1、由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD圖紙等，聯(lián)系153893706 自動(dòng)洗衣機(jī)行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)摘 要：本文是關(guān)于自動(dòng)洗衣機(jī)減速離合器內(nèi)部減速裝置的設(shè)計(jì)，洗衣機(jī)是一種常見的家用電器，隨著人們對(duì)家電的要求逐漸提高和科技的日益發(fā)展，家用電器的設(shè)計(jì)就必須考慮質(zhì)量和空間上的可容性，及運(yùn)行過程中的穩(wěn)定行和無噪音，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮使洗衣機(jī)的重量輕、體積小，運(yùn)行平穩(wěn)。行星輪系作為一種先進(jìn)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量小、承載能力大、傳動(dòng)比大、運(yùn)行噪音小、壽命長(zhǎng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)，滿足自動(dòng)洗衣機(jī)減速器的設(shè)計(jì)要求。這種減速器的設(shè)計(jì)不僅在體積和重量方面要求較高，同時(shí)也要滿足傳

2、動(dòng)精度，因?yàn)榫炔桓?，在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音就會(huì)很大，這將影響自動(dòng)洗衣機(jī)的整體性能。隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的日益重視，家用電器的設(shè)計(jì)不僅要體現(xiàn)它的外在美觀性，更要體現(xiàn)它的整體舒適行，所以本次設(shè)計(jì)就要從這些方面入手，不僅要滿足齒輪傳動(dòng)的具體要求，又要根據(jù)家用自動(dòng)洗衣機(jī)的具體特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而達(dá)到自動(dòng)洗衣機(jī)質(zhì)量輕、體積小、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。關(guān)鍵詞：自動(dòng)洗衣機(jī)；行星齒輪減速器；齒輪；精度；The Design of Planetary Gear Reducer Used inAutomatic Washing MachineAuthor: Tutor: (Oriental Science T

3、echnology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract :This article is about the internal clutch automatic washing machine gearreducer device design, washing machines is a common household appliances, household appliances with the requirements of people and technology to impro

4、ve gradually growing, must be considered the design of household appliances and space, the quality can be compatibility, and stability during the operation of the line and no noise, so the design's time to give full consideration to the washing machine, light weight, small size, smooth operation

5、. Planetary gear as an advanced drive mechanism, with a compact, small size, quality, small, large carrying capacity, transmission ratio, low noise operation, long life and a series of advantages, to meet the design requirements for automatic washing machine reducer . The design of gear, not only in

6、 terms of size and weight requirements of a higher, but also to meet the driving accuracy, because accuracy is not high, running in the washing machine vibration and noise generated would be great, this will affect the overall automatic washing machine performance. With the increasing emphasis on qu

7、ality of life, not only to reflect the design of household appliances of its external beauty, but also to reflect its overall comfort line, so this design should start from these areas, not only to meet Gear specific requirements, but also according to the specific characteristics of household autom

8、atic washing machines are designed to achieve the automatic washing machine, light weight, small volume, stable running, low noise. Key words: Automatic washing machines； Planetary gear reducer；Gear； Precision；1 前言洗衣機(jī)是現(xiàn)代人們生活的必須品，洗衣機(jī)的性能直接影響著人們的生活質(zhì)量，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

9、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)械同行的重點(diǎn)研究課題之一1。隨著機(jī)械工業(yè)日益向高速、重載、高精度、高效率、低噪聲等方面發(fā)展，很多新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，因而行星齒輪傳動(dòng)也就隨之應(yīng)運(yùn)而生了。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

10、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2。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。行星齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，這些已被我國(guó)越來越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動(dòng)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地采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。行星齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大

11、轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展有著重要意義3。因此，行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、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(yīng)用。1.1 發(fā)展概況世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯等，對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用，生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、傳動(dòng)性能、傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并出現(xiàn)一些新型的行星傳動(dòng)技術(shù)，如封閉行星齒輪傳動(dòng)、行星齒輪變速傳動(dòng)和微型行星齒輪傳動(dòng)等早已在現(xiàn)代化的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中獲得了成功

