包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 I自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計目錄第一章 緒論 .1 1.1 課題的來源及研究的目的和意義.11.2 本課題研究的主要內(nèi)容.2第二章 齒輪傳動的特點 42.1 齒輪傳動的兩大類型.62.2 行星機構(gòu)的類型及特點.7第三章 齒輪的設(shè)計計算83.1 配齒計算93.1.1 確定各齒輪的齒數(shù). 103.1.2 初算中心距和模數(shù). 113.2 幾何尺寸計算.13第四章 軸的設(shè)計計算 144.1 行星軸設(shè)計. 154.2 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計. 164.2.1 輸入軸設(shè)計. 174.2.2 輸出軸設(shè)計. 19第五章 行星架的設(shè)計 205.1 行星架結(jié)構(gòu)方案.215.2 行星架制造精度.21第六章 減速器內(nèi)部主要傳動零件的強度校核226.1 傳動軸的強度校核. 236.2 傳動齒輪的強度校核.24結(jié)論 .25參考文獻(xiàn) 26致謝 .27包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 II摘要隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，機械工業(yè)也在不斷地發(fā)展著，各種設(shè)備都在不斷地發(fā)展，創(chuàng)新著。特別是在家用電器方面，在人們的居家生活中，自動洗衣機的的應(yīng)用非常廣泛，特別是行星減速器內(nèi)置式的全自動洗衣機，在某種程度上，因為行星齒輪減速器占地面積小，變速靈活，價格成本低廉而很受歡迎，根據(jù)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，行星齒輪減速器必須滿足當(dāng)今人們對自動洗衣機速度調(diào)節(jié)方面的靈活性操控等需求。 本文介紹了自動洗衣機行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計中所必須的理論計算和相關(guān)強度校驗，以及對其結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新設(shè)計，該減速器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、外廓尺寸小和重量輕、承載能力大、運動平穩(wěn)、抗沖擊和震動的能力較強、噪聲低的特點。關(guān)鍵詞：機械工業(yè)；自動洗衣機；行星；平穩(wěn)包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 IIIAbstractWith the continuous development of the national economy, the machinery industry is constantly developing, all kinds of equipment are in constant development, innovation. Especially in household appliances, in people 's home life, and application of the automatic washing machine is widely, especially planetary reducer is a built-in type full automatic washing machine, in a way, because the planetary gear reducer has the advantages of small occupation area, flexible speed, cost is low and very popular, according to the market survey found, planetary gear reducer must meet the needs of today's people of automatic washing machine speed regulation flexibility control demand.This paper introduces the automatic washing machine planet gear deceleration device, the structure of the composition, working principle and main parts design must have the theoretic calculation and strength check, and to carry out innovative design of the structure, the unit has the advantages of deceleration is of compact structure, high transmission efficiency, outline, small size and light weight, bearing capacity, smooth movement, impact and shock resistance ability, low noise characteristics.Key words: mechanical industry; automatic washing machine; planet; smooth包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 1第 1 章 包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 2緒 論1.1 課題的來源及研究的目的和意義本課題通過對自動洗衣機行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步計算出各零件的設(shè)計尺寸和裝配尺寸，并對涉及結(jié)果進行參數(shù)化分析，為行星齒輪減速器產(chǎn)品的開發(fā)和性能評價實現(xiàn)行星齒輪減速器規(guī)模化生產(chǎn)提供了參考和理論依據(jù)。