自動(dòng)洗衣機(jī)行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、自動(dòng)洗衣機(jī)行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)摘要本文闡述一種自動(dòng)洗衣機(jī)內(nèi)部的行星輪系減速器。在洗衣機(jī)中使用行星輪系減速器正是利用了行星齒輪傳動(dòng)：體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比較大、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和震動(dòng)的能力較強(qiáng)、噪聲低的特點(diǎn)。行星輪減速器利用齒輪減速器的原理，用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪，嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的。由于行星輪系減速也存在很多缺點(diǎn)，它不僅要材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求較高、安裝較困難些，設(shè)計(jì)計(jì)算也較一般減速器復(fù)雜。本文主要就對(duì)這些缺點(diǎn)加以改進(jìn)，使洗衣機(jī)的工作性能更加的平穩(wěn)。隨著對(duì)行星傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)

2、一步的深入地了解和掌握，以及對(duì)國(guó)外行星傳動(dòng)技術(shù)的引進(jìn)和消化吸收，從而使其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時(shí)生產(chǎn)工藝水平也不斷提高，完全可以制造出更好的行星齒輪傳動(dòng)減速器。關(guān)鍵詞：行星輪系減速器；行星輪；太陽輪；行星架 目錄摘要i第1章 緒論11.1 課題背景11.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11.3 主要研究?jī)?nèi)容1第2章 傳動(dòng)原理及特點(diǎn)32.1 行星齒輪傳動(dòng)原理32.2 有關(guān)固定參數(shù)和工作原理32.3 行星輪系減速器特點(diǎn)52.4 本章小結(jié)5第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)63.1 傳動(dòng)方案的分析與擬定63.1.1 對(duì)傳動(dòng)方案的要求63.1.2 擬定傳動(dòng)方案63.2 行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)63.2.1 傳

3、動(dòng)比和效率計(jì)算63.3 傳動(dòng)的配齒計(jì)算73.4 幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算83.5 傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算及校核113.6 行星齒輪傳動(dòng)的受力分析123.7 本章小結(jié)15第4章 輪架與輸入輸出軸的設(shè)計(jì)174.1 齒輪材料及精度等級(jí)174.2 減速器齒輪輸入輸出軸的設(shè)計(jì)174.2.1 減速器輸入軸的設(shè)計(jì)174.2.2 減速器輸出軸的設(shè)計(jì)194.3 本章小結(jié)21結(jié)論22參考文獻(xiàn)23致謝24第1章 緒論1.1 課題背景本課題研究的是一種自動(dòng)洗衣機(jī)的行星齒輪減速器，其特征在于采用由太陽輪、均勻排布在太陽輪外周并與太陽輪外嚙合的各行星輪、以及與所述各行星輪內(nèi)嚙合的內(nèi)齒輪構(gòu)成的行星輪系。各行星輪的軸端都是支承在端蓋上的

4、，以太陽輪的軸為主動(dòng)軸，即減速器的輸入軸，與該軸位于同一軸線上的端蓋中心軸為輸出軸。本課題由于采用輸入輸出軸線重合的結(jié)構(gòu)方式，而且提高減速器中各齒輪間的傳動(dòng)精度，能使洗衣機(jī)在運(yùn)行中做到震動(dòng)小,從根本上削弱了噪音、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能要求越來越高，在齒輪傳動(dòng)裝置方面具體表現(xiàn)為提高齒輪的承載能力、傳動(dòng)效率、減小外形尺寸、減輕質(zhì)量以及增大傳動(dòng)比等，行星齒輪傳動(dòng)便是在這種背景下產(chǎn)生，并隨著齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)不斷發(fā)展而逐漸完善。行星齒輪傳動(dòng)以其使用功率、速度范圍和工作條件寬而受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，成為世界各國(guó)在機(jī)械同行的重