12、的應(yīng)用。1880年德國(guó)第一個(gè)行星齒輪傳動(dòng)裝置的專利出現(xiàn)了。1920年首次成批制造出行星齒輪傳動(dòng)裝置，并首先用于汽車的差速器。1938年起集中發(fā)展汽車用的行星齒輪傳動(dòng)裝置。二次世界大戰(zhàn)后機(jī)械行業(yè)的蓬勃發(fā)展促進(jìn)了行星齒輪傳動(dòng)的發(fā)展5。 高速大功率行星齒輪傳動(dòng)廣泛的實(shí)際應(yīng)用，于1951年首先在德國(guó)獲得成功。1958年后，英、意、日、美、蘇、瑞士等國(guó)也獲得成功。低速重載行星減速器已由系列產(chǎn)品發(fā)展到生產(chǎn)特殊用途產(chǎn)品，如法國(guó)Citroen生產(chǎn)用于水泥磨、榨糖機(jī)、礦山設(shè)備的行星減速器，重量達(dá)125t，輸出轉(zhuǎn)矩3900KN.m6；行星齒輪傳動(dòng)在我國(guó)已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自20世紀(jì)60年代

13、以來，我國(guó)才開始對(duì)行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設(shè)計(jì)理論方面，還是在試制和應(yīng)用實(shí)踐方面，均取得了較大的成就，并獲得了許多的研究成果。近20多年來尤其是我國(guó)改革開放以來，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)已從世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了大量先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)過我國(guó)機(jī)械科技人員不斷積極的吸收和消化，與時(shí)俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新地努力奮進(jìn)，使我國(guó)的行星傳動(dòng)技術(shù)有了迅速的發(fā)展。20世紀(jì)70年代制訂了NGW型漸開線行星齒輪減速器標(biāo)準(zhǔn)系列JB1799-1976。已形制成功高速大功率的多種行星齒輪減速器，如列車電站燃?xì)廨啓C(jī)（3000kW）/高速汽輪機(jī)（500kW）和萬立方米制氧透平

14、壓縮機(jī)（6300kW）的行星齒輪箱，低速大轉(zhuǎn)矩的行星減速器也已批量生產(chǎn)，如礦井提升機(jī)的XL-30型行星減速器（800kW）。世界各先進(jìn)工業(yè)國(guó)，經(jīng)由工業(yè)化、信息化時(shí)代，正在進(jìn)入知識(shí)化時(shí)代，行星齒輪傳動(dòng)在設(shè)計(jì)上日趨完善，制造技術(shù)不斷進(jìn)步，使行星齒輪傳動(dòng)已達(dá)到了較高水平。我國(guó)與世界先進(jìn)水平雖存在明顯差距11，但隨著改革開放帶來設(shè)備引進(jìn)，技術(shù)引進(jìn)，在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)方面取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。1.2 目前行星齒輪傳動(dòng)的發(fā)展方向（1）向高速大功率及低速大轉(zhuǎn)矩的方向發(fā)展。例如年產(chǎn)300Kt合成氨透平壓縮機(jī)的行星齒輪增速器，其齒輪圓周速度已達(dá)150m/s；日本生產(chǎn)了巨型船艦推進(jìn)系統(tǒng)用的行星齒輪箱，功率為2206

15、5kw；大型水泥球磨機(jī)所用80/125型行星齒輪箱，輸出轉(zhuǎn)矩高達(dá)4150kN.m。在這類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造中需要繼續(xù)解決均載、平衡、密封、潤(rùn)滑、零件材料及熱處理及高效率、長(zhǎng)壽命、可靠性等一系列設(shè)計(jì)制造技術(shù)問題12。（2）向無級(jí)變速行星齒輪傳動(dòng)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速就是讓行星齒輪傳動(dòng)中三個(gè)基本構(gòu)件都轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞功率，這只要對(duì)原行星結(jié)構(gòu)中固定的構(gòu)件加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（如采用液壓泵及液壓馬達(dá)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)），就成為無級(jí)變速器。（3）向復(fù)合式行星齒輪傳動(dòng)發(fā)展。近幾年來，國(guó)外蝸桿傳動(dòng)、螺旋齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)與行星齒輪組合使用，構(gòu)成復(fù)合式行星齒輪箱13。其高速級(jí)用前述各種定軸類型傳動(dòng)，低速級(jí)用行星齒輪傳動(dòng)，這樣可適應(yīng)相交