通過本設(shè)計，要能弄懂該減速器的傳動原理，達(dá)到對所學(xué)知識的復(fù)習(xí)與鞏固，從而在以后的工作中能解決類似的問題。齒輪是使用量大面廣的傳動元件。目前世器上齒輪最大傳遞功率已達(dá) 6500kW，最大線速度達(dá) 210m／s(在實驗室中達(dá) 300m/s)；齒輪最大重量達(dá) 200t，最大直徑達(dá)(組合式)，最大模數(shù) m 達(dá) 50mm。我國自行設(shè)計的高速齒輪(增)減速器的功率m6.25?已達(dá) 44000kW，齒輪圓周速度達(dá) 150m／s 以上。 由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器，用于原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間，起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。20 世紀(jì)末的 20 多年，世界齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢是小型化、高速化、低噪聲、高可靠度。技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計技術(shù)。硬齒面技術(shù)到 20 世紀(jì) 80 年代時在國外日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于 IS01328 一 1975 的 6 級，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的 4 倍，為軟齒而齒輪的 5 一 6 倍。一個中等規(guī)格的硬齒面齒輪減速器的重量僅為軟齒面齒輪減速器的 1/3 左右。功率分支技術(shù)主要指行星及大功率齒輪箱的功率雙分及多分支裝置，如中心傳動的水泥磨主減速器，其核心技術(shù)是均載。模塊化設(shè)計技術(shù)對通用和標(biāo)準(zhǔn)減速器旨在追求高性能和滿足用戶多樣化大覆蓋面需求的同時，盡可能減少零部件及毛坯的品種規(guī)格，以便于組織生產(chǎn)，使零部件生產(chǎn)形成批量，降低成本，取得規(guī)模效益。其他技術(shù)的發(fā)展還表現(xiàn)在理論研究(如強度計算、修形技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法的應(yīng)用，新齒形、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等)更完善、更接近實際；普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件；材料和熱處理質(zhì)量控制水平的提高；結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理；加工精度普遍提高到 ISO 的 4 一 6級；軸承質(zhì)量和壽命的提高；潤滑油質(zhì)量的提高；加工裝備和檢測手段的提高等方面。1.2 本課題研究的主要內(nèi)容國內(nèi)自動洗衣機行星齒輪減速器的研發(fā)及制造要與全球號召的低碳經(jīng)濟、經(jīng)久耐包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 3用主題保持一致。加大自動洗衣機行星齒輪減速器新型多樣化的研發(fā)及生產(chǎn)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，同時也迎合了國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求。自動洗衣機行星齒輪減速器的發(fā)展與人類社會的進步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前減速器自動減速器正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動化方向發(fā)展。本次設(shè)計的任務(wù)是自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計，通過讓學(xué)生親自了解減速器內(nèi)部的構(gòu)造和組成部分，通過對減速器內(nèi)部工件的設(shè)計來認(rèn)識工件，通過利用計算機繪圖軟件例如 CAD，來對工件進行零件圖的繪制和裝配，這樣經(jīng)過一系列的綜合性訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動手，動腦以及畫圖的能力。第 2 章 齒輪傳動的特點2.1 齒輪傳動的兩大類型輪系可由各種類型的齒輪副組成。由錐齒輪、螺旋齒輪和蝸桿渦輪組成的輪系，稱為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱為平面輪系。根據(jù)齒輪系運轉(zhuǎn)時各齒輪的幾何軸線相對位置是否變動，齒輪傳動分為兩大類型。（1）普通齒輪傳動（定軸輪系）當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何位置都是固定不變的，則稱為普通齒輪傳動（或稱定軸輪系）。在普通齒輪傳動中，如果各齒輪副的軸線均相互平行，則稱為平行軸齒輪傳動；如果齒輪系中含有一個相交軸齒輪副或一個相錯軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳動（空間齒輪傳動）。