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1、河南科技学院新科学院2013届本科毕业论文（设计）自动洗衣机行星轮系减速器的设计学生姓名：洪 海 波 所在系别： 机械工程系 所学专业：机械设计制造及其自动化 导师姓名：逄 明 华 完成时间： 2013-4-20 摘要行星轮系减速器较普通齿轮减速器具有体积小、重量轻、效率高及传递功率范围大等优点，逐渐获得广泛应用。同时它的缺点是：材料优质、结构复杂、制造精度要求较高、安装较困难些、设计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星齿轮传动减
2、速器。根据负载情况进行一般的齿轮强度、几何尺寸的设计计算，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，由于采用的是多个行星轮传动，还必须进行均载机构及浮动量的设计计算。行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为：2KH、3K、及KHV三种。若按各对齿轮的啮合方式，又可分为：NGW型、NN型、WW型、WGW型、NGWN型和N型等。N表示内啮合，W表示外啮合，G表示内外啮合公用行星轮。本文所设计的行星齿轮是2KH行星传动NGW型。关键词：减速器、齿轮强度IAbstractDepartment of planetary gear reducer compared with ordin
3、ary gear reducer has the advantages of small size, light weight, high efficiency and transmission power range, and gradually widely available. While its disadvantages are: high-quality materials, complex structure, high precision manufacturing, installation more difficult, complex design calculation
4、s than the average reducer. But with the planetary transmission technology for further in-depth understanding and mastery , as well as the introduction and digestion and absorption of foreign planetary transmission technology , transmission structure and are contained way so that it continues to imp
5、rove, the level of production technology is also rising , can create a better planetary gear reducer .According to the load gear strength, the geometry of the design calculations, and then the transmission ratio conditions, concentric conditions, assembly conditions, adjacent design are set, due to
6、the use of a plurality of planetary gear drive; you must also institutions and floating amount of design calculations.The planetary gear transmission according enough basic member of the composition can be divided into: 2K-H, 3K, and the three K-H - V. The gear meshing, can be divided into: NGW type
7、, NN, WW, the WGW type, NGWN -type and N-type. N represents the internal meshing , W the outer meshing , G represents the inner and outer engagement common planet wheel .This article is designed planetary gear 2K-H planetary transmission NGW type .Key words：Gear reducer，Gear strengthII目录摘要3Abstract4
8、1 绪论52 原始数据及系统组成框图72.1有关原始数据72.2系统组成框图73 减速器行星轮设计94 传动系统的方案设计105 行星齿轮传动设计115.1行星齿轮传动的传动比和效率计算115.2 行星齿轮传动的配齿计算125.3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算135.4行星齿轮传动强度计算及校核161、行星齿轮弯曲强度计算及校核165.5行星齿轮传动的受力分析195.6行星齿轮传动的均载机构及浮动量215.7轮间载荷分布均匀的措施226 行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计236.1轮材料及精度等级236.2按齿面接触疲劳强度设计236.3按齿根弯曲疲劳强度计算246.4主要尺寸计算256.