16、軸和交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比和大轉(zhuǎn)矩輸出等不同用途，充分利用各類型傳動(dòng)的特點(diǎn)，克服各自的缺點(diǎn)，以適應(yīng)市場(chǎng)上多樣化需求14。如制堿工業(yè)澄清桶用蝸桿蝸輪行星齒輪減速器，總傳動(dòng)比i=0.125r/min,輸出轉(zhuǎn)矩27200N.m。（4）向少齒差行星齒輪傳動(dòng)方向發(fā)展15。這類傳動(dòng)主要用于大傳動(dòng)比、小功率傳動(dòng)。（5）制造技術(shù)的發(fā)展方向。采用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，經(jīng)熱處理獲得高硬齒面（內(nèi)齒輪離子滲碳，外齒輪滲碳淬火），精密加工以獲得高齒輪精度及低粗糙度（內(nèi)齒輪精插齒達(dá)5-6級(jí)精度，外齒輪經(jīng)磨齒達(dá)5級(jí)精度，粗糙度Ra0.2-0.4m），從而提高承載能力，保證可靠性和使用壽命16。1.3 行星齒輪的傳動(dòng)簡(jiǎn)介行星

17、齒輪傳動(dòng)是一種一個(gè)或一個(gè)以上齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線加轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)。行星輪既繞自身的軸線回轉(zhuǎn)，又隨行星架繞固定軸線回轉(zhuǎn)。太陽輪、行星架和內(nèi)齒輪都可繞共同的固定軸線回轉(zhuǎn)，并可與其他構(gòu)件聯(lián)結(jié)承受外加力矩，它們是這種輪系的三個(gè)基本件17。三者如果都不固定，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)需要給出兩個(gè)構(gòu)件的角速度，這種傳動(dòng)稱差動(dòng)輪系；如果固定內(nèi)齒輪或太陽輪，則稱行星輪系。通常這兩種輪系都稱行星齒輪傳動(dòng)，如圖1所示。 (a) (b) (c)圖1行星齒輪傳動(dòng)Fig.1 Planetary gear transmission當(dāng)齒輪系運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線位置不固定，繞著其他齒輪的幾何

18、軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪系中至少具有一個(gè)作行星運(yùn)動(dòng)的齒輪。如圖1（a）所示，齒輪a、b和構(gòu)件x均繞幾何軸線O轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪g是活套在構(gòu)件X的軸上，它一方面繞自身的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又繞著幾何軸線O旋轉(zhuǎn)，即齒輪g作行星運(yùn)動(dòng)。因此，稱該齒輪傳動(dòng)為行星齒輪傳動(dòng)的行星輪系。1.3.1 行星齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)此處已刪除2.2 系統(tǒng)組成框圖自動(dòng)洗衣機(jī)的組成簡(jiǎn)圖：見圖2上蓋控制面板進(jìn)水口排水管外箱體盛水桶支撐拉桿脫水桶電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)減速器波輪圖2 自動(dòng)洗衣機(jī)的組成簡(jiǎn)圖Fig.2 Automatic washing machine composition diagram自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理：見圖3圖3 洗衣機(jī)工作原理圖F

19、ig.3 Washing machine working principle diagram洗滌：A制動(dòng)，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：A放開，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)。減速器系統(tǒng)組成框圖：見圖4（電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速）輸入軸中心輪行星輪輸出軸圖4 減速器系統(tǒng)組成框圖Fig.4 Reducer system composition diagram3 減速器簡(jiǎn)介減速器是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。此處已刪除1）分度圓直徑d=m*=0.9&#

20、215;15=13.5mm （25） =m*=0.9×24=21.6mm （26） =m*=0.9×63=56.7mm （27）2) 齒頂圓直徑齒頂高外嚙合=*m=m=0.9 （28）內(nèi)嚙合=（-）*m=(1-7.55/)*m=0.792 （29） =+2=13.5+1.8=15.3mm （30）=+2=21.6+1.8=23.4mm （31）=-2=56.7-1.584=55.116mm （32） 3) 齒根圓直徑 齒根高=（+）*m=1.25m=1.125 （33） =-2=13.5-2.25=11.25mm （34）=-2=21.6-2.25=19.35mm （35）

21、=+2=56.7+2.25=58.95mm （36）4）齒寬b參考文獻(xiàn)三表819選取=0.8=*+5=0.8×13.5+5=16mm （37）=*=13.5×0.8=11mm （38）=16mm表1 內(nèi)齒圈尺寸Table 1 The inner gear ring size中心輪a行星輪g內(nèi)齒圈b模數(shù)m0.90.90.9齒數(shù)z152463分度圓直徑d13.521.656.7齒頂圓直徑15.323.455.12齒根圓直徑11.2519.3558.95齒寬高b161116中心距a=17.55mm =17.55mm 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

22、合，則嚙合齒輪副的中心距為3： 1、ag為外嚙合齒輪副= (+)m/2= (15+24) × 0.9/2=17.55mm 2、bg為內(nèi)嚙合齒輪副 = (+)m/2= (63-24) × 0.9/2=17.55mm54 行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算及校核541 行星齒輪彎曲強(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。2）轉(zhuǎn)矩=/=9549/n

23、=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m=298.4N*mm； （41）3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核由參考文獻(xiàn)二式6-69。6-70得出 如【】則校核合格。4）齒形系數(shù)由參考文獻(xiàn)二表6-22得=3.15，=2.7，=2.29；5）應(yīng)力修正系數(shù)由參考文獻(xiàn)二表6-24得=1.49，=1.58，=1.74；6）許用彎曲應(yīng)力由參考文獻(xiàn)二圖6-29得=180MPa，=160 MPa 2； 由表6-11得=1.3 由圖825得=1；由參考文獻(xiàn)二式6-71可得 =*/=180/1.3=138 MPa （42） =*/=160/1.3=123.077 MPa （43）=2K/=

24、(2×1.1×298.4×3.15×1.49/0.8××（44）=23.48 Mpa< =138 MPa （45）=*/=23.48×2.7×1.587/3.15×1.74=18.28<=123.077 MPa （46）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格2。542 齒輪齒面強(qiáng)度的計(jì)算及校核1）齒面接觸應(yīng)力參考文獻(xiàn)二公式6-51得= （47）參考文獻(xiàn)二公式6-52得= （48）2）許用接觸應(yīng)力為參考文獻(xiàn)二公式6-54得許用接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算，即 =（）* （49）3）強(qiáng)度條件校核齒面接觸應(yīng)力的強(qiáng)度條件：

25、參考文獻(xiàn)二公式6-55得大小齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力中的較大值均應(yīng)不大于其相應(yīng)的許用接觸應(yīng)力，即 或者校核齒輪的安全系數(shù)：參考文獻(xiàn)二公式6-56得大、小齒輪接觸安全系數(shù)值應(yīng)分別大于其對(duì)應(yīng)的最小安全系數(shù)，即 >查參考文獻(xiàn)二表611可得 =1.3所以 >1.3543 有關(guān)系數(shù)和接觸疲勞極限1）使用系數(shù)查參考文獻(xiàn)二表67 選取=12）動(dòng)載荷系數(shù)查參考文獻(xiàn)二圖66可得=1.023）齒向載荷分布系數(shù)參考文獻(xiàn)二表6-5得對(duì)于接觸情況良好的齒輪副可取=14）齒間載荷分配系數(shù)、由參考文獻(xiàn)二表69查得 =1.1 =1.25）行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)由參考文獻(xiàn)二式713 得=1+0.5（-1）由參考文獻(xiàn)二

26、圖719 得=1.5 所以 =1+0.5（-1）=1+0.5×（1.5-1）=1.25仿上 =1.756）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由參考文獻(xiàn)二圖69查得=2.067）彈性系數(shù)由參考文獻(xiàn)二表610查得=1.6058）重合度系數(shù)由參考文獻(xiàn)二圖610查得=0.829）螺旋角系數(shù) =110）試驗(yàn)齒的接觸疲勞極限由參考文獻(xiàn)二圖611圖615查得 =520Mpa11）最小安全系數(shù)、由參考文獻(xiàn)二表6-11可得=1.5、=212）接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)由參考文獻(xiàn)二圖611查得 =1.3813）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)、由參考文獻(xiàn)二圖617、圖618、圖619查得=0.9、=0.952、=0.8214）齒面工作硬化系數(shù)由

27、參考文獻(xiàn)二圖620查得 =1.215）接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)由參考文獻(xiàn)二圖621查得 =1所以 Ft=44.27N.mm=2.06×1.605×0.82×1×=1.87 （50）=1.87×=2.23 （51） =1.87×=2.75 （52） =*=520/1.3×1.38×0.9×0.95×0.82×1.2×1=464.4941 （53）所以 齒面接觸校核合格2。55 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

28、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

29、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13所示。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=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m （54）可得 =*=0.8952 N*m （55）式中 中心輪所傳遞的轉(zhuǎn)矩，N*m； 輸入件所傳遞的名義功率，kw；按照下述提示進(jìn)行受力分析計(jì)算，則可得行星輪g

30、作用于中心輪a的切向力為 =2000/=2000/=2000×0.2984/13.5=44.2N （56）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 （57）按照下述提示進(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/=2000×0.2984/13.5=44.2N （56） (a) 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 (b) 構(gòu)件的受力分析圖8傳動(dòng)簡(jiǎn)圖Fig.8 Transmission diagram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 此處已刪除軸（b）。 （a） (b)圖9心軸Fi

31、g.9 Mandrel（2）傳動(dòng)軸 工作時(shí)主要承受轉(zhuǎn)矩，不承受或承受很小彎矩的軸，稱為傳動(dòng)軸。（3）轉(zhuǎn)軸 工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩的軸，稱為轉(zhuǎn)軸。另外還有空心軸（機(jī)床主軸）和鋼絲軟軸（撓性軸）它可將運(yùn)動(dòng)靈活地傳到狹窄的空間位置。如牙鋁的傳動(dòng)軸。圖10傳動(dòng)軸Fig.10 Transmission shaft圖11 轉(zhuǎn)軸Fig.11 Rotating shaft2）按軸線形狀分為：（1）直軸光軸作傳動(dòng)軸（應(yīng)力集中?。?。階梯軸優(yōu)點(diǎn)：便于軸上零件定位、實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)度6。（2）曲軸圖12曲軸Fig.12 Crankshaft7.1 減速器輸入軸的設(shè)計(jì)7.1.1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件 選用4

32、5號(hào)鋼,并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,由參考文獻(xiàn)四表144查得強(qiáng)度極限=650MPa,再由表142得許用彎曲應(yīng)力=60MPa7.1.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)參考文獻(xiàn)四4表141 得C=118107。又由式142得d=(118107)=5.364.86 （80）取直徑=8.5mm7.1.3 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。7.1.4 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

33、器中所必須滿足的安裝條件7，初定：L=107mm, =3.3mm, =2mm, =44.2mm, =4mm, =18.5mm, =1.5mm, =16.3mm。按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖：圓周力：=2×298.4/13.5=44.2N （81）徑向力：=44.2×tan=16.1N （82）法向力：=/cos=44.2/ cos=47.04N （83） 圖13 輸入軸簡(jiǎn)圖Fig.13 The input shaft.7.1.5 校核軸1）受力分析圖14所示 (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14 受力分析Fig.14 Stress

34、 analysis2）作水平面內(nèi)彎矩圖（14-2a）支點(diǎn)反力為： =/2=22.1N （84）彎矩為：=22.1×77.95/2=861.35Nmm =22.1×29.05/2=321 Nmm3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖（14-2b），支點(diǎn)反力為：=/2=8.04N彎矩為：=8.04×77.95/2=313.5Nmm =8.04×29.05/2=116.78 Nmm4）作合成彎矩圖（14-2c）：=994.45 Nmm （85）=370.6 Nmm （86）5)作轉(zhuǎn)矩圖(14-2d)：T=9549/n=9549×0.15/1600=0.8952N*m

