機行星齒輪減速器 學生姓名 吳志明 學 號 8011212235 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 16-2 指導教師 王龍 起止時間 2015.11——2016.5 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內（外）研究現狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數在3000字以上，由學生在本報告冊內填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 塔里木大學畢業(yè)論文（自動洗衣機行星齒輪減速器）開題報告 1、 本課題來源及研究的目的和意義 行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有質量小、體積小、傳動比大、承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已被我國越來越多的機械工程技術人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理的采用了內嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應用中：這些功用對于現代機械傳動發(fā)展具有重要的意義。 而且在我看來市場上的自動洗衣機行星齒輪減速器制動換向時聲音太大，而且占用空間過大，而且不便于數字化控制。所以這次設計的行星齒輪減速器是要減少其占用空間，并且減低其制動聲音，也便于數字化控制。 2、 本課題所涉及的問題在國內（外）研究現狀及分析 目世界上一些發(fā)達國家，如日本、德國、美國，對行星齒輪減速器的傳動應用、生產和研究都十分重視，在結構優(yōu)化、傳動性能、傳動效率、轉矩和速度等反面據處于領先地位；并出現了一些新型的行星傳動技術，如閉式行星齒輪傳動、行星齒輪變速傳動和微型行星齒輪傳動等早已在現代化的機械傳動設備上獲得了成功的應用。行星齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應用，然而，字上世紀60年代以來，我國才開始進行對行星齒輪的升入、系統(tǒng)的研究和試制工作，無論是再設計理論反面，還是在試制和應用實踐方面，均取得較大的成就。睡著我國科學技術的發(fā)展和先進以及我國科學技術人員的努力設備的引入，我國的行星傳動技術有了迅速的發(fā)展。 3、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析 技術可行性分析： 自動洗衣機行星齒輪減速器的設計，大致要經歷：明確任務、調查研究、制訂設計任務書，進行整體布置、確定整機的主要性能參數。一個自動洗衣機行星齒輪減速器機的設計是否成功，首先是從能否滿足使用要求，好造、好用、具備較高的傳動精度和較低的使用成本來衡量的。這體現在設計工作中，就應當使自動洗衣機行星齒輪減速器具有較完善的技術經濟性能與指標以及先進的部件結構方案。在設計前通過查閱資料，在網上搜索資料，了解激自動洗衣機行星齒輪減速器的參數，知道一些基礎的數據結果，并通過近距離的觀察，更加了解設計的對象所需注意的地方和需要改進的地方。通過書籍的查閱和與指導老師的溝通交流完善自己的設計內容，并在接下來的時間里通過以上這些方式完成畢業(yè)設計。 自動洗衣機行星齒輪減速器是近幾年來研究比較熱門的課題，所以關于各式各樣的激光平地機的資料及額定參數通過書籍和網絡可以很方便的找到。自動洗衣機行星齒輪減速器主要涉及其傳動裝置和制動裝置的設計。再通過書籍網絡等方式查閱資料了解額定參數后再進行設計，遇到不會的難點通過與指導老師交流，應該可以解開困難，達到目的，此設計具有可行性。 4、本課題需要重點研究的關鍵的問題及解決的思路 在接到這個課題的時候我對自動洗衣機行星齒輪減速器一無所知，更談不上設計，這需要我查閱機械設計基礎以及有關現有自動洗衣機行星齒輪減速器、用途，以及各個部件、裝置的原理和設計時需要注意的地方。完成本課題除需要大量的文獻資料外，還需要有計算機等硬件設備，需要用制圖軟件CAD完成對自動洗衣機行星齒輪減速器的總體設計，及各部分零件的設計并用solidworks軟件進行繪制仿真。在課題的選定、分析及研究方面都需要請教指導老師王龍老師。我自己也會多去圖書館、網絡上，實地考察了解、學習有關自動洗衣機行星齒輪減速器的知識，并畫大量草圖，在經過計算來規(guī)范自己的設計，設計出性能更優(yōu)的自動洗衣機行星齒輪減速器。 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 工作條件： 1. 必須了解熟悉自動洗衣機行星齒輪減速器的組成結構及工作原理； 2. 對自己以前所學的機械類專業(yè)課程必須熟悉掌握； 3. 掌握CAD軟件對零部件及機械總體進行繪制； 4. 掌握solidworks軟件對自動洗衣機行星齒輪減速器進行實體繪制。 解決方法： 1. 到學校圖書館借閱相關類書籍以及網上查閱相關資料； 2. 對學過的的CAD及solidworks軟件再次進行學習以達到熟練掌握的程度。 6、完成本課題的工作方案及進度計劃 設計并改進自動洗衣機行星齒輪減速器，主要內容： 1. 完成自動洗衣機行星齒輪減速器的整體結構設計； 2. 完成自動洗衣機行星齒輪減速器的三維圖，完成自動洗衣機行星齒輪減速器的二維圖形繪制； 3. 撰寫設計說明書； 工作進度： 1、 熟悉題目，開始查閱資料；第1-2 周 2、 消化資料，設計方案，準備開題報告；第3-4 周 3、 方案研究，確定具體方案，做出開題報告 第5 周 4、 進行結構分析，計算；第 6-7 周 5、 進行設計結構草圖與仿真；第 8-9 周 6、 完成圖紙，進行論文撰寫；第10-11周 7、 完成論文設計，準備有關畢業(yè)答辯；第12-13周 8、 交畢業(yè)設計的各種資料，并進行答辯；第14周 7、主要參考文獻（不少于7篇） [1]濮良貴.陳國定.吳立言.機械設計[M].北京:高等教育出版社，2013.5. [2]王治平.機械基礎[M].杭州:浙江大學出版社，2000.43~51. [3]饒振剛.行星齒輪傳動設計[M].北京:化學工業(yè)出版社，2005.55~58. [4]陳啟松.機械傳動設計手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2005.32~37. [5]葛志祺.機械零件設計手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1985.5. [6]陳立德.機械化設計基礎[M].北京:高等教育出版社，1991.43~51. [7]王旭峰、張云鶴.互換性與測量技術基礎[M].北京:中國林業(yè)出版社，2012.21~27. [8]陳立德.工裝設計[M].北京:上海交通大學出版社,1984.66~71. [9]李恒權.畢業(yè)設計指導書[J].青島海洋大學出版社,2002.26(2):39~41. [10]西北工業(yè)大學機械原理及機械零件研究室.機械設計[M].北京:高等教育出版社,1990. [11]大連理工大學工程圖學研究室.機械制圖 [M].高等教育出版社,2007.21(1):43~45. [12]葛中風.機械設計基礎[M].北京:中央廣播電視大學出版社,1991. [13]葛安林.變速器的自動控制系統(tǒng)[J].汽車技術,2002.(2):21~24. [14]高智.計算機輔助機械設計[M].北京:清華大學出版社,1994. [15]吳宗澤.高志.羅圣國.李威.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2012.5. 學生簽名 吳志明 2015年 11 月 12 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 2015 年 11 月 15 日 塔里木大學畢業(yè)答辯自動洗衣機行星齒輪減速器機械設計制造及其自動化專業(yè)16-2班吳志明 8011212235如今市場上行星減速器已是玲瑯滿目自動洗衣機行星齒輪減速器只是其中的一個小分支，但它是對行星齒輪減速器的充分利用而我設計的自動洗衣機斜齒輪行星齒輪減速器，是在這個小分支里找到的又一個小分支。