9、5验算齿轮的圆周速度v257 行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计257.1减速器输入轴的设计257.2行星轮系减速器齿轮输出轴的设计278 结论309 设计小结3010 谢辞3111 参考文献32绪论从20世纪80年代初期洗衣机逐渐进入中国家庭，并由最开始的单缸洗衣机到双缸洗衣机，再到全自动洗衣机。随着科学技术的发展，人们对机械设备的性能要求越来越高，在齿轮传动装置方面具体表现为提高齿轮的承载能力、传动效率、减小外形尺寸、减轻质量以及增大传动比等，行星齿轮在这种背景下应运而生，并且随着齿轮传动的设计与制造技术不断发展完善。我国对行星齿轮的研究起步较晚，而且在行星齿轮产业发展出现的问题中许多都不
10、容乐观，比如产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家。无锡小天鹅股份有限公司前身始建于1958年，中国第一台全自动洗衣机于1978年在小天鹅诞生，这台全自动洗衣机的问世，彻底改变了人们的洗衣方式。1995年以后，洗衣机市场一直是单缸全自动洗衣机称霸天下。然而在洗衣机的功能、品牌都不断发展的今天，仍有一部分人对双缸洗衣机情有独钟。作为第二代改良洗衣机，双缸洗衣机尽管增加了甩干功能，仍然不能节省人力洗涤结束后，必须手动甩干功能，而且甩干常常不彻底、甩干机常出故障等等。此外，双缸洗衣机的洗衣桶空间有限，像秋冬穿着的厚重衣物不好洗涤。世界上一些发达国家，如日本、德国、英国、俄罗
11、斯以及美国等，对行星齿轮传动的应用，在生产和研究中都十分重视。由于行星齿轮减速器具有结构紧凑、体积小、承载能力大和同轴性等许多优点，行星齿轮减速器在现代的军用和民用工业中具有其广阔的应用前景。据说，欧美几乎100的家庭使用的都是滚筒洗衣机。与中国消费者偏爱的波轮式洗衣机相比，滚筒洗衣机洗衣范围广，能够洗涤羊毛、丝绸之类的高档衣物，洗好的衣物不缠绕，对衣物磨损小。滚筒洗衣机转速快，最高每分钟可达1000转，还可将水加热，衣物洗净度很高；滚筒洗衣机同时利用特有的减震、平衡系统，将噪声降到了最低；因为技术先进、做工精湛，滚筒洗衣机的使用寿命是波轮洗衣机的2倍。滚筒洗衣机有两大优点：其一是省水。波轮洗
12、衣机要在桶中注入大量的水来带动衣物；而滚筒洗衣机是使衣物落下与水拍打，需要水量较小。其次滚筒洗衣机对衣物的磨损度要低。滚筒洗衣机洗衣时颇似南方人洗衣用棒槌敲打衣物，而波轮洗衣机是使衣物来回搅动，因此，滚筒洗衣机对衣物的磨损度更低。此外，滚筒洗衣机还是环保先锋，这或许是它们在欧美大受欢迎的另一个重要原因。滚筒洗衣机不仅能节省一半以上的水，还能大量节约洗涤剂，减少生活污水的排放。如今，滚筒洗衣机已经走入中国老百姓的家中，高端滚筒的热销充分说明滚筒洗衣机的普及已经成为趋势。全球市场上洗碗机按结构可分为台式和柜式，按用途可分为商用洗碗机和家用家则高达60%-70%。新兴国家如东南亚地区的洗碗机销量也在
13、以每年20%的幅度增洗碗机。发达国家中家用洗碗机的普及率已达30%-40%，美国、法国、德国等国长。本文所设计的行星齿轮减速器，其特征在于采用由太阳轮、均匀排在太阳轮外周并与太阳轮外啮合的各行星轮、以及与所述各行星轮内啮合的内齿轮构成的行星轮系。1 原始数据及系统组成框图11有关原始数据课题: 一种自动洗衣机行星轮系减速器的设计 原始数据及工作条件： 使用地点：自动洗衣机减速离合器内部减速装置；传动比：=5.2输入转速:n=2600r/min输入功率：P=150w行星轮个数：=3内齿圈齿数=631.2系统组成框图图1-1 自动洗衣机的组成简图自动洗衣机的工作原理：见图1-2图1-2 洗衣机工作
14、原理图洗涤：A制动，B放开，运动经电机、带传动、中心齿轮、行星轮、行星架、波轮脱水：A放开，B制动，运动经电机、带传动、内齿圈（脱水桶）、中心齿轮、行星架、波轮与脱水桶等速旋转。（电机输入转速）输入轴中心轮行星轮输出轴图1-3 减速器系统组成框图 2 减速器行星轮设计减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。减速器降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。降速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、
15、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。1） 蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。2） 谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。3） 行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。图2-1太阳轮图2-2行星轮3 传动系统的方案设计方案的分析与拟定（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、尺寸紧凑、重量轻、成本低、工艺性
