73kg自动洗衣机行星齿轮减速器设计.doc

16届毕亚设计自动洗衣机行星齿轮减速器设计学生姓名吴志明学 号 8011212235所属学院机械电气化工程学院 专 业机械设计制造及其自动化班 级16-2指导老师王龙日 期2016.5塔里木大学机械电气化工程学院制刖目行星轮系减速器较普通齿轮减速器其有体积小、秉M轻、效率高及传递功率范围大等优点，逐 渐获得广泛应用M时它的缺点是：材料优质、结构S杂、制造精度耍求较高、安装较困难些、设 计计也较-•般减速器复杂似随着人们对行呈传动技术进一步的深入地了解和掌握以及对国外行 星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完善，同时生产工艺水平也不 断提高，完全可以制造出较好的行齿轮传动减速器根据负载情况进行-•般的齿轮强度、儿何尺寸的设计计算，然后要进行传动比条件、同心条件、 装配条件、相邻条件的设计计算，曲于采用的足多个行星轮传动，还必须进行均载机构及浮动M的 设计计算行星W•轮传动根据基本够件的组成惜况可分为：2K—H、3K、及K一H—V三种苦按各对W•轮 的啮合方式，又可分为：NGW型、NN型、WW型、WGW型、NGWN型和N型等关键词：行星齿轮：减速器；电磁铁；永磁铁1. 概述 52. 自动洗衣机行星齿轮减速器设计 22.1工作原理 22.2传动方案的拟定 23行星齿轮减速器设计 43.1行星齿轮传动的传动比和效率计算 43. 2行星齿轮传动的效率计算： 44.行星齿轮传动的配齿计算 54.1传动比条件 54.2同轴条件 54.3、装配条件 54.4邻接条件 65行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 75.1按齿根弯曲强度初算齿轮模数 75.2分度|员1直径 75.3齿顶岡直径 75.4齿根圆直径 85.5齿宽 85.6中心距 86行星齿轮传动强度计算及校核 96.1行星齿轮弯曲强度计算及校核 96.2齿轮齿面强度的计算及校核 97.行星齿轮传动的受力分析 127.1受力分析 127.2行星齿轮传动的均载机构及浮动最 138行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 148.1减速器输入轴的设汁 148.2减速器输出轴的设计 159. 离合制动装置设计 199.1离合制动装置原理 199.2外形设计 1910. 箱体 2011减速器盈、装S 2111.1总装三维阌 2111.2总二维图 21，总结 23 24 25工程概况行星轮系减速器较普通W轮减速器具冇体积小、重S轻、效率岛及传递功率范围人等优点，逐 渐获得广泛应川。

同吋它的缺点足：材料优质、结构复杂、制造精度要求较萵、安装较W难些、设 汁计算也较一般减速器复杂但随着人们对行星传动技术进一步的深入地了解和掌握以及对国外行 星传动技术的引进和消化吸收，从Ifij使其传动结构和均载方式都不断完善，M时生产丄艺水平也不 断捉高，完全吋以制造出较好的行星齿轮传动减速器1•概述行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具冇质fi小、体积小、传动比大、承载能力大以及 传动T•稳和传动效率高等优点，这些己被我国越來越多的机械工程技术人员所了解和重视巾于在 各种类型的行星齿轮传动巾均有效的利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理的采用了内 啮合，才使得其具柯了上述的许多独特的优点行齿轮传动不仅适用于高速、人功率而且可用于 低速、人转矩的机械传动装置上它可以用作减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其 特殊的应用中：这些功用对干现代机械传动发展A有重要的意义因此，行星说轮传动在起重运输、 丄程机械、冶金矿山、建筑机械、轻丄纺织、医疗机械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天 等工业部门均获得了广泛的应用由齿轮、轴、轴承和箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作 机或执行机构之间，其匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。

在我看来市场上的A动洗衣机行星W轮减速器制动换向时声音太大，ifirfl.占用空间过大，而且 不便于数字化控制所以这次设计的行星齿轮减速器足要减少其占川空间，丼且减低其制动声音， 也便于数字化控制这次设计的自动洗衣机行星齿轮减速器是2K—II行星传动NGW型轮减速器，该 种类减速器貝•有两个输出轴即通过行虽架输出轴和内W圈输出轴我在帘场上现有的自动洗衣机呈 星W轮减速器上加入了一下ft己的想法和一些新的技术组合运用电磁铁和磁铁的结合设计出了一 款实理论实用型优化7. 3kg向动洗衣机行星Mi•轮减速器2.白动洗衣机行星Ui•轮减速器设计原始数掘洗涤功率：P2 = 400VV 脱水功率：f =400W 脱水转速： =600r/ min 洗衣转速：//、= 210r/ minA*输入转速:z? = 1350r / min 选川斜齿轮作为减速器齿轮 小齿轮齿数选：z,=152.1工作原理自动洗衣机的工作原理：眈水獼A皮涫图2-1洗衣机工作原现脱水：A放开，B制动，运动依次经电机、带传动、带轮、十心轮、行星轮、内齿圈、输出轴、 脱水桶洗涤：A制动，B放开，运动依次经屯机、带传动、中心W轮、行星轮、行星架、输出轴、波 轮。

2.2传动方案的拟定1）对传动方案的要求合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，还要满足工作可靠、传动精度高、体积小、 结构简单、尺、r紧凑、重量轻、成本低、工艺性好、使用和维护方便等要求2）拟走传动方案任何一个方案，耍满足上述所有耍求是十分困难的，耍统筹兼顾，满足最主耍的和最基本的耍求—b9-T^H图2-2行星齿轮系传动 a-中心轮;g-行星轮;b-内齿圈;H-行星架3行星齿轮减速器设计3.1行星齿轮传动的传动比和效率计算传动比的计算n _ 1350 n} 3001350600-2.25齿轮b固定时(图2—2)2k—H (NGW)型传动的传动比么为iaH= l + i = i, =5可得:d1+_L = 5nh -1) = 15x(5-1) = 60取 \ 二 593. 2行星齿轮传动的效率计算:y/，为a—g啮合的损失系数，为b-g啮合的损失系数，为轴承的损失系数，为总的损失系数一般取 Z =0.025按/?" = 1350r/min、n,=300r/min、i:H = 5 可得Z7 = l-|z7

4.2同轴条件为保证行星轮~与两个中心轮\、z,同时正确啮合，要求外啮合齿轮a—g的中心距等于内啮 合齿轮b—g的中心距，即(aw)" = (aw)b-S称为同轴条件对于非变位或高度变位传动，冇z?=Za+Zb61-丁=224.3、装配条件想邻两个行星轮所火的1 P心角27TVh =—中心轮a相/.、V:较过0角，&角必须等于中心轮a较过/个(整数)齿所对的中心角， 即yx27r = 式中27T/ZU为中心轮a转过一个齿(周节)所对的中心角1+将和％代入上式，冇/ = (z“+z,J/2 = (15 + 59)/2 = 37满足w中心轮的災数和应为行星轮数n的整数倍的装配条件4.4邻接条件在行星传动中，为侃证两相邻行S轮的齿顶不致相碰，相邻两行里轮的中心距极人于两轮齿顶 圆半径之和，如图4-1所示图4-1行星齿轮可得,， J80、门、1 = 2ei x cos(——)>(djIV—(z +zJxsin60"=^^ m m(da)g=d + 2ha=llm满足邻接条件5行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 5.1按齿根弯曲强度初算齿轮模数齿轮模数m的公式为m=rcos冷 式中I一算数系数，取火,,,=12.1;7；—啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩，NLmm ；7：9.55xl06 尸n9.55x106x0.4B50Nrmm = 2829.6/V「mm—使用系数，由⑺表6-7查得Ka=1;X, 一综合系数，由⑺表6-5查得尺以=2 ;尺#一计算弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数, 由［2］公式 6_5 得/^ = 1.85 ;YFal 一小齿轮齿形系数，^1=3.15Z, 一齿轮副中小齿轮齿数，z, =za = 15<7FIim 一试验W轮弯曲疲劳极限，NO7im2.按由图 6—26〜6—30［3］选取 = 120Nrmm2 .所以m=Ktn取 m = 1.5 5.2分度圆直径T{KAKF,KFPYF(ll cos2♦dZ\ 7 lim12.1X2.358x1x2x1.85x3.150.8x152x1201.319d(a} = mza /cos fi = 1.5x15/cos 14 = 23.2mmd(^} = mza / cos/? = 1.5x22 /cos 14。

34mm/ i \人I)d{h)= +r/(g) x 2=91.2mm\ /5.3齿顶圆直径da{a} =d+ 2m彐 6.2mm^u)=d(g)+ 2m = 37mm da(b)=d(b)~2m = ^-25.4齿根圆直径df{a} = d{a} -2.5m = 23.2-2.5*1.5 = 19.45mm= d{,,} -2.5m = 34-2.5*1.5 = 30.5mm djb、= db、+2.5/7? = 91.2+ 2.5 x 1.5 = 94.95mm5.5齿宽表 8—19[3]选取％ =1b =(pdda =1x23.2 = 23.2mm5.6中心距对于不变位或《变位的啮合传动，因其节圆与分度圆相重合，则啮合齿轮副的中心距为：(1) a—g为外啮合齿轮副^?=—(zu + zJ = 1.5/2x(15+ 22) = 27.75 mm(2) b—g为A喘合齿轮副= —(z,-zJ = 1.5^2x(59-22) = 21.15mm表格5-1W轮数椐汇总中心轮a行星轮g內齿圈b模数m1.51.51.5齿数z152259分度圆直径d (mm)23.23491.2w顶圆a径da(mm)26.23788.2齿根圆直径df (mm)19.4530.594.95齿根圆且径df (mm)19.4530.594.95中心距a(mm)=27.75 =27.756行星齿轮传动强度计算及校核6.1行星齿轮弯曲强度计算及校核（1 ）选择齿轮材料及精度等级中心轮a、内齿圈b选用45钢正火，硬度为162-217HBS，选8级精度，要求齿而粗糙度 < 幺1.6。

行星轮a选用40CR选8级精度，要求齿而粗糙度氏< 3.22） 转矩7；T\=Tajna= 9549/?,/^^ = 9550 x 0.4/3 x 1350 = 298.47V • m（3） 按说根弯曲强度校核 由式8-24[3]得出< [