所以我不能說是對前人的行星齒輪減速器的改進。而是基于前人經驗把我的設計思路融入我的行星齒輪減速器里自動洗衣機行星齒輪減速器結構1螺母M8；2彈簧墊圈 8；3墊片;4螺柱M8*22;5電磁力底座；6電磁力制動小環(huán)；7內齒圈；8滾動軸承7000C；9行星齒輪；10減速器外殼；11滾動軸承7004C；12滾動軸承7000C；13減速器輸出軸密封圈；14內齒圈密封；15行星架輸出軸；16滾動軸承S719-4；17行星架；18軸套筒；19螺母M8；20行星齒輪軸；21滾動軸承7001C；22電磁力制動大環(huán)；23帶輪;24螺母M10;25減速器輸出軸密封環(huán)；26減速器端蓋。雖然行星齒輪減速器相對于其他齒輪減速器要復雜，但是其傳動原理還簡單，只是其齒輪計算量較大罷了，所以要想在傳動原理上有所創(chuàng)新突破幾乎是不太肯能的。所以只能在材料運用上以及制動裝置上下功夫制動裝置 16 屆畢業(yè)設計 自動洗衣機行星齒輪減速器設計 學生姓名 吳志明 學 號 8011212235 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 16-2 指導老師 王龍 日 期 2016.5 塔里木大學機械電氣化工程學院制 前 言 行星輪系減速器較普通齒輪減速器具有體積小、重量輕、效率高及傳遞功率范圍大等優(yōu)點，逐漸獲得廣泛應用。同時它的缺點是：材料優(yōu)質、結構復雜、制造精度要求較高、安裝較困難些、設計計算也較一般減速器復雜。但隨著人們對行星傳動技術進一步的深入地了解和掌握以及對國外行星傳動技術的引進和消化吸收，從而使其傳動結構和均載方式都不斷完善，同時生產工藝水平也不斷提高，完全可以制造出較好的行星齒輪傳動減速器。 根據負載情況進行一般的齒輪強度、幾何尺寸的設計計算，然后要進行傳動比條件、同心條件、裝配條件、相鄰條件的設計計算，由于采用的是多個行星輪傳動，還必須進行均載機構及浮動量的設計計算。 行星齒輪傳動根據基本夠件的組成情況可分為：2K—H、3K、及K—H—V三種。若按各對齒輪的嚙合方式，又可分為：NGW型、NN型、WW型、WGW型、NGWN型和N型等。 關鍵詞： 行星齒輪；減速器；電磁鐵；永磁鐵 目 錄 1. 概述 1 2.自動洗衣機行星齒輪減速器設計 2 2.1工作原理 2 2.2傳動方案的擬定 2 3行星齒輪減速器設計 4 3.1行星齒輪傳動的傳動比和效率計算 4 3.2行星齒輪傳動的效率計算： 4 4.行星齒輪傳動的配齒計算 5 4.1傳動比條件 5 4.2同軸條件 5 4.3、裝配條件 5 4.4鄰接條件 6 5行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數計算 7 5.1按齒根彎曲強度初算齒輪模數 7 5.2分度圓直徑 7 5.3 齒頂圓直徑 7 5.4 齒根圓直徑 8 5.5齒寬 8 5.6 中心距 8 6行星齒輪傳動強度計算及校核 10 6.1行星齒輪彎曲強度計算及校核 10 6.2齒輪齒面強度的計算及校核 10 7.行星齒輪傳動的受力分析 13 7.1受力分析 13 7.2行星齒輪傳動的均載機構及浮動量 14 8行星輪系減速器齒輪輸入輸出軸的設計 15 8.1減速器輸入軸的設計 15 8.2減速器輸出軸的設計 16 9.離合制動裝置設計 20 9.1離合制動裝置原理 20 9.2外形設計 20 10.箱體 22 11減速器總裝圖 23 11.1總裝三維圖 23 11.2總二維圖 23 總 結 25 致 謝 26 參考文獻 27 工程概況 行星輪系減速器較普通齒輪減速器具有體積小、重量輕、效率高及傳遞功率范圍大等優(yōu)點，逐漸獲得廣泛應用。同時它的缺點是：材料優(yōu)質、結構復雜、制造精度要求較高、安裝較困難些、設計計算也較一般減速器復雜。但隨著人們對行星傳動技術進一步的深入地了解和掌握以及對國外行星傳動技術的引進和消化吸收，從而使其傳動結構和均載方式都不斷完善，同時生產工藝水平也不斷提高，完全可以制造出較好的行星齒輪傳動減速器。 塔里木大學畢業(yè)設計 1. 概述 行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有質量小、體積小、傳動比大、承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已被我國越來越多的機械工程技術人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理的采用了內嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應用中：這些功用對于現代機械傳動發(fā)展具有重要的意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療機械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應用。由齒輪、軸、軸承和箱體組成的齒輪減速器，用于原動機和工作機或執(zhí)行機構之間，其匹配轉速和傳遞轉矩的作用，在現代機械中應用極為廣泛。 在我看來市場上的自動洗衣機行星齒輪減速器制動換向時聲音太大，而且占用空間過大，而且不便于數字化控制。所以這次設計的行星齒輪減速器是要減少其占用空間，并且減低其制動聲音，也便于數字化控制。這次設計的自動洗衣機行星齒輪減速器是2K—H行星傳動NGW型輪減速器，該種類減速器具有兩個輸出軸即通過行星架輸出軸和內齒圈輸出軸。我在市場上現有的自動洗衣機星星齒輪減速器上加入了一下自己的想法和一些新的技術組合運用電磁鐵和磁鐵的結合。設計出了一款實理論實用型優(yōu)化7.3kg自動洗衣機行星齒輪減速器。 33 2.自動洗衣機行星齒輪減速器設計 原始數據 洗滌功率: 脫水功率: 脫水轉速: 洗衣轉速: 輸入轉速: 選用斜齒輪作為減速器齒輪 小齒輪齒數選： 2.1工作原理 自動洗衣機的工作原理： 圖2-1洗衣機工作原理 脫水：A放開，B制動，運動依次經電機、帶傳動、帶輪、中心輪、行星輪、內齒圈、輸出軸、脫水桶。 洗滌：A制動，B放開，運動依次經電機、帶傳動、中心齒輪、行星輪、行星架、輸出軸、波 輪。 2.2傳動方案的擬定 1）對傳動方案的要求 合理的傳動方案，首先應滿足工作機的功能要求，還要滿足工作可靠、傳動精度高、體積小、結構簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護方便等要求。 2）擬定傳動方案 任何一個方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。 圖2-2 行星齒輪系傳動 a-中心輪；g-行星輪；b-內齒圈；H-行星架 3行星齒輪減速器設計 3.1行星齒輪傳動的傳動比和效率計算 傳動比的計算 齒輪b固定時（圖2—2），2K—H（NGW）型傳動的傳動比為 可得： 取 3.2行星齒輪傳動的效率計算： 為a—g嚙合的損失系數，為b—g嚙合的損失系數，為軸承的損失系數， 為總的損失系數。 一般取 按、、可得 4.行星齒輪傳動的配齒計算 4.1傳動比條件 即 可得 所以中心輪a和內齒輪b的齒數滿足給定傳動比的要求。 4.2同軸條件 為保證行星輪與兩個中心輪、同時正確嚙合，要求外嚙合齒輪a—g的中心距等于內嚙合齒輪b—g的中心距，即 稱為同軸條件。 對于非變位或高度變位傳動，有 ( 得 4.3、裝配條件 想鄰兩個行星輪所夾的中心角 中心輪a相應轉過角，角必須等于中心輪a轉過個（整數）齒所對的中心角， 即 式中為中心輪a轉過一個齒（周節(jié)）所對的中心角。 將和代入上式，有 滿足兩中心輪的齒數和應為行星輪數目的整數倍的裝配條件。 4.4鄰接條件 在行星傳動中，為保證兩相鄰行星輪的齒頂不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應大于兩輪齒頂圓半徑之和，如圖4-1所示 圖4-1 行星齒輪 可得 滿足鄰接條件。 5行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合參數計算 5.1按齒根彎曲強度初算齒輪模數 齒輪模數m的公式為 式中—算數系數，取=12.1； —嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉矩，Nmm ； ; —使用系數，由[2]表6—7查得KA=1； —綜合系數，由[3]表6—5查得； —計算彎曲強度的行星輪間載荷分布不均勻系數， 由[2]公式6—5得； ； —齒輪副中小齒輪齒數，； —試驗齒輪彎曲疲勞極限，； 按由圖6—26～6—30[3]選?。? 所以 取 5.2分度圓直徑 5.3 齒頂圓直徑 5.4 齒根圓直徑 5.5齒寬 表8—19[3]選取 5.6 中心距 對于不變位或高變位的嚙合傳動，因其節(jié)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為： （1）a—g為外嚙合齒輪副 （2）b—g為內嚙合齒輪副 表格5-1 齒輪數據匯總 中心輪a 行星輪g 內齒圈b 模數m 1.5 1.5 1.5 齒數z 15 22 59 分度圓直徑d（mm） 23.2 34 91.2 齒頂圓直徑 26.2 37 88.2 齒根圓直徑 19.45 30.5 94.95 齒根圓直徑 19.45 30.5 94.95 中心距a (mm) =27.75 =27.75 6行星齒輪傳動強度計算及校核 6.1行星齒輪彎曲強度計算及校核 （1）選擇齒輪材料及精度等級 中心輪a、內齒圈b選用45鋼正火，硬度為162-217HBS,選8級精度，要求齒面粗糙度。 行星輪a選用40CR選8級精度，要求齒面粗糙度。 （2）轉矩 （3）按齒根彎曲強度校核 由式8-24[3]得出 如則校核合格。 （4）齒形系數 由表8-12[3]得 ，，； （5）應力修正系數 由表8-13[3]得 ，，； （6）許用彎曲應力 由圖8-24[3]得 ，； 由表8-9[3]得 ； 由圖8-25[3]得 ； 由式8-14[3]可得 齒根彎曲疲勞強度校核合格。 6.2齒輪齒面強度的計算及校核 （1）齒面接觸應力 （2）許用接觸應力為 許用接觸應力可按下式計算，即 （3）強度條件 校核齒面接觸應力的強度條件：大小齒輪的計算接觸應力中的較大值均應不大于其相應的許用接觸應力，即，或者校核齒輪的安全系數：大小齒輪接觸安全系數值應分別大于其對應的最小安全系數，即 查表6-11[3]得 ，所以。 （4）有關系數和接觸疲勞強度 使用系數 查表6-7[3]選取 動載荷系數 對于接觸情況良好的齒輪副可選取 齒向載荷分布系數 對于接觸情況良好的齒輪副可取 齒間載荷分布系數、 由表6-9[3]查得 , 行星輪間載荷分布不均勻系數 由式7-13[2]得 由圖7-19[2]得 =1.5 所以 同上 節(jié)點區(qū)域系數 由圖6-9[2]查得 彈性系數 由圖6-10[2]查得 重合度系數 由圖6-10[2]查得 螺旋角系數 試驗齒的解除疲勞極限 由圖6-11~6-15[2]查得 最小安全系數， 由表6-11[2]可得， 接觸強度計算的壽命系數 由圖6-11[2]可得 潤滑油膜影響系數，， 由圖6-17[2]圖6-18，圖6-19查得，， 齒面工作硬化系數 由圖6-20[2]查得 接觸強度計算的齒數系數 由圖6-21[2]查得 所以 所以有 故齒面接觸強度校核合格。 7.行星齒輪傳動的受力分析 7.1受力分析 在行星齒輪傳動中由于其行星輪的數目通常大于1，即，且均勻對稱的分布于中心輪之間；所以在2K-H型行星傳動中，各基本構件（中心輪a，b和轉臂H）對傳動主軸上的軸承所作用的總徑向力等于零。因此，為了簡便起見，本設計在行星齒輪傳動的受力分析圖中均未繪出各構件的徑向力，且用一條垂直線表示一個構件，同時用符號F代表切向力。 為了分析各構件所受的切向力，提出如下三點： (1) 在轉矩的作用下，行星齒輪傳動中各構件均處于平衡狀態(tài)，因此，構件間的作用力等于反 作用力。 (2)如果在某一構件上作用有三個平行力，則中間的力與兩邊的力的方向用哪個反向。 (3)為了求得構件上兩個平行力的比值，則應研究它們對第三個力的作用點的力矩。 