（2）行星齒輪傳動（行星輪系）當(dāng)齒輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪系中，至少具有一個作行星運動的齒輪，則稱該齒輪傳動為行星齒輪傳動，即行星輪系。2.2 行星機構(gòu)的類型及特點行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨特的優(yōu)點。行星齒輪傳動的主要特點如下：（1）體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大。一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的 （即在承受相同的載荷條件下）。51~2（2）傳動效率高。在傳動類型選擇恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率值可達(dá)0.97~0，99。包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 4（3）傳動比較大?？梢詫崿F(xiàn)運動的合成與分解。只要適當(dāng)選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中，其傳動比可達(dá)到幾千。應(yīng)該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。（4）運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強。由于采用了數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn)，抵抗沖擊和振動的能力較強，工作較可靠。最常見的行星齒輪傳動機構(gòu)是 NGW 型行星傳動機構(gòu)。行星齒輪傳動的型式可按兩種方式劃分：按齒輪嚙合方式不同分有 NGW、NW、NN、WW、NGWN 和 N 等類型。按基本結(jié)構(gòu)的組成情況不同有 2Z-X、3Z、Z-X-V、Z-X 等類型。行星齒輪傳動最顯著的特點是：在傳遞動力時它可進行功率分流；同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸入軸與輸出軸均設(shè)置在同一主軸線上。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機械傳動系統(tǒng)的中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機、起重運輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及需要變速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應(yīng)用，表 1-1 列出了常用行星齒輪傳動的型式及特點：表 1-1 常用行星齒輪傳動的傳動類型及其特點性能參數(shù)傳動形式簡圖傳動比 效率 最大功率/kW特點NGW（2Z-X 負(fù)號機構(gòu)）=1.13BAXi~13.7 推薦2.8~9 0.97~0.99 不限效率高，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，傳遞公路范圍大，軸向尺寸小，可用于各個工作條件，在機械傳動中應(yīng)用最廣。單級傳動比范圍包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 5較小，耳機和三級傳動均廣泛應(yīng)用NW（2Z-X 負(fù)號機構(gòu)）=1~50BAXi推薦 7~21效率高，徑向尺寸比NGW 型小，傳動比范圍較 NGW 型大，可用于各種工作條件。但雙聯(lián)行星齒輪制造、安裝較復(fù)雜，故| |BAXi7 時不宜采用?NN（2Z-X 負(fù)號機構(gòu)）推薦值：=8BXEi~30效率較低，一般為0.7～0.840 傳動比打，效率較低，適用于短期工作傳動。當(dāng)行星架 X 從動時，傳動比| |大于某一i值后，機構(gòu)將發(fā)生自鎖WW（2Z-X負(fù)號機構(gòu)）=1.2~數(shù)BXAi千| |=1.2~5BXAi時，效率可達(dá)0.9~0.7， i5 以后.隨||增加徒降i20?傳動比范圍大，但外形尺寸及重量較大，效率很低，制造困難，一般不用與動力傳動。運動精度低也不用于分度機構(gòu)。當(dāng)行星架X 從動時，| |從某一i數(shù)值起會發(fā)生自鎖。常用作差速器；其傳動比取值為包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 6=1.8~3，最佳值XABi為 2，此時效率可達(dá)0.9NGW（Ⅰ）型（3Z）小功率傳動500BAEi?；推薦：=20~10BAEi00.8~0.9 隨增加而BAEi下降短期工作120，?長期工作10結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，傳動比范圍大，但效率低于 NGW 型，工藝性差，適用于中小功率功率或短期工作。若中心輪 A 輸出，當(dāng)| |大于某一數(shù)值i時會發(fā)生自鎖NGWN（Ⅱ）型（3Z）=60~50BAEi0 推薦：=64~30BAEi00.7~0.84 隨增加而bAEi下降短期工作120，?長期工作10結(jié)構(gòu)更緊湊，制造，安裝比上列Ⅰ型傳動方便。由于采用單齒圈行星輪，需角度變?yōu)椴拍軡M足同心條件。效率較低，宜用于短期工作。傳動自鎖情況同上第三章 齒輪的設(shè)計計算3.1 配齒計算3.1.1 確定各齒輪的齒數(shù)據(jù) 2Z-X(A)型行星傳動的傳動比 值和按其配齒計算可求得內(nèi)齒輪 b 和行星輪 c 的pi齒數(shù) 和 ?，F(xiàn)考慮到行星齒輪傳動的外廓尺寸較小，故選擇中心輪 a 的齒數(shù) =17bzc az和行星輪 =3.pn包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 7根據(jù)內(nèi)齒輪 apbziz)1(??