5、點(diǎn)研究課題之一。我國(guó)對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的研究起步較晚，而且在行星齒輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)集中于勞動(dòng)力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家，由于行星齒輪減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量小、承載能力大和同軸性好等許多優(yōu)點(diǎn)，它可以廣泛地應(yīng)用于航空航天、兵器、石油化工、紡織、輕工食品、精密機(jī)械、醫(yī)療器械、儀器儀表、機(jī)器人和工業(yè)機(jī)械手以及高級(jí)電動(dòng)玩具等各個(gè)領(lǐng)域和部門中。行星齒輪減速器在現(xiàn)代的軍用和民用工業(yè)中具有極廣闊的應(yīng)用前景。1.3 主要研究?jī)?nèi)容本文主要設(shè)計(jì)的是一種自動(dòng)洗衣機(jī)的行星齒輪減速器。這種減速器對(duì)于體積和重量方面要求較高，在設(shè)計(jì)過程中不僅要注意

6、其體積和質(zhì)量的控制，同時(shí)也要保證其精度，如果精度達(dá)不到一定的要求，洗衣機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音就很大，隨著人們對(duì)家電的要求逐漸提高和科技的日益發(fā)展，洗衣機(jī)已經(jīng)成為每個(gè)家庭的必備家電之一，人們對(duì)它的性能要求也就越來越高，對(duì)它的重量、體積、噪音等方面的要求也越來越高，本文設(shè)計(jì)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(shí)提高減速器中各齒輪間的傳動(dòng)精度，能使洗衣機(jī)在運(yùn)行中做到噪音小，震動(dòng)小。第2章 傳動(dòng)原理及特點(diǎn)2.1 行星齒輪傳動(dòng)原理行星齒輪傳動(dòng)裝置由輸入軸、行星輪及銷軸式輸出機(jī)構(gòu)組成。行星輪中的輸入軸1、外圍設(shè)有偏心套2、轉(zhuǎn)臂軸承3、星齒4、針齒5和固定的內(nèi)齒圈7；輸出機(jī)構(gòu)

7、包括帶銷盤8即將輸出軸9及銷軸和銷孔，銷軸由針齒5的圓柱滾子代替，其圓柱滾子的一端插入銷軸孔內(nèi)，即將輸出機(jī)構(gòu)中的銷軸與針齒合而為一，增大了容納轉(zhuǎn)臂軸承的空間，若銷軸的另一端與均載環(huán)6相配合，則可增加其強(qiáng)度。當(dāng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)。其上的偏心套帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂軸承旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)臂軸承外圈上空套的星齒和針齒做偏心運(yùn)動(dòng)和錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，這時(shí)針齒既做高速公轉(zhuǎn)，又做低速自轉(zhuǎn)的行星運(yùn)動(dòng)。針齒的自轉(zhuǎn)通過其圓柱滾子的另一端作為銷軸，與輸出軸銷盤上的銷孔始終相互接觸而轉(zhuǎn)動(dòng)，將針齒的行星運(yùn)動(dòng)變成輸出軸的低速、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)減速。此外，各主要受力處又多為凹凸接觸，不僅具有較高的接觸強(qiáng)度而且容易形成油膜，有利于潤(rùn)滑，因此傳動(dòng)效率高；二是針齒

8、與輸出機(jī)構(gòu)合二為一，使得容納轉(zhuǎn)臂軸承的空間增大，可以選擇較大的、具有較高承載能力的轉(zhuǎn)臂軸承，使轉(zhuǎn)臂軸承不再是傳動(dòng)中的的薄弱環(huán)節(jié)，同時(shí)，銷軸的分布圓直徑也增大，進(jìn)而加大銷軸的直徑，使其強(qiáng)度增大。因此，行星齒輪傳動(dòng)可有效解決轉(zhuǎn)臂軸承壽命較短、銷軸強(qiáng)度不夠的難題，具有巨大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿Α?.2 有關(guān)固定參數(shù)和工作原理本課題是關(guān)于一種自動(dòng)洗衣機(jī)行星輪系減速器的設(shè)計(jì)，有關(guān)固定參數(shù)如下表所示：表2-1有關(guān)固定參數(shù)數(shù)據(jù)傳動(dòng)比（）5.2輸入轉(zhuǎn)速n（r/min）2600輸入功率p（w）150行星輪個(gè)數(shù)3內(nèi)齒圈齒數(shù)63使用地點(diǎn)：自動(dòng)洗衣機(jī)減速離合器內(nèi)部減速裝置；自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理：見圖2-1洗滌過程具體工作內(nèi)

9、容如下：在a制動(dòng)同時(shí)b放開，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電機(jī)、帶傳動(dòng)、中心齒輪、行星輪、行星架、波輪。脫水過程具體工作內(nèi)容如下：在a放開同時(shí)b制動(dòng)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電機(jī)、帶傳動(dòng)、內(nèi)齒圈（脫水桶）、中心齒輪、行星架、波輪與行星架等速旋轉(zhuǎn)。圖2-1 洗衣機(jī)工作原理圖減速器系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)輸出軸、中心輪、行星輪、輸出軸等組成。具體減速器系統(tǒng)組成框圖如圖2-2（電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速）輸出軸 中心輪 行星輪 輸出軸圖2-2 減速器系統(tǒng)組成框圖2.3 行星輪系減速器特點(diǎn)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(diǎn)，逐漸獲得廣泛應(yīng)用。同時(shí)它的缺點(diǎn)是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度要求較高、安裝較困難些、設(shè)計(jì)計(jì)算也較

10、一般減速器復(fù)雜。但隨著人們對(duì)行星傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)一步的深入地了解和掌握以及對(duì)國(guó)外行星傳動(dòng)技術(shù)的引進(jìn)和消化吸收，從而使其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時(shí)生產(chǎn)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(dòng)減速器。2.4 本章小結(jié)本章對(duì)行星齒輪減速器進(jìn)行了分析具體內(nèi)容如下：（1）論述了行星齒輪傳動(dòng)裝置的組成。（2）闡述了行星輪系減速器的各種特點(diǎn)。（3）確定原始數(shù)據(jù)以及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)3.1 傳動(dòng)方案的分析與擬定3.1.1 對(duì)傳動(dòng)方案的要求合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，還要滿足工作可靠、傳動(dòng)精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)

11、方便等要求。3.1.2 擬定傳動(dòng)方案任何一個(gè)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。例如圖3-1所示是擬定的傳動(dòng)方案，適于在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作。a-中心輪；b-內(nèi)齒圈；g-行星輪；h-行星架圖3-1周轉(zhuǎn)輪系3.2 行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1 傳動(dòng)比和效率計(jì)算行星齒輪傳動(dòng)比符號(hào)及角標(biāo)含義為：，1固定件、2主動(dòng)件、3從動(dòng)件，1、齒輪2固定時(shí)（圖31），2kh（ngw）型傳動(dòng)的傳動(dòng)比為： =1-=1+/ (3-1)輸出轉(zhuǎn)速：=/=n/=2600/5.2=500r/min2、行星齒輪傳動(dòng)的效率計(jì)算： =1-|-/(-1)| (3-2) =式中 ag嚙合的損失系

12、數(shù)bg嚙合的損失系數(shù)軸承的損失系數(shù)總的損失系數(shù)，一般取=0.025按=2600 r/min、=500r/min、=-21/5可得=1-|-/(-1)|=97.98%3.3 傳動(dòng)的配齒計(jì)算傳動(dòng)比的要求傳動(dòng)比條件 =1+/=4.2 (3-3) 所以中心輪a和內(nèi)齒輪b的齒數(shù)滿足給定傳動(dòng)比的要求。保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線重合同軸條件為保證行星輪與兩個(gè)中心輪、同時(shí)正確嚙合，要求外嚙合齒輪ag的中心距等于內(nèi)嚙合齒輪bg的中心距，即稱為同軸條件。 = (3-4)對(duì)于非變位或高度變位傳動(dòng)，保證多個(gè)行星輪均布裝入兩個(gè)中心輪的齒間裝配條件 m/2(+)=m/2(-) (3-5)得=-/2=63-15/2=2

13、4相鄰兩個(gè)行星輪所夾的中心角=2/中心輪a相應(yīng)轉(zhuǎn)過角，角必須等于中心輪a轉(zhuǎn)過個(gè)（整數(shù)）齒所對(duì)的中心角，即 =2/ (3-6)式中2/為中心輪a轉(zhuǎn)過一個(gè)齒（周節(jié)）所對(duì)的中心角。 =n/=/=1+/ (3-7) 經(jīng)整理后=+=（15+63）/2=24 (3-8)滿足兩中心輪的齒數(shù)和應(yīng)為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍的裝配條件。 保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰鄰接條件在行星傳動(dòng)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(yīng)大于兩輪齒頂圓半徑之和，如圖3-2所示圖3-2 行星齒輪 可得 2 (3-9)22/m(+)sin=39/2m=d+2=17m滿足鄰接條件。3.4 幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算按齒根彎曲

14、強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m齒輪模數(shù)m的初算公式為 m= (3-10)式中 算數(shù)系數(shù)，對(duì)于直齒輪傳動(dòng)=12.1； 嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，nm ； =/=9549/n=95490.15/31600=0.2984nm; 使用系數(shù)，由參考文獻(xiàn)2表67查得=1； 綜合系數(shù)，由參考文獻(xiàn)2表65查得=2； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)，由參考文獻(xiàn)2公式65得=1.85； 小齒輪齒形系數(shù)，由參考文獻(xiàn)2圖622可得=3.15；， 齒輪副中小齒輪齒數(shù)，=15； 試驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限，n按由參考文獻(xiàn)2圖626630選取=120n所以 m=0.658 (3-11)取m=0.9(1）分度圓直徑d (3-12

15、)=m=0.915=13.5mm=m=0.924=21.6mm=m=0.963=56.7mm(2) 齒頂圓直徑 齒頂高：外嚙合=m=m=0.9 (3-13)內(nèi)嚙合=（-）m=0.792=+2=13.5+1.8=15.3mm=+2=21.6+1.8=23.4mm=-2=56.7-1.584=55.116mm(3) 齒根圓直徑齒根高=（+）m=1.25m (3-14)=-2=13.5-2.25=11.25mm=-2=21.6-2.25=19.35mm=+2=56.7+2.25=58.95mm (4）齒寬b由參考文獻(xiàn)3表819選取=1 (3-15)=113.5=13.5mm=+5=13.5+5=18

16、.5mm=13.5+(5-10)=13.5-5=8.5mm(5) 中心距a對(duì)于不變位或高變位的嚙合傳動(dòng)，因其節(jié)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為ag為外嚙合齒輪副，bg為內(nèi)嚙合齒輪副 =m/2(+)=0.9/2(15+24)=17.55mm (3-16) =m/2(+)=0.9/2(63-24)=17.55mm (3-17)表3-1 幾何尺寸和嚙合參數(shù)中心輪a行星輪g內(nèi)齒圈b模數(shù)m（mm）0.90.90.9齒數(shù)z152463分度圓直徑d（mm）13.521.656.7齒頂圓直徑（mm）15.323.454.9齒根圓直徑（mm）11.2519.3558.95齒寬高b（mm）18.518.5

17、8.5中心距a（mm）=17.55mm =17.55mm3.5 傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算及校核（1）選擇齒輪材料及精度等級(jí) 中心輪a選選用45鋼正火，硬度為162217hbs，選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度1.6行星輪g、內(nèi)齒圈b選用聚甲醛（一般機(jī)械結(jié)構(gòu)零件，硬度大，強(qiáng)度、鋼性、韌性等性能突出，吸水性小，尺寸穩(wěn)定，可用作齒輪、凸輪、軸承材料）選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度3.2。轉(zhuǎn)矩=298.4nmm。按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。由參考文獻(xiàn)3式824得出，如【】則校核合格。齒形系數(shù) 由參考文獻(xiàn)3表812得=3.15，=2.7，=2.29；應(yīng)力修正系數(shù) 由參考文獻(xiàn)3表813得=1.49，=1.58，=1.74；許用彎曲

18、應(yīng)力 由參考文獻(xiàn)3圖824=180mpa，=160 mpa ；表89得=1.3；圖825得=1；式814可得=138 mpa；=123.077 mpa； =2k/b =138 mpa (3-18) =/；查參考文獻(xiàn)2表611可得=1.3，所以1.3。（4） 有關(guān)系數(shù)和接觸疲勞極限。通過查閱參考文獻(xiàn)2 可得出各個(gè)參數(shù)的如下數(shù)據(jù)：表3-2參考數(shù)據(jù)使用系數(shù)=1動(dòng)載荷系數(shù)=1.02齒向載荷分布系數(shù)=1齒間載荷分配系數(shù)、=1.1 =1.2行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)=1.5節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.06彈性系數(shù)=1.605重合度系數(shù)=0.82螺旋角系數(shù)=1試驗(yàn)齒的接觸疲勞極限=520mpa最小安全系數(shù)、=1.5、

19、=2接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)=1.38潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)、=0.9、=0.952、=0.82齒面工作硬化系數(shù)=1.2接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)=1=2.95 (3-22)=3.5=4.32=464.4所以 齒面接觸校核合格3.6 行星齒輪傳動(dòng)的受力分析在行星齒輪傳動(dòng)中由于其行星輪的數(shù)目通常大于1，即1,且均勻?qū)ΨQ地分布于中心輪之間；所以在2hk型行星傳動(dòng)中，各基本構(gòu)件（中心輪a、b和轉(zhuǎn)臂h）對(duì)傳動(dòng)主軸上的軸承所作用的總徑向力等于零。因此，為了簡(jiǎn)便起見，本設(shè)計(jì)在行星齒輪傳動(dòng)的受力分析圖中均未繪出各構(gòu)件的徑向力，且用一條垂直線表示一個(gè)構(gòu)件，同時(shí)用符號(hào)f代表切向力。為了分析各構(gòu)件所受力的切向力f，提出如下三

20、點(diǎn)：（1）在轉(zhuǎn)矩的作用下，行星齒輪傳動(dòng)中各構(gòu)件均處于平衡狀態(tài)，因此，構(gòu)件間的作用力應(yīng)等于反作用力。（2）如果在某一構(gòu)件上作用有三個(gè)平行力，則中間的力與兩邊的力的方向應(yīng)相反。（3）為了求得構(gòu)件上兩個(gè)平行力的比值，則應(yīng)研究它們對(duì)第三個(gè)力的作用點(diǎn)的力矩。在2hk型行星齒輪傳動(dòng)中，其受力分析圖是由運(yùn)動(dòng)的輸入件開始，然后依次確定各構(gòu)件上所受的作用力和轉(zhuǎn)矩。對(duì)于直齒圓柱齒輪的嚙合齒輪副只需繪出切向力f，如圖33所示。 （a）傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 (b)構(gòu)件的受力分析圖3-3 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖由于在輸入件中心輪a上受有個(gè)行星輪g同時(shí)施加的作用力和輸入轉(zhuǎn)矩的作用。當(dāng)行星輪數(shù)目2時(shí)，各個(gè)行星輪上的載荷均勻，（或采用載荷分配不均勻系

21、數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償）因此，只需要分析和計(jì)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（即在每個(gè)功率分流上）所承受的輸入轉(zhuǎn)矩為=/=9549/n=0.2984nm （3-23）可得 =0.8952 nm （3-24）式中 中心輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩，nm；輸入件所傳遞的名義功率，kw；按照上述提示進(jìn)行受力分析計(jì)算，則可得行星輪g作用于中心輪a的切向力為 =2000/=2000/=20000.2984/13.5=44.2n (3-25)而行星輪g上所受的三個(gè)切向力為中心輪a作用與行星輪g的切向力為 =-=-2000/=-44.2n (3-26)內(nèi)齒輪作用于行星輪g的切向力為=-2000/=-44.2n

22、(3-27)轉(zhuǎn)臂h作用于行星輪g的切向力為=-2=-4000/=-88.4n (3-28)轉(zhuǎn)臂h上所的作用力為=-2=-4000/=-88.4n (3-29)轉(zhuǎn)臂h上所的力矩為 =-4000/=4655.0nm (3-30) 在內(nèi)齒輪b上所受的切向力為式 =-=2000/=44.2n (3-31)在內(nèi)齒輪b上所受的力矩為=/2000=/=1.43nm (3-32) 式中 中心輪a的節(jié)圓直徑， 內(nèi)齒輪b的節(jié)圓直徑， 轉(zhuǎn)臂h的回轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)參考文獻(xiàn)2式（637）得-/=1/=1/1-=1/1+p (3-33)轉(zhuǎn)臂h的轉(zhuǎn)矩為 =-（1+p）=-4.655 nm (3-34) /=1/=1/1-=p/

23、1+p 內(nèi)齒輪b所傳遞的轉(zhuǎn)矩 =-p/1+p=-4.2/5.2(-4.655)=3.76 nm (3-35)行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)及浮動(dòng)量 行星齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)。這些是由于在其結(jié)構(gòu)上采用了多個(gè)（2）行星輪的傳動(dòng)方式，充分利用了同心軸齒輪之間的空間，使用了多個(gè)行星輪來分擔(dān)載荷，形成功率分流，并合理地采用了內(nèi)嚙合傳動(dòng)；從而，才使其具備了上述的許多優(yōu)點(diǎn)。輪間載荷分布均勻的措施 為了使行星輪間載荷分布均勻，起初，人們只努力提高齒輪的加工精度，從而使得行星輪傳動(dòng)的制造和轉(zhuǎn)配變得比較困難。后來通過實(shí)踐采取了對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的基本構(gòu)件徑向不加限制的專門措施和其他可進(jìn)行自動(dòng)

24、調(diào)位的方法，即采用各種機(jī)械式的均載機(jī)構(gòu)，以達(dá)到各行星輪間載荷分布均勻的目的。從而，有效地降低了行星齒輪傳動(dòng)的制造精度和較容易轉(zhuǎn)配，且使行星齒輪傳動(dòng)輸入功率能通過所有的行星輪進(jìn)行傳遞，即可進(jìn)行功率分流。為了使行星輪間載荷分布均勻，有多種多樣的均載方法。本次所設(shè)計(jì)行星齒輪是靜定系統(tǒng)，基本構(gòu)件中心輪a浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)。 3.7 本章小結(jié)在本章中規(guī)定了自動(dòng)洗衣機(jī)行星齒輪減速器的傳動(dòng)要求并且擬定了傳動(dòng)方案。對(duì)行星齒輪進(jìn)行了相關(guān)的計(jì)算及強(qiáng)度校核，有大量的數(shù)據(jù)計(jì)算，具體歸納為以下幾點(diǎn)：（1） 首先確定了滿足工作機(jī)工作的各種要求。（2） 對(duì)行星齒輪傳動(dòng)比和效率進(jìn)行了計(jì)算，闡述了傳動(dòng)比符號(hào)及角標(biāo)的含義。（3） 確

25、保了行星輪都滿足同軸條件、裝配條件、鄰接條件。（4） 算出各個(gè)齒輪的幾何尺寸和嚙合參數(shù)。（5） 確定了輪間載荷分布均勻的幾種措施。第4章 輪架與輸入輸出軸的設(shè)計(jì)4.1 齒輪材料及精度等級(jí)已知：傳遞功率p=150w,齒輪軸轉(zhuǎn)速n=1600r/min，傳動(dòng)比i=5.2，載荷平穩(wěn)。使用壽命10年，單班制工作。行星輪架內(nèi)齒圈選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250hbs，齒輪軸選用45鋼正火，硬度為170210hbs，選用8級(jí)精度，要求齒面粗糙度3.26.3。4.2 減速器齒輪輸入輸出軸的設(shè)計(jì)4.2.1 減速器輸入軸的設(shè)計(jì)（1）選材，確定許用應(yīng)力由已知條件 選用45號(hào)鋼,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,由參考文獻(xiàn)4表144查

26、得強(qiáng)度極限=650mpa,再由表142得許用彎曲應(yīng)力=60mpa（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)參考文獻(xiàn)4表141 得c=118107。又由式142得d (4-1)取直徑=8.5mm（3）確定各軸段的直徑軸段1(外端)直徑最少=8.5mm考慮到軸在整個(gè)減速離合器中的安裝所必須滿足的條件，初定：=9.7mm, =10mm,=11mm, =11.5mm, =12mm, =15.42mm， =18mm。（4）確定各軸段的長(zhǎng)度齒輪輪廓寬度為20.5mm，為保證達(dá)到軸于行星齒輪安裝的技術(shù)要求及軸在整個(gè)減速離合器中所必須滿足的安裝條件，初定：l=107mm， =3.3mm， =2mm， =44.2mm， =4

27、mm， =18.5mm， =1.5mm， =16.3mm。按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖： 圖4-1 輸入軸簡(jiǎn)圖（5）校核軸a、受力分析圖 （a）水平面彎矩圖 (b)垂直面內(nèi)的彎矩圖 (c)合成彎矩圖 (d)轉(zhuǎn)矩圖圖4-2 受力分析圓周力： =2298.4/13.5=44.2n (4-2)徑向力：=44.2tan=16.1n (4-3)法向力：=/cos=44.2/ cos=47.04n (4-4)b、作水平面內(nèi)彎矩圖（4-2a）：支點(diǎn)反力為： =/2=22.1n 彎矩為：=22.177.95/2=861.35nmm (4-5)=22.129.05/2=321 nmmc、作垂直面內(nèi)的彎矩圖（4-2

28、b）：支點(diǎn)反力為：=/2=8.04n彎矩為: =8.0477.95/2=313.5nmm (4-6)=8.0429.05/2=116.78 nmmd作合成彎矩圖（4-2c）：=994.45 nmm (4-7)=370.6 nmme、作轉(zhuǎn)矩圖(4-2d)：t=9549/n=0.8952nm=895.2 nmm (4-8)f、校核強(qiáng)度：=/w=1130.23/0.1=6.54mpa (4-9)=/w=652.566/0.1=4.9 mpa所以 滿足=60mpa的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。4.2.2 減速器輸出軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件： 齒輪軸選用45鋼正

29、火,由參考文獻(xiàn)4表144查得強(qiáng)度極限=600mpa,再由表142得許用彎曲應(yīng)力=55mpa（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 =p=0.1597.98%=0.147kw (4-10)根據(jù)參考文獻(xiàn)4表141 得c=118107。又由式142得 d (4-11)取直徑=8.9mm（3）確定各軸段的直徑軸段1(外端)直徑最少=8.9m考慮到軸在整個(gè)減速離合器中的安裝所必須滿足的條件，初定：=12mm， =11.3mm，=12mm。（4）確定各軸段的長(zhǎng)度齒輪輪廓寬度為20.5mm,為保證達(dá)到軸于行星齒輪安裝的技術(shù)要求及軸在整個(gè)減速離合器中所必須滿足的安裝條件，初定：l=136.5mm， =19.2mm， =1.

30、1mm， =74.5mm， =1.5mm， =15.8mm， =1.2mm， =23.2mm。按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖：見圖4-3 圖4-3 輸出軸（5）校核軸a、受力分析圖 見圖(a)水平面內(nèi)彎矩圖 (b)垂直面內(nèi)的彎矩圖 (c)合成彎矩圖 (d)轉(zhuǎn)矩圖圖4-4 受力分析圖圓周力： =2465.5/11=84.64n (4-12)徑向力: =846.4tan=308.1n (4-13)法向力: =/cos=846.4/ cos=90.72n (4-14)b、作水平面內(nèi)彎矩圖（4-4a）：支點(diǎn)反力為： =/2=42.32n 彎矩為：=42.3268.25/2=1444.17nmm (4-15)=423.233.05/2=699.338nmmc、作垂直面內(nèi)的彎矩圖（4-4b）：支點(diǎn)反力為： =/2=15.405n彎矩為： =154.0568.25/2=525.7 nmm (4-16)=154.0533.05/2=254.57 nmmd、作合成彎矩圖（4-4c）：=1536.87 nmm (4-17)=744.23 nmm e、作轉(zhuǎn)矩圖(4-4d)： t= -=（1+p）=465.5 nmm (4-18)f、校核強(qiáng)度： =/w=1562