在2K-H型行星齒輪傳動中，其受力分析圖是由運動的輸入件開始，然后以此確定各構件上所受的作用力和轉矩。對于支持圓柱齒輪的嚙合齒輪副只需繪出切向力。由于在輸入件中心輪a上受有個行星輪g同時施加的作用力和輸入轉矩的作用。當行星輪數目時，各行星輪上的載荷均勻，因此只需要計算其中的一套即可。在此首先確定輸入件中心輪a在每一套中所受的輸入轉矩為 可得 式中—中心輪所傳遞的轉矩， —輸入所傳遞的名義功率， 按照上述提示進行受力分析計算，則可得行星輪g作用于中心輪a的切向力 中心輪a作用于行星輪g的切向力為 內齒輪作用于行星輪g的切向力為 轉臂H作用于行星輪g的切向力為 轉臂H上所受的力為 轉臂H上的力矩為 在內齒輪b上所受的切向力為 在內齒輪b上所受的力矩為 式中 —中心輪a的節(jié)圓直徑，mm —內齒輪b的節(jié)圓直徑，mm —轉臂H的回轉半徑，mm 根據式6-37[3]得 轉臂H的轉矩為 仿上 內齒輪b所傳遞的轉矩 7.2行星齒輪傳動的均載機構及浮動量 行星齒輪傳動具有結構緊湊、質量小、體積小、承載能力大等優(yōu)點。這些是由于在其結構上采用了多個行星輪的傳動方式，充分利用了同心軸齒輪之間的空間，使用了多個行星輪來分擔載荷，形成功率分流，并合理的采用了內嚙合傳動；從而才使其具備了上述的許多優(yōu)點。 8行星輪系減速器齒輪輸入輸出軸的設計 8.1減速器輸入軸的設計 1)選擇軸的材料，確定許用應力 2)按扭轉強度估算軸徑 得 查表15-3[1]得 軸段1直徑最少 考慮到軸在整個減速離合器中的安裝所必需的滿足條件，初定：， 3）確定各軸段的長度 齒輪輪廓寬度為23.2mm，為保證達到軸與行星齒輪安裝的技術要求及軸在整個減速離合器中所必須滿足的安裝條件，初定：，，。按設計結果畫出的結構草圖， 圖8-1輸入齒輪軸簡圖 圖8-2 受力分析圖 是V帶在自然狀態(tài)下的緊縮力軸承對它的支反力且 自然狀態(tài)下減速器的緊固力 在運動狀態(tài)下受到的斜齒輪軸向力是支反力且 3） 軸的強度校核計算 （1）按鈕轉強度計算 8.2減速器輸出軸的設計 （1）選擇軸的材料，確定許用應力 由已知條件選用45號鋼正火，并經調質處理， 1）行星架輸出軸直徑計算 由式15-2[1] 查表15-3[1]得 軸段1直徑最少 取 2） 內齒圈空心輸出軸直徑計算 查式15-3[1] 其中 所以 軸段1直徑最少 考慮到空心軸里面還有輸出軸所以取d=20mm,d1=10mm 考慮到軸段在整個減速離合器中的安裝所必需的滿足條件，初定行星架輸出軸個軸段長： ； 內齒圈輸出軸個軸段長： 按設計結果畫出州的結構草圖，見8-3,8-4： 圖8-3行星架輸出軸 圖8-4內齒圈輸出軸 圖8-5 受力分析圖 3) 兩輸出軸受力相同,受到軸向力，轉矩。 圓周力： 徑向力： ==846.4×tan=308.1N 法向力： =/cos=846.4/ cos=90.72N 支點反力為： =/2=42.32N 彎矩為： 支點反力為： 彎矩為： == ===744.23 Nmm = 求當量彎矩 ==794.9Nmm 校核強度 =/W=1562.04/0.1=1562.04/0.1×=9.1Mpa =/W=794.9/0.1=794.9/0.1×= 4.6Mpa 所以 滿足=55Mpa的條件，故設計的軸有足夠的強度，并有一定裕量。 9.離合制動裝置設計 9.1離合制動裝置原理 整體設計思路是運用永磁體與電磁鐵同極相斥，異極相吸原理來實現磁力的運用。其部件分為底座并線圈繞在上面作為電磁鐵、大環(huán)（對內齒圈進行制動）、小環(huán)（對行星架進行制動）。 電磁離合制動原理是將內環(huán)和外環(huán)的底部放置并固定永磁體，并使其兩極相反，構成相互排斥的力，這個力因大于其重力。這樣能保證內環(huán)或外環(huán)必有一個制動。其底座要承受整的制動裝置和軸向力和轉矩并提供電磁鐵換向。當底座電磁鐵通電時產生 磁極，與其中一個制動環(huán)上的磁極相同與另一個的磁極相反。并且電磁鐵產生的磁力要選大于永磁體的磁力加上外環(huán)的重力之和，這樣才能保證其正常工作。在內外制動環(huán)設計上其在與內齒圈和行星架嚙合部位應設計成一定弧度以便能卡入內齒圈或行星架中鎖死達到正常制動的目的。 9.2外形設計 1） 總體外形設計根據其制動原理進行設計,首先要分大小環(huán)并且保證同軸度具體設計； 2） 底座卡腳是用來將整個裝置固定在減速器外殼上； 3） 大、小環(huán)上的卡腳是用來卡在底座的卡槽里支撐大小環(huán)在制動時承受的轉矩，且大環(huán)的卡腳與小環(huán)的卡腳 要成垂直分布以解決其徑向滑動； 4） 大小環(huán)上的永磁體分布在環(huán)的底部且高度相同。 圖9-1制動裝置設計簡圖 9.3材料選擇 1）由于要在底座上加電磁鐵且電磁鐵作用時間不會太長所以只會產生及少量的熱量決定所以采用整體硅鋼作為為底座的材料。 2） 大、小環(huán)有與要發(fā)生相對軸向滑動且要承受較大的扭矩，另外在要避免其被電磁鐵吸引，所以才用非磁性材料。根據上面要求選擇鋁合金作為大小環(huán)的材料 10.箱體 10.1箱體設計 箱體采用鑄鋼根據行星架的輸出軸及電磁制動裝置的尺寸設計箱體圖10-1；10-2所示。 10-1.外殼 10-2.端蓋 11減速器總裝圖 11.1總裝三維圖 用solidworks軟件建立三維模型，其爆炸圖如圖11-1 圖11-1行星減速器爆炸圖 1—減速器外殼；2—電磁制動底座；3—滾動軸承7004C4;4—滾動軸承7000C;5—軸套； 6—行星齒輪；7—行星架右端；；8—螺母M8；9—電磁制動大環(huán)；10—軸端墊片； 11—彈簧墊片；12—螺母M8；13—螺釘M8；14—帶輪；1—.減速器端蓋；16—滾動軸承7001C；17—電磁制動小環(huán)；18—中心齒輪；19—行星齒輪軸；20—滾動軸承7000C； 21—行星架輸出軸一體；22—內齒圈輸出軸一體；23—密封圈;24—密封圈。 11.2總二維圖 用AutoCAD 做出二維圖如圖所示 圖11-2 行星減速器主視圖剖視圖 1—螺母M8；2—彈簧墊圈 8；3—墊片;4—螺柱M8*22;5—電磁力底座；6—電磁力制動小環(huán)；7—內齒圈；8—滾動軸承7000C；9—行星齒輪；10—減速器外殼；11—滾動軸承7004C； 12—滾動軸承7000C；13—減速器輸出軸密封圈；14—內齒圈密封；15—行星架輸出軸； 16—滾動軸承S719-4；17—行星架；18—軸套筒；19—螺母M8；20—行星齒輪軸； 21—滾動軸承7001C；22—電磁力制動大環(huán)；23—帶輪;24—螺母M10; 25—減速器輸出軸密封環(huán)；26—減速器端蓋。 11-3 行星齒輪減速器側視圖半剖視圖 11-4行星齒輪減速器俯視圖 總 結 本文是關于自動洗衣機減速離合內部減速裝置這種減速器對于體積和重量方面要求較高，在設計過程中不僅要注意其體積和質量的控制，同時也要保證其精度，如果精度達不到一定的要求，洗衣機運行中產生的震動和噪音就很大，隨著人們對家電的要求逐漸提高和科技的日益發(fā)展，洗衣機已經成為每個家庭的必備家電之一，人們對它的性能要求也就越來越高，對它的重量、體積、噪音等方面的要求也越來越高，本文設計的減速器就注重在這些方面下手，盡量減輕減速器的重量并縮小其體積，同時提高減速器中各齒輪間的傳動精度，能使洗衣機在運行中做到噪音小，震動小同時由于本人能力和經驗有限，在設計過程中難免會犯很多錯誤，也有可能有虛度不切實際的地方，還望讀者在借鑒的同時，能指出當中的不足，把減速器做的更完美。 致 謝 歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師—王龍老師，他對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝！ 感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！ 參考文獻 [1]濮良貴.陳國定.吳立言.機械設計[M].北京:高等教育出版社，2013.5. 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