=76.5 75.?）（b對內(nèi)齒輪齒數(shù)進行圓整，同時考慮到安裝條件，取 ，此時實際的 p 值與給79?bz定的 p 值稍有變化，但是必須控制在其傳動比誤差的范圍內(nèi)。實際傳動比為=abzi??1647.59其傳動比誤差 =2.67%5.647???pi由于外嚙合采用角度變位的傳動，行星輪 c 的齒數(shù) 應(yīng)按如下公式計算，即czcabczz???2'因為 為偶數(shù)，故取齒數(shù)修正量為 。此時，通過角變位后，既62??abz 1???c不增大該行星傳動的徑向尺寸，又可以改善 a-c 嚙合齒輪副的傳動性能。故=cz301-279在考慮到安裝條件為（整數(shù)）32??Czba3.1.2 初算中心距和模數(shù)1. 齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定太陽輪和行星輪材料為 45，表面滲碳淬火處理，表面硬度為 28~ 35HRC。試驗齒輪齒面接觸疲勞極限 =1591Mpa。limH?試驗齒輪齒根彎曲疲勞極限太陽輪 =485Mpa。liF包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 8行星輪 =485 0.7Mpa=339.5Mpa (對稱載荷)。齒形為漸開線直齒。最終加工為limF??磨齒，精度為 6 級。內(nèi)齒圈材料為 45，淡化處理，表面硬度為 973HV。試驗齒輪的接觸疲勞極限 =1282MpalimH?驗齒輪的彎曲疲勞極限 =370MPaliF齒形的終加工為插齒，精度為 7 級。2. 減速器的名義輸出轉(zhuǎn)速 2n由 = i21n得 = =2i15.0minr=181.82 i3. 載荷不均衡系數(shù) PK采用太陽輪浮動的均載機構(gòu)，取 。15.?PFHK4. 齒輪模數(shù) 和中心距 am首先計算太陽輪分度圓直徑： 3lim21a 1dukTKHdPAt ?????式中： 一齒數(shù)比為u76.0?一使用系數(shù)為 1.25；A一算式系數(shù)為 768；tdK一綜合系數(shù)為 2；?H一太陽輪單個齒傳遞的轉(zhuǎn)矩。1T包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 9?ppanPnT11954?= 8.032?mN?=376 mN?其中 —高速級行星齒輪傳動效率，取 =0.985??—齒寬系數(shù)暫取 =0.5d?adb=1450MpalimH?代入 3lim21a 1dukTKHdPAt ????32a 76.1)(591.0.768???=78.66模數(shù) m= 63.417.?azd取 m=5則 mzga )017(52)(20 ????=117.5取 5.1齒寬 5.42170????db?取 m623.2 幾何尺寸計算1. 計算變位系數(shù)(1) a-c 傳動嚙合角 ac?因 ?20cos5.17oss0?c包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 10=0.93969262所以 =ac?“‘543920?變位系數(shù)和 ?tan)(ivizxcca????=（17+30 ） ????20t5439“'ii=1.141圖 2-1 選擇變位系數(shù)線圖中心距變動系數(shù) yy= =15.17.20??ma齒頂降低系數(shù) y?包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 1114.0.?????yx分配邊位系數(shù)：根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2-1中心距變動系數(shù) yy= =15.17.20??ma齒頂降低系數(shù) y?14.0.???yx分配邊位系數(shù)：根據(jù)線圖法，通過查找線圖 2-1得到邊位系數(shù) 549.0?ax則 592.401.??ac(2) c-b 傳動由于內(nèi)嚙合的兩個齒輪采用的是高度變位齒輪，所以有 0???bcx從而 592.?b且 a?' ?'y?2. 幾何尺寸計算結(jié)果對于單級的 2Z-X(A)型的行星齒輪傳動按公式進行幾何尺寸的計算，各齒輪副的計算結(jié)果如下表：表 3-1 各齒輪副的幾何尺寸的計算結(jié)果項目 計算公式 a-c 齒輪副 b-c 齒輪副分度圓直徑 d1zm?22 171??d302 17?d302?包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 12基圓直徑 bd?cos1db?2 1820cos17???b332? 18?bd320cos32??齒頂圓直徑 a外嚙合)(1yxhmaa????2dc?41ad2?內(nèi)嚙合)(*1caf xh???22 bfmd? 42.13?fd2f注：齒頂高系數(shù)：太陽輪、行星輪— ，內(nèi)齒輪— ；1??ah8.0??ah頂隙系數(shù)：內(nèi)齒輪— 25.0?c第四章 軸的設(shè)計計算4.1 行星軸設(shè)計在相對運動中，每個行星輪軸承受穩(wěn)定載荷 ，當(dāng)行星輪相對于行NFt862??星架對稱布置時，載荷 則作用在軸跨距的中間。取行星輪與行星架之間的間隙tF，則跨距長度 。當(dāng)行星輪軸在轉(zhuǎn)臂中的配合m5.2?? mbl 756220???選為 H7/h6 時，就可以把它看成是具有跨距為 的雙支點梁。當(dāng)軸較短時，兩個軸承0l幾乎緊緊地靠著，因此，可以認(rèn)為軸是沿著整個跨度承受均布載荷 （見圖 3-0/lFqt?2）。圖 3-2 行星輪軸的載荷簡圖包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 13危險截面（在跨度中間）內(nèi)的彎矩N mm8672802??lFqMt ?=148538. N mm行星輪軸采用 40Cr 鋼,調(diào)質(zhì) MPa，考慮到可能的沖擊振動，取安全系數(shù)40s?;則許用彎曲應(yīng)力 MPa=176MPa,故行星輪軸直徑 5.2?S??)5.2/(/sb?S??mMdb 48.017648532330????取 d.0?其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。4.2 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計4.2.1 輸入軸設(shè)計1．初算軸的最小直徑由下式 30nPAd?初步估算軸的最小直徑，選取軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表 3-2 查得 。0A表 3-2 軸常用幾種材料的 及 值??T?0A軸的材料 Q235-A、20 Q275、35（1Cr18Ni9Ti）45 40Cr、35SiMn38SiMnMo/??T?PaM15~25 20~35 25~45 35~550A149~126 135~112 126~103 112~97包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 14查表取 =112，得0AmnPd16021330min ???輸入軸的最小直徑安裝法蘭，該截面處開有鍵槽，軸頸增大 5%~7%。故 ].598[min，其實際尺寸將在選擇軸承時最后確定。2．選擇輸入軸軸承(1) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)估算所得直徑，輪彀寬及安裝情況等條件，軸的結(jié)構(gòu)尺寸可進行草圖設(shè)計。該軸中間一段對稱安裝一對深溝球軸承 6217 型，其尺寸為，可畫出輸入軸草圖（如附圖 03）。mBDd281508???軸承的壽命計算 其參數(shù)為mB?kN kN （油?。?；2.83?rC8.630r 50limninr取載荷系數(shù) ；1pf當(dāng)量動載荷 N=3873N;2.??rFP軸承的壽命計算 h=165258h70400h3306 )8720(16)(?PCnLah故該對軸承滿足壽命要求。4.2.2 輸出軸設(shè)計1．初算軸的最小直徑在三個行星輪均布的條件下，輪齒嚙合中作用于中心輪上的力是相互平衡的，在輸出軸軸端安裝膜片盤式聯(lián)軸器時，則輸出軸運轉(zhuǎn)時只承受轉(zhuǎn)矩。輸出軸選用 42CrMo合金鋼，其許用剪切應(yīng)力 MPa，即求出輸出軸伸出端直徑??45??mTd3322 61.7.17?=88.423m包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 15N mm97.082195422 ???npT?=6114 N mm?式中 —輸出軸轉(zhuǎn)矩；2—齒輪嚙合傳動的效率，取 =0.97。??2．選擇輸出軸軸承由于輸出軸的軸承不承受徑向工作載荷（僅承受輸出行星架裝置的自重），所示軸承的尺寸應(yīng)由結(jié)構(gòu)要求來確定。輸出軸端，軸頸 mm。102?d由于結(jié)構(gòu)特點，輸出軸軸承須兼作行星架軸承。為了太陽輪安裝方便，使太陽輪能通過行星架輪轂中的孔，故輪轂孔的直徑應(yīng)大于太陽輪的齒頂圓直徑=99.076mm。??ad故按結(jié)構(gòu)要求選用特輕系列單列深溝球軸承 6030 型，其尺寸為，可畫出行星架草圖（如附圖 03）。mBD352150???軸承的壽命計算 其參數(shù)為mdB?kN kN （油?。?；132?rC1250r30limninr取載荷系數(shù) ；.pf當(dāng)量動載荷 N=5088N;4.??rFP軸承的壽命計算h=1600938h70400h3306 )50812(.67)(1?CnLch故該軸承滿足壽命要求。第 5 章 行星架的設(shè)計5.1 行星架結(jié)構(gòu)方案行星架是行星齒輪傳動中的一個較重要的構(gòu)件。一個結(jié)構(gòu)合理的行星架應(yīng)當(dāng)是外包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 16廓尺寸小，質(zhì)墾小，具有足夠的強度和剛度，動平衡性好，能保證行星輪間的載荷分布均勻，而且應(yīng)具有良好的加工和裝配工藝。從而，可使行星齒輪傳動具有較大的承載能力、較好的傳動平穩(wěn)性以及較小的振動和噪聲。由于在行星架上一般安裝有 個行星輪的心軸或軸承，故它的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造pn和安裝精度要求較高。尤其，當(dāng)行星架作為行星街輪傳動的輸出基本構(gòu)件時，它所承受的外轉(zhuǎn)矩最大，即承受著輸出轉(zhuǎn)矩。目前，較常用的轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)有雙側(cè)板整體式、雙側(cè)板分開式和單側(cè)板式三種類型。1. 雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)臂在行星輪數(shù) 2 的 2Z-X 型傳動中，一般采用如圖 3-16 所示的雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)pn?臂。由于雙側(cè)板整體式轉(zhuǎn)臂的剛性較好，因此，它已獲得較廣泛的應(yīng)用。當(dāng)傳動比(如2Z-X(A)的傳動比 4)較大時，行星輪的軸承一般應(yīng)安裝在行星輪輪緣孔內(nèi)臂較合理。baxi對于尺寸較小的整體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)，可以采用整休鍛造毛坯來制造，但其切削加工量較大。因此，對于尺寸較大的整體式轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)，則可采用鑄造和焊接的方法，以獲得形狀和尺寸較接近于實際轉(zhuǎn)臂的毛坯。