35、=895.2 Nmm （87）6)求當(dāng)量彎矩=1130.23 Nmm （88）=652.566 Nmm （89）7)校核強(qiáng)度=/W=1130.23/0.1=1130.23/0.1×=6.54Mpa （90）=/W=652.566/0.1=652.566/0.1×=4.9 Mpa （91）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7.2 行星輪系減速器齒輪輸出軸的設(shè)計(jì)7.2.1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由已知條件： 齒輪軸選用45鋼正火,由參考文獻(xiàn)四4表144查得強(qiáng)度極限=600MPa,再由表142得許用彎曲應(yīng)力=55MPa7.2.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算

36、軸徑=P=0.15×97.98%=0.147kw （92）根據(jù)參考文獻(xiàn)四4表141 得C=118107。又由式142得 d=(118107)=5.344.83 （93）取直徑=8.9mm7.2.3 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。7.2.4 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9，初定：L=136.5mm, =19.2mm, =1.1mm, =74.5mm, =1.5mm, =15.

37、8mm, =1.2mm, =23.2mm。 圖15 輸出軸按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖：見圖15所示Fig.15 Output shaft7.2.5 校核軸：1）受力分析圖 見圖 16所示 (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16受力分析圖Fig.16 Force analysis diagram圓周力：=2×465.5/11=84.64N （94）徑向力：=846.4×tan=308.1N （95）法向力：=/cos=846.4/ cos=90.72N （96）2）作水平面內(nèi)彎矩圖（16-4a）11，支點(diǎn)反力為： =/2=42.32

38、N （97）彎矩為：=42.32×68.25/2=1444.17Nmm （98） =423.2×33.05/2=699.338Nmm （99）3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖（7-4b）11，支點(diǎn)反力為：=/2=15.405N （100）彎矩為：=154.05×68.25/2=525.7 Nmm （101） =154.05×33.05/2=254.57 Nmm （102）4）作合成彎矩圖（7-4c）：=1536.87 Nm（103）=744.23 Nmm （104）5）作轉(zhuǎn)矩圖(7-4d)：T= -=*（1+P）= 0.8952×（1+4.2）=465.

39、5 N*mm （105）6）求當(dāng)量彎矩=1562.04 Nmm （106）=794.9Nmm （107）7）校核強(qiáng)度13=/W=1562.04/0.1=1562.04/0.1×=9.1Mpa （108）=/W=794.9/0.1=794.9/0.1×= 4.6Mpa (109)所以 滿足=55Mpa的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定裕量。8 結(jié)論本文是關(guān)于自動(dòng)洗衣機(jī)減速離合器內(nèi)部減速裝置，這種減速器對(duì)于體積和重量方面要求較高，在設(shè)計(jì)過程中不僅要注意這些問題，同時(shí)也要在精度上下些力氣，因?yàn)榫炔桓?，在洗衣機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音就越大，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，家電的產(chǎn)品質(zhì)量要求需要不斷改善，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,洗衣機(jī)作為最常見的一種家用電器，人們對(duì)它的要求不僅是質(zhì)量上的盡量完美，對(duì)它本身的重量、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，盡量減輕他的重量和縮小他的體積，同時(shí)也不忘提高齒輪間的嚙合精度和傳動(dòng)精度，能使洗衣機(jī)在運(yùn)行中做到工作效果好、噪音小、震動(dòng)小。由于本人所學(xué)知識(shí)、設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)有限，在設(shè)計(jì)的過程中難免會(huì)犯很多錯(cuò)誤，也可能有許多不切實(shí)際的地方，還望讀者在借鑒的同時(shí)，能指出當(dāng)中的錯(cuò)誤和不足，以便能加以改善和提高，把減速器做的更加完美。參考文獻(xiàn)1 常明.畫法幾何及機(jī)械制圖M.武漢: