1緒論11課題研究目的及意義（1）對大學(xué)所學(xué)的知識進(jìn)行綜合性的運用，加深對機(jī)械設(shè)計課程和其它有關(guān)選修課程的認(rèn)識及在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。（2）掌握波輪式洗衣機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計的一般方法，了解和熟悉波輪式洗衣機(jī)的工作原理，對傳動零件進(jìn)行設(shè)計計算，鍛煉正確獨立的設(shè)計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設(shè)計和計算的能力。（3）通過了解設(shè)計波輪式洗衣機(jī)的傳動結(jié)構(gòu)，了解國內(nèi)波輪式洗衣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，鍛煉了計算、查閱工具書、電腦繪圖、機(jī)械設(shè)計等能力，培養(yǎng)波輪式洗衣機(jī)的基本技能。（4）通過對波輪式洗衣機(jī)的研究并查閱了解多種制圖軟件，熟練掌握及操作制圖軟件CAD，利用已掌握的機(jī)械制圖技能完成波輪式洗衣機(jī)傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計。（5）通過查閱波輪式洗衣機(jī)的相關(guān)資料，可以對洗衣機(jī)行業(yè)的發(fā)展有新的認(rèn)識。12波輪式全自動洗衣機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著社會科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，家用電器也得到了迅速發(fā)展，洗衣機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N家電，已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分。市場上的洗衣機(jī)有波輪式洗衣機(jī)，滾筒式洗衣機(jī)，攪拌式洗衣機(jī)。其中波輪式洗衣機(jī)是在洗衣機(jī)的桶底裝有一個圓盤波輪。在波輪的帶動下，桶內(nèi)水流形成了時而右旋時而左旋的渦流，帶動衣物跟著旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)，這樣就能將衣物上的臟東西清除掉。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代后，出現(xiàn)了新型波輪設(shè)計和新型水流方式波輪在桶的底部，水流方式一般為正向旋轉(zhuǎn)一至三秒，停零點一至一秒，再反向旋轉(zhuǎn)一至三秒，再停零點一至一秒，這和舊式水流大不一樣，這種方式也是多年的研究成果，有利于各因素之間的平衡，兼顧了洗滌率、磨損率、纏繞狀況、洗滌均勻度等因素。波輪式洗衣機(jī)的最大優(yōu)點是，洗衣速度要比滾筒式洗衣機(jī)的速度快得多。波輪式洗衣機(jī)憑借著它結(jié)構(gòu)比較簡單，維修方便，洗凈率高等優(yōu)點，已經(jīng)進(jìn)入了千家萬戶。目前我國生產(chǎn)的洗衣機(jī)中波輪式洗衣機(jī)占其中的大多數(shù)，加強(qiáng)對波輪式洗衣機(jī)的研究顯得尤為重要。本文主要針對波輪式洗衣機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計與研究。洗衣機(jī)的用途是洗干凈衣服，能否洗干凈衣服則與洗衣機(jī)的洗滌運動、水的狀態(tài)、洗滌劑的成分及用量以及洗衣服的時間密切相關(guān)，如何使上述因素有個最佳的組合，達(dá)到洗凈衣物，減少用水量和時間，降低能耗和噪音，保護(hù)環(huán)境的目的是我們不得不解決的問題，由此而產(chǎn)生了一系列的技術(shù)，也即洗衣機(jī)的發(fā)展趨勢。水流技術(shù)目前大部分洗衣機(jī)都采用了瀑布水流，瀑布水流的好處在于加大對衣物的沖洗，加快了衣物的翻滾，因此可以提高潔凈度。變頻技術(shù)變頻技術(shù)應(yīng)用于洗衣機(jī)后，改變了洗衣機(jī)過去單一洗滌、脫水的轉(zhuǎn)速缺陷，使得洗滌、脫水的轉(zhuǎn)速可以隨衣物布料的不同、水位的不同、洗滌時間的不同而改變。采用變頻技術(shù)的洗衣機(jī)在技術(shù)檔次和產(chǎn)品性能方面比單相感應(yīng)的洗衣機(jī)大大提高了一步。新材料、新工藝新材料、新工藝的應(yīng)用主要是為了美化洗衣機(jī)的外觀和使得操作界面更加友好。典型的新材料、新工藝有不銹鋼板、彩板制作箱體等這些新材料、新工藝的應(yīng)用大大改善了產(chǎn)品的外觀和方便了用戶操作。13本課題所解決的主要問題本文主要針對全自動波輪式洗衣機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計的主要內(nèi)容包括波輪式全自動洗衣機(jī)的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)的組成、電動機(jī)參數(shù)的選擇、減速離合器的設(shè)計及工作原理、機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計計算、V帶傳動設(shè)計計算、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計、行星減速器的設(shè)計以及棘輪棘爪機(jī)構(gòu)的設(shè)計。2波輪式全自動洗衣機(jī)總體設(shè)計方案波輪式全自動洗衣機(jī)主要由洗滌部分、傳動部分、操作部分、支撐部分、給排水系統(tǒng)和電器部分組成。其中傳動部分是起主要部分。21全自動波輪式洗衣機(jī)的組成圖21全自動波輪式洗衣機(jī)的組成22波輪式衣機(jī)的工作原理依靠裝在洗衣機(jī)底部的波輪正、反旋轉(zhuǎn)，帶動衣物上下左右不停翻轉(zhuǎn)，使衣物之間，衣物與桶壁之間，在水中進(jìn)行摩擦，在洗滌劑的作用下實現(xiàn)去污洗凈。波輪式洗衣機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械作用的主要是波輪。它設(shè)置在洗滌桶底，在電動機(jī)的作用下，重復(fù)正反旋轉(zhuǎn)，波輪旋轉(zhuǎn)式對洗滌劑的作用產(chǎn)生了徑向和軸向方向的作用力，軸向分力可以減少衣物與波輪的摩擦，切向分力使洗滌劑產(chǎn)生水平方向的渦流，徑向分力將洗滌劑甩向桶壁，使之沿桶壁上升，造成波輪中心區(qū)的負(fù)壓，因壓力差，四周的液體迅速向下流動，以彌補(bǔ)波輪四周的液體，這樣就形成了洗滌桶上下翻滾的流場，從而達(dá)到洗凈衣物的目的。第三章波輪式全自動洗衣機(jī)傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)31傳動系統(tǒng)的組成波輪式全自動洗衣機(jī)的傳動系統(tǒng)包括電動機(jī)和減速離合器。套筒式全自動洗衣機(jī)由一臺電動機(jī)來實現(xiàn)洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)。洗滌狀態(tài)波輪的轉(zhuǎn)速約為140200R/MIN；脫水狀態(tài)脫水桶轉(zhuǎn)速約為800R/MIN。需要對電動機(jī)輸出的1370R/MIN的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速，以便可以達(dá)到洗滌和脫水不同工作狀態(tài)的需求。完成洗滌和脫水兩種狀態(tài)的工作主要依靠傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)，傳動系統(tǒng)的工作示意圖如圖31所示。電動機(jī)V帶傳動行星減速器波輪圖31傳動系統(tǒng)的工作示意圖32電機(jī)參數(shù)的選擇洗衣機(jī)工作時所需要的動力主要是由電動機(jī)來提供的。目前我國多數(shù)的套筒式洗衣機(jī)是用一個電容機(jī)進(jìn)行操作，電動機(jī)遵循中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在常用的電容式運轉(zhuǎn)電動機(jī)技術(shù)參數(shù)如表31所示。XDL90XDS90XDL120XDS120XDL180XDS180XDL250XDS250額定功率/W90120180250額定電壓/V220額定頻率/HZ50滿載電流/A0881115420滿載轉(zhuǎn)速（R/MIN）1370滿載時效率49525659功率因數(shù)095堵轉(zhuǎn)電流/A20254055堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/NM額定轉(zhuǎn)矩/NM095090807最大轉(zhuǎn)矩/NM額定轉(zhuǎn)矩/NM17171717脫水桶表31電容式運轉(zhuǎn)電動機(jī)技術(shù)參數(shù)33減速離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理先前設(shè)計的小波輪全自動洗衣機(jī)的離合器不具備減速功能，因而洗衣機(jī)在兩種不同的工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)速一致。新型全自動洗衣機(jī)的離合器都具有減速功能，稱為減速離合器。目前主要有兩種減速離合器，一種是單相軸承式減速離合器，一種是帶制動式減速離合器。本設(shè)計主要采取單相軸承式減速離合器。單相軸承式減速離合器主要包括離合器和行星減速器兩部分。行星減速器與離合器通過齒形花鍵連接在一起。其結(jié)構(gòu)如波輪式全自動洗衣機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計裝配圖。331離合器主要結(jié)構(gòu)如圖32所示。（1）圖32全自動洗衣機(jī)離合器結(jié)構(gòu)圖1輸入軸2螺母3帶輪4方絲離合器5棘輪6棘爪7撥叉8單相滾針軸承9剎車裝置外套10剎車扭簧11、12密封圈13支架14離合外罩15剎車帶16剎車盤17十字軸套18脫水軸19支撐架20離合套21拉桿如圖32所示，離合器的中部的兩根軸分別是輸入軸1和脫水軸18。離合套和帶輪的內(nèi)孔為方孔，輸入軸的下端為四方形，使輸入軸與離合套即方孔與方軸形成緊密配合，螺母2將帶輪，和離合套固定在輸入軸上，所以帶輪，離合套和輸入軸即連為一體。洗滌狀態(tài)時，脫水軸不轉(zhuǎn)；脫水狀態(tài)時，帶輪的高速直接由脫水軸傳遞給脫水桶，來實現(xiàn)脫水功能。方絲離合器4是實現(xiàn)洗衣機(jī)洗滌和脫水兩種不同工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的主要部件。方絲離合器的工作原理為方絲彈簧的形狀呈錐形，下端幾圈的直徑比上端略小，自由狀態(tài)時，方絲離合器緊貼離合套和脫水軸的外壁。方絲離合器“合”時的狀態(tài)帶輪帶動離合套向彈簧旋緊時，方絲離合器緊貼離合套和脫水軸上，從而脫水軸一同跟隨旋轉(zhuǎn)。即帶輪的轉(zhuǎn)速直接傳遞給脫水軸。方絲離合器“離”時的狀態(tài)在洗滌時，方絲離合彈簧向反方向旋松，使內(nèi)徑變大，從而與離合套與脫水軸脫離接觸。當(dāng)帶輪帶動輸入軸轉(zhuǎn)動時，脫水軸靜止不動，實現(xiàn)洗滌狀態(tài)時離合套與帶輪和輸入軸為一體。方絲離合彈簧的旋松是由棘輪與棘爪機(jī)構(gòu)控制實現(xiàn)的。其原理如圖33所示。圖33離合棘輪工作原理圖1方絲離合彈簧2彈簧卡3棘輪4棘輪卡槽5棘爪圖32中的8是單相滾針軸承部件，單相滾針軸承的工作原理及在洗衣機(jī)中的作用（1）安裝結(jié)構(gòu)單向滾針的內(nèi)圈與脫水軸18相接觸，外圈與齒輪軸承過盈配合，齒輪軸承鉗在支架19中。支撐架由螺栓和離合器外罩14固定在一起。（2）單向滾針軸承的特點結(jié)構(gòu)緊湊，徑向面積小，外圈工作面為楔形，所以只準(zhǔn)許一個方向的轉(zhuǎn)動。在單向滾針軸承的作用用下，脫水軸只能向一個方向轉(zhuǎn)動。（3）當(dāng)脫水軸順時針轉(zhuǎn)動時，滾針落入楔形槽的大端中，此時脫水軸可順時針轉(zhuǎn)動。而脫水軸逆時針轉(zhuǎn)動時，則滾針則卡在楔形槽的小端中，這時脫水軸無法轉(zhuǎn)動。（4）單向滾針的作用就是控制脫水軸只能朝一個方向轉(zhuǎn)動。剎車裝置（1）脫水軸與十字軸套用兩顆緊定螺釘連接在一起，十字軸套又與剎車盤16連接在一起，也即脫水軸與剎車盤固連在一起。剎車裝置外罩9安裝在脫水軸18上，為間隙配合，它對脫水軸的作用由剎車扭簧10控制，剎車扭簧10套在剎車裝置外罩9的外圓上。由排水電磁閥帶動拉桿控制剎車扭簧的狀態(tài)。剎車扭簧的工作原理。洗滌時排水電磁閥斷電，剎車扭簧處于自由旋緊的狀態(tài)。當(dāng)脫水軸18順時針轉(zhuǎn)動時，剛性剎車帶緊緊抱住剎車盤16，即剎車盤、剎車帶、以及剎車裝置外罩9都將一起順時針轉(zhuǎn)動。剎車裝置外罩9在順時針旋轉(zhuǎn)的過程中，剎車扭簧10將被迅速卡緊，強(qiáng)大的摩擦力使剎車裝置無法運動，此時，剎車帶15與剎車盤將發(fā)生劇烈摩擦，對脫水軸18產(chǎn)生制動作用，防止脫水桶產(chǎn)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。脫水時排水閥通電，排水電磁閥帶動拉桿使剎車扭簧處于放松狀態(tài)，由于剎車裝置外罩9在順時針旋轉(zhuǎn)過程中，與旋松的剎車扭簧間可以自由滑動，剎車不起作用，完成脫水功能。332行星減速器結(jié)構(gòu)減速器結(jié)構(gòu)如圖34所示圖34減速器結(jié)構(gòu)用螺釘將減速器的外8與減速器的底蓋10緊固在一起，然后安裝在法蘭盤12上，鎖緊塊13將法蘭盤12和脫水軸2固定在一起，法蘭盤12與脫水桶聯(lián)接在一起，所以減速器外罩8、減速器底蓋10、法蘭盤12與脫水桶成一整體。減速器和脫水軸2安裝時的同心度由速器底蓋10的上、下兩個止口來保證。輸入軸1是行星減速器的動力傳入軸。行星輪4共有4個，與中心輪11和內(nèi)齒圈6相嚙合。圓周卡槽將內(nèi)齒圈6卡在減速器底蓋10上，使兩者成為一體。行星輪4通過行星輪銷軸5安裝在行星架7上，行星輪4繞中心輪公轉(zhuǎn)時，行星架7將一起旋轉(zhuǎn)。波輪軸9兩端都加工成齒形花鍵，其下端與行星架7聯(lián)接，上端與波輪相聯(lián)，從而使波輪以低速旋轉(zhuǎn)洗滌衣物。333離合減速器的工作原理減速離合器脫水時的狀態(tài)及裝配關(guān)系如圖35所示，脫水時，排水電磁鐵通電吸合，牽引拉桿移動約13MM，排水閥將開啟。拉桿在帶動閥門開啟的同時，一方面撥動旋松剎車彈簧，使其松開剎車裝置外罩，這時剎車盤隨脫水軸5一起轉(zhuǎn)動，剎車不起作用；另一方面又推動撥叉旋轉(zhuǎn)，致使棘爪18脫開棘輪4，棘輪被放松，方絲離合彈簧3在自身的作用力下回到自由旋緊狀態(tài)，這時也就抱緊了離合套2。大帶輪L在脫水時是順時針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧3將會越抱越緊。這樣脫水軸5就和離合套2聯(lián)在一起，跟隨大帶輪1一起做高速運轉(zhuǎn)。由于此時脫水軸5做順時針運動，和單向滾針軸承7的運動方向一致，因此單向滾針軸承7對它的運動無限制。由于脫水軸5通過鎖緊塊與法蘭盤9聯(lián)接，而內(nèi)桶12與行星減速器10均固定在法蘭盤9上，所以脫水軸5帶動內(nèi)桶12以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無法自轉(zhuǎn)而只能公轉(zhuǎn)，從而行星架的轉(zhuǎn)速與脫水軸是一樣的，即波輪與脫水桶以等速旋轉(zhuǎn)，保證了脫水桶內(nèi)的衣物不會發(fā)生拉傷。脫水狀態(tài)傳動路線是電動機(jī)小帶輪大帶輪L輸入軸6離合套2方絲離合彈簧3脫水軸5法蘭盤9內(nèi)桶12。由于電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級減速所以內(nèi)桶速較高，約680800RMIN。圖35脫水工作狀態(tài)示意圖1大帶輪2離合套3方絲離合器4棘輪5脫水軸6輸入軸7單相滾針軸承8剎車裝置9法蘭盤10減速器11波輪12內(nèi)桶13緊固螺釘14外筒15密封圈16剎車扭簧17離合器外罩18棘爪洗滌狀態(tài)下，排水電磁鐵斷電，排水閥關(guān)閉，拉桿復(fù)位。這時剎車扭簧16被恢復(fù)到自然旋緊狀態(tài)，扭簧抱緊剎車裝置外罩，剎車裝置8起作用；同時撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪18伸入棘輪4，將棘輪撥過一個角度，方絲離合彈簧3被旋松，其下端與離臺套2脫離，這時離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大帶輪1帶動輸入軸6轉(zhuǎn)動，經(jīng)行星減速器減速后，帶動波輪軸11轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)洗滌功能。輸入軸至波輪軸的傳動稱為二級減速，其工作過程為輸人軸通過中心輪驅(qū)動行星輪，行星輪既繞自己的軸自轉(zhuǎn)又沿著內(nèi)齒圈繞輸人軸公轉(zhuǎn)，因為行星輪固定在行星架上，所以行星輪的公轉(zhuǎn)也將帶動行星架轉(zhuǎn)動；行星架以花鍵孔與波輪軸下端的花鍵相聯(lián)接，帶動波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動。行星減速器的減速比I計算公式為I1內(nèi)齒圈齒數(shù)中心輪齒數(shù)。洗滌狀態(tài)傳動路線是電動機(jī)小帶輪大帶輪L輸入軸6中心輪行星輪行星架波輪軸11波輪。其間，電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級減速后，再經(jīng)減速比約為4的行星減速器減速，所以轉(zhuǎn)速約為140200RMIN。圖36洗滌工作狀態(tài)示意圖1大帶輪2離合套3方絲離合器4棘輪5脫水軸6輸入軸7單相滾針軸承8剎車裝置9法蘭盤10減速器11波輪12內(nèi)桶13緊固螺釘14外筒15密封圈16剎車扭簧17離合器外罩18棘爪4機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計計算波輪式全自動洗衣機(jī)的傳動系統(tǒng)的設(shè)計主要包括方案的設(shè)計、電動機(jī)選用、帶傳動設(shè)計、行星減速器設(shè)計等。41方案的設(shè)計波輪式洗衣機(jī)常用布局為輸入軸布置在內(nèi)筒的中心處，整個傳動系統(tǒng)基本上同軸布置，電動機(jī)偏置在一邊，為了保持平衡，可將排水電磁閥和排水管與電動機(jī)對稱布置，必要時可加平衡塊。有設(shè)計任務(wù)要求內(nèi)筒直徑為400MM，則外側(cè)桶直徑約為470MM，電動機(jī)與洗滌軸之間的距離約為150MM左右，且選擇帶輪作為一級減速器。42V帶傳動設(shè)計計算帶傳動的有優(yōu)點有結(jié)構(gòu)簡單成本低，使用維護(hù)方便；具有良好的撓性和彈性，能緩沖、吸震、運動平穩(wěn)、噪音?。贿^載時會發(fā)生打滑現(xiàn)象，防止零部件的損壞。選擇V帶作為一級減速器，因為V帶的橫截面成等腰梯形，傳動時V帶的兩個側(cè)面和輪槽接觸。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V帶傳動允許的傳動比較大，結(jié)構(gòu)緊湊，所以選擇V帶作為第一級降速。參照表初步選擇電動機(jī)功率P為250W，洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速為180R/MIN，脫水轉(zhuǎn)速為720R/MIN，則傳動比為I1912N370（1）確定計算功率計算功率PCA是根據(jù)傳遞的功率P和帶的工作條件而決定的PCAKAP式中PCA計算功率，KW；KA工作情況系數(shù)，見表41；P所需傳遞的額定功率。表41工作情況系數(shù)KAKA空、輕載啟動重載啟動工況每天工作小時數(shù)/H1010161610101616載荷變動微小液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（75KW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕負(fù)荷輸送機(jī)101112111213載荷變動小帶式輸送機(jī)（不均勻負(fù)荷）、通風(fēng)機(jī)（75KW）旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)（非離心式）、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、旋轉(zhuǎn)篩、鋸木機(jī)和木工機(jī)械111213121314載荷變動較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動篩、紡織機(jī)械、重載輸送機(jī)121314141516載荷變動很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨、管磨）131415151618表41工作情況系數(shù)KA由于洗衣機(jī)載荷變動小由表41選取工作情況系數(shù)KA10則PCAKAP025KW（2）選擇V帶的帶型根據(jù)計算功率PCA和小帶輪轉(zhuǎn)速N1為1370R/MIN，以及小帶輪安裝尺寸的大概范圍，由圖42選取普通V帶Z型。圖42普通V帶選型圖（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑和D12在帶傳動需要傳遞的功率給定的條件下，減少帶輪的直徑，會增大傳動的有效拉力，從而導(dǎo)致V帶根數(shù)的增加。這樣不僅增大了帶輪的寬度，而且也增大了載荷在V帶之間分配的均勻性。另外帶輪直徑的減少，增加了帶的彎曲應(yīng)力。為了避免彎曲應(yīng)力過大，小帶輪基準(zhǔn)直徑就不能過小。一般情況下應(yīng)保證（）。DDMIND初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)表43和表44，選取55MM，大于V1D1帶輪的最小基準(zhǔn)直徑的要求50MM。MIND大帶輪的基準(zhǔn)直徑為I1955MM1045MM，根據(jù)表44圓整為2D1112MM。D2槽型YZABCDEMIND205075125200355500表43V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑帶型基準(zhǔn)直徑D1Y20、224、25、28、315、355、40、50、56、63、71、80、90、100、112、125Z50、56、63、71、75、80、90、100、112、125、132、140、150、160、180、200、224、250、280、315、355、400、500、630A75、80、85、90、95、100、106、112、118、125、132、140、150、160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710、800B125、132、140、150、160、170、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560、600、630、710、750、800、900、1000、1120C200、212、224、236、250、265、280、300、315、335、355、400、450、500、560、600、630、710、750、800、900、1000、1120、1250、1400、1600、2000D355、375、400、425、450、475、500、560、600、630、710、750、800、900、1000、1060、1120、1250、1400、1500、1600、1800、2000E500、530、600、630、670、710、800、900、1000、1120、1250、1400、1500、1600、1800、2000、2240、2500表44普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列（4）驗算帶的速度V根據(jù)式VM/S395M/SD1N60513706普通V帶的最大帶速2530M/S，故滿足要求。MAXV（5）確定中心距A，并選擇V帶的基準(zhǔn)長度LD由經(jīng)驗公式07（）A02（）D12D12式中為初選的帶傳動中心距，MM。0則1169334根據(jù)洗衣機(jī)桶的安裝尺寸，除取140MM，基準(zhǔn)長度0A由公式2（）D0LA2D12D210（）42140（55106）MM2（65）548MM則相應(yīng)的帶長548MM查機(jī)械設(shè)計表82V帶的基準(zhǔn)長度系列及長度系D0L數(shù)KL選取和548MM相近的標(biāo)準(zhǔn)帶的長度LD為560MM，則實際中心距為A（LDLD0）/2140（560548）/2146MM0安裝時，在結(jié)構(gòu)上保持V帶有一定的張緊力，安裝中心距會稍有變化。（6）驗算小帶輪上的包角118057515761201D2A（7）計算帶的根數(shù)Z1計算單根V帶的額定功率RP由55MM和1370R/MIN，查機(jī)械設(shè)計表84A得單根普通V帶的基本額D11N定功率1184KW。0P根據(jù)1370R/MIN，I19，和Z型帶，查機(jī)械設(shè)計表84B得單根普通V帶額1定功率的增量002KW。0根據(jù)表45包角修正系數(shù)如下圖所示小帶輪包角（）180175170165160155150145140135130125120K100099098096095093091091089088086084082表45包角修正系數(shù)查表45得包角修正系數(shù)095，查機(jī)械設(shè)計表82V帶的基準(zhǔn)長度系列及長K度系數(shù)得帶長修正系數(shù)094。KLL于是單根V帶的額定功率（）RP0PKL018400209509401822計算V帶的根數(shù)ZZ1373CARP02518取Z1。（8）帶的預(yù)緊力0F帶型YZABCDEQ/（KG/M）002006010018030061092表46V帶單位長度的質(zhì)量查表46得Z型帶的單位長度質(zhì)量Q006KG/M，所以5000FCAQVZVKP25（1）N381N2806395395（9）計算壓軸力PF壓軸力的最小值為N751N1P0MINMIN2ZS2F157638SIN243帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶輪的設(shè)計要求是質(zhì)量小，分布均勻、工藝性好、無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡，與帶接觸的工作表面加工精度要高（表面粗糙度一般為32UM）以減少帶的磨損,各輪槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等431材料的選擇，結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計V帶輪由輪緣，輪轂和鏈接這兩部分的輪輻和腹板組成，其中輪緣用于安裝V帶，輪轂與軸相配合，由于V帶是標(biāo)準(zhǔn)件，所以V帶輪輪緣的尺寸與帶的型號和帶的根數(shù)有關(guān)。由于V373M/S30M/S,故選擇帶輪材料為HT200由小帶輪輪轂直徑，小帶輪基準(zhǔn)直徑33/1208/1706CADCPNM，即，所以小帶輪采用腹板式帶輪結(jié)構(gòu)，同理，152MD大帶輪采用孔板式結(jié)構(gòu)。432結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計由于普通V帶兩側(cè)面間的夾角是40，為了適應(yīng)V帶在帶輪上彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通V帶輪槽角為32、34、36、38（按帶的型號及帶輪直徑確定），查機(jī)械設(shè)計23，確定小帶輪輪槽角，大帶輪輪槽角01340238查機(jī)械設(shè)計表23得兩帶輪槽型尺寸如下MININI85,270,PAFBHEF根據(jù)V帶參數(shù)之間的關(guān)系，計算得小帶輪各部分尺寸如下11821271455688227520301415SDAAHSRFSBZEFMMHSBLDM大帶輪各部分尺寸如下221751127140085314275023857SDAAHSRFSMBZEFMHSBLDM1220453HRSS取取5行星減速器的設(shè)計計算51方案的確定家用洗衣機(jī)行星齒輪減速器的工作條件是短期間斷，傳動比小，結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小，根據(jù)這些要求，選用具有單齒圈行星輪的型行星齒輪傳動較3Z為合理，傳動方案簡圖如51所示。圖51A中心輪G行星輪B內(nèi)齒圈H行星架52基本參數(shù)計算選擇A輸入軸與輸出軸的傳動比為720418BAGIB選中心輪和內(nèi)齒圈齒數(shù)洗滌時中心輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈靜止，中心輪與行星架的傳動比按以下公式計算BAGI1BBAGAZI考慮到結(jié)構(gòu)緊湊外廓尺寸小，初選中心輪齒數(shù)18,由式計算得內(nèi)齒圈齒數(shù)AZBZ54C算行星輪齒數(shù)由于洗衣機(jī)工作扭矩不大，為保證行星輪與兩個中心輪、GZA同時正確嚙合，要求外嚙合齒輪AG的中心距等于內(nèi)嚙合齒輪BG的中心BZ距，即,對于非變位或高度變位傳動，有M/2ZAZGWAGWBM/2ZBZG,計算得ZGZBZA/25418/218最終確定中心輪齒數(shù)ZA為18，內(nèi)齒圈齒數(shù)ZB為54，行星齒輪齒數(shù)ZG為18，實際傳動比為4，洗衣轉(zhuǎn)速為180R/MIN。BAGID輪幾何尺寸及嚙合參數(shù)計算（1）模數(shù)的確定按齒根彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)M，M2311LIM/AFPADFKTYZ式中算數(shù)系數(shù)，對于直齒輪傳動121，嚙合齒輪副中小齒輪的名義MK轉(zhuǎn)矩,11/954/95407/64NWAWTNPN工作情況系數(shù)，查表取1AA綜合系數(shù)，查表取2FKFK計算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)，取185PFPK小齒輪齒形系數(shù)，查表取2871FAY1FAY齒輪副中小齒輪齒數(shù)，Z9Z試驗齒輪彎曲疲勞極限，查圖取LIMF2LIM10FNM2311LIM/AFPADFKTYZ12120764857/018077取M09（2）分度圓直徑的確定AD091862AMZMGG54BB（3）齒頂圓直徑的確定外嚙合109AH內(nèi)嚙合,所以2175/0783BMZ168AAD0GH24574BAAM（4）齒根圓直徑的確定齒根高，計算齒根圓直徑得12FAHC26539FFADGFFM48208BFFH（5）基圓直徑的確定取壓力角A20,根據(jù)式得COSBAD162COS015BAD2GM48467（6）齒寬的確定查表取齒寬系數(shù)1，計算齒寬得D162AADBM512GAB不變位或高變位的嚙合傳動,節(jié)圓與分度圓重合,由此計算嚙合齒輪副的中為外嚙合齒輪副中心距/209/21862AGAGMZM內(nèi)嚙合齒輪副中心距54BB以上計算整理如下表中心輪A行星輪G內(nèi)齒圈B模數(shù)M090909齒數(shù)Z181854分度圓直徑D162162486基圓直徑B152215224567齒頂圓直徑AD1801804704齒根圓直徑F139513955085齒寬B162212112中心距A,162AGM162BGA表51行星齒輪傳動基本參數(shù)53配條件的驗算A鄰接條件按公式驗算鄰接條件2SIN180/AGAWD180MM2162SIN180/32806MM，滿足鄰接條件。B同心條件按公式驗算該行星齒輪傳動的同心條件，代/COS/COSAGBGZZA入數(shù)據(jù)得（1818）/COS205418/COS203834，即滿足同心條件。C安裝條件/1854/32ABWZN整數(shù)）G（整數(shù)）所以滿足安裝條件54行星齒輪傳動彎曲強(qiáng)度校核由于型行星齒輪傳動時工作條件是短期間斷，且具有結(jié)構(gòu)緊湊，外廓3Z尺寸小傳動比小的特點，只需校核其齒根彎曲強(qiáng)度即可。541選擇齒輪材料及精度等級齒輪材料的選用原則是既要滿足性能要求，保證齒輪傳動的工作可靠安全，要使其生產(chǎn)成本較低，根據(jù)這些要求和洗衣機(jī)行星齒輪傳動功率及載荷特點，心輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為229286HBW，取270HBW，精度取7級行，輪G選45鋼調(diào)質(zhì)處理，精度為7級，中心輪選擇高強(qiáng)度耐沖擊的聚甲醛塑料。542確定許用應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計圖4213得，LIM140FMPALIM240FPA查機(jī)械設(shè)計表410取，查機(jī)械設(shè)計圖422取25S12NY尺寸系數(shù)120XY使用系數(shù)按中等沖擊查機(jī)械設(shè)計表44得，動載系數(shù)AK10AK查行星齒輪傳動設(shè)計取，齒向載荷分布不均勻系數(shù)查V106V機(jī)械設(shè)計圖412取，嚙合齒對間載荷分配系數(shù)查機(jī)械設(shè)計15表45取10FA行星輪間載荷分配系數(shù)，齒形系數(shù)由行星齒輪傳動設(shè)計圖622查得3FP，應(yīng)力修正系數(shù)由行星齒輪傳動設(shè)計圖624查得1258FAY2，重合度系數(shù)，螺旋角系數(shù)由行星齒輪傳動設(shè)計63S7SA078Y圖625查得106513AVFK1969270APTNMN洗滌輸入軸工作轉(zhuǎn)矩根據(jù)公式計算得，LIM11NFNXYS132FMPA231FPA12FASKTBD1392586078560F221393FPAPA外嚙合的兩齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。6棘輪棘爪的設(shè)計61棘輪材料的選擇安裝在洗衣機(jī)減速離合器下部方孔離合套和脫水下半軸上的棘輪主要起配合其他部件使脫水軸和洗滌主動軸連為一體的作用，工作強(qiáng)度不大，強(qiáng)度要求不高，同時為減輕洗衣機(jī)整體重量，選擇聚甲醛作為棘輪的材料。62棘輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定查機(jī)械設(shè)計手冊知，對于一般的棘輪機(jī)構(gòu)，棘爪每次至少要撥動棘輪