但在制造轉(zhuǎn)臂的工藝過程中，應(yīng)注意消除鑄造或焊接的內(nèi)應(yīng)力和其他缺陷;否則將會影響到轉(zhuǎn)臂的強度和剛度，而致使其產(chǎn)生較大的變形，從而，影響行星齒輪機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)。在此，還應(yīng)該指出的是:在加工轉(zhuǎn)臂時，應(yīng)盡可能提高行星架上的行星輪心軸孔（或軸承孔）的位置精度和同軸度5.2 行星架制造精度由于在行星架上支承和安裝著 3 個行星輪的心軸，因此，行星架的制造精度pn?對行星齒輪傳動的工作性能、運動的平穩(wěn)性和行星輪間載荷分布的均勻性等都有較大的影響。在制定其技術(shù)條件時，應(yīng)合理地提出精度要求，且嚴(yán)格地控制其形位偏差和孔距公差等。1. 中心距極限偏差 af在行星齒輪傳動中，行星架上各行星輪軸孔與轉(zhuǎn)臂軸線的中心距偏差的大小和方向，可能增加行星輪的孔距相對誤差 和行星架的偏心量，且引起行星輪產(chǎn)生徑向位1?移;從而影響到行星輪的均載效果。所以，在行星齒輪傳動設(shè)計時，應(yīng)嚴(yán)格地控制中心距極限偏差 值。要求各中心距的偏差大小相等、方向相同;一般應(yīng)控制中心距極限偏af差 =0.01~0.02mm 的范圍內(nèi)。該中心距極限偏差 之值應(yīng)根據(jù)巾心距 值，按齒輪af ?af ‘a(chǎn)精度等級按照表 4-1 選取。表 4-1 中心距極限偏差 ?afm?包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 17齒輪副的中心距 a精度等級 af1830~3055080~801212080~1802525031~315408~710~9IT821IT916.52619.53123372743.531.5503657.540.56544.570第 6 章 減速器內(nèi)部主要傳動零件的強度校核6.1 傳動軸的強度校核校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。由文獻(xiàn)[1，15-5]可知，取 ，軸的計算應(yīng)力.0??MPa （3.43）3.14150.)26.9(3678)( 3252232 ?????WTMc?選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]表 可知， MPa。因此，???60??，故安全。??1??ca（7）精確校核軸的疲勞強度①判斷危險截面從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 IV 和 V 引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V 受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面 C 的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。②截面 V 左側(cè)抗彎截面系數(shù) mm （3.44）27401.0.33???dW3抗扭截面系數(shù) mm （3.45）582T截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為Mpa （3.46）62.705.613.678???截面 V 上的扭矩 T 為 MPa 201包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 18截面上的彎曲應(yīng) Mpa （3.47）28.27406.5??WMb?截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa （3.48）3.531T?軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn)[1]表 可知，1?MPa， MPa， MPa。640?B?2751???1???由文獻(xiàn)[1] 附表 可知，用插入法求出83，.??k24.8.0???k軸按精車加工，由文獻(xiàn)[1] 附圖 可知，表面質(zhì)量系數(shù)為：3?84.0????軸未經(jīng)表面強化處理， 1q固得綜合系數(shù)為（3.49）9.284.021???????????kK43.1??由文獻(xiàn)[1] § ，§ 可知，碳鋼的特性系數(shù)13?2取.0~???.0???取5? 5?所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為（3.50）34.01.289.751 ????mbKS??（3.51）2.9.503.41 ?????a???（3.52）5.1.72.19.2 ???SSca??故該軸在截面 V 左側(cè)的強度是足夠的。包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 19③截面 V 右側(cè)抗彎截面系數(shù) mm219703.01.3???dW3抗扭截面系數(shù) mm42T截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為MPa628.570.6153.678???截面 V 上的扭矩 T 為 MPa 20截面上的彎曲應(yīng)力 MPa.972.Wb?截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa8.4301??T?截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 及 按文獻(xiàn)[1]附表 查取。因???23?， ，023.1?dr 08.14?dD，5.??3?又由文獻(xiàn)[1]附圖 可得軸的材料的敏感系數(shù)為?，8.0q7.?故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)[1，附 ]為4?（3.53）87.1)05.2(3.1)(1?????????k687???q由文獻(xiàn)[1]附圖 可得軸的截面形狀系數(shù)為235.0??由文獻(xiàn)[1]附圖 可得軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 76.0???綜合系數(shù)為41.38.05.71???????????kK6.2??所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為29.801.8524.371 ???????maKS???包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 2096.2483.502.84171 ???????maKS????.1.96.2.2 ??SSca??故該軸在截面 V 左側(cè)的強度是足夠的。5.2 傳動齒輪的強度校核（Ⅰ）校核齒面接觸疲勞強度（1）接觸應(yīng)力的計算由文獻(xiàn)[4]表 可知，齒面接觸應(yīng)力計算公式，即395?（3.28） ubdKTZREH1).01(22?????確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值① 計算載荷系數(shù)電動機驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，由文獻(xiàn)[4]表 可知，取25?1?AK平均分度圓直徑 mm ????95.38.0136.01??Rmd?平均分度圓圓周速度 m/s4694.nvm?由文獻(xiàn)[4] 圖 （a）可知，按 ，得 ；45?7.210z 2.1?VK由文獻(xiàn)[4] 圖 （b）可知，按 ，齒輪懸臂布置，7.369.1?db；21.??K由文獻(xiàn)[4]表 可知， ；45?.??K65.12.1???VA① 由文獻(xiàn)[1]表 可知，彈性系數(shù) ；08.19?EZ① 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 49.20cos2incosin2??HZ?計算得，包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 21MPa??32.106.5.01369.728149.222???????RH ??（1） 接觸疲勞強度的許用應(yīng)力由文獻(xiàn)[4] 表 可知，許用接觸應(yīng)力計算公式，即285?（3.29）LVRWXNHPZSminl??確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①小齒輪的接觸疲勞強度極限 MPa601lim?H?②最小安全系數(shù) 0.min?HS③由文獻(xiàn)[1，10-13]可知，計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)81 1046.9235166 ???hjLN由文獻(xiàn)[1] 圖 10-19 可知，查得接觸疲勞壽命系數(shù)， 87.01?NZ④尺寸系數(shù) X⑤工作硬化系數(shù)，按 1.7032.1??HBSW⑥潤滑油膜影響系數(shù)， 85?LVRZ計算得，MPa7.43.017.016??HP?（3）由于 MPa MPa，故安全。32??HP（Ⅱ）校核齒根彎曲疲勞強度（1）齒根應(yīng)力的計算由文獻(xiàn)[4]表 可知，彎曲應(yīng)力計算公式，即5?（3.30）???SFRFYmbdKT21).0(?包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 22確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值① 由文獻(xiàn)[1]表 可知， ， 510?85.21??FY② 由文獻(xiàn)[1]表 可知， ， 4S計算得，MPa??85.42.1852.05123609.7.1 ?????F?（2）彎曲強度的齒根許用應(yīng)力由文獻(xiàn)[4]表 可知，齒根許用應(yīng)力計算公式，即5（3.31）XNFSTHPYminl??確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①彎曲疲勞極限 MPa30li?F③ 齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) .2STY④ 彎曲強度的最小安全系數(shù) 4.1min?F⑤ 彎曲疲勞壽命系數(shù)，93.01?NY96.02N④彎曲疲勞的尺寸系數(shù) 85.XY計算得，MPaF .3.094.1230????（3）由于 MPa Mpa，故安全。851??8.1?F包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 23結(jié) 論到如今，畢業(yè)設(shè)計總算接近尾聲了，通過這次對于自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時的指導(dǎo)，確保設(shè)計進度，本文所設(shè)計的是自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設(shè)計完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 24參考文獻(xiàn)[1]徐灝等.機械設(shè)計手冊(第 2、3 冊)[M](第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，2003 [2]程悅蓀.自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1981 [3]周紀(jì)良.傳動系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991 [4]吉林工業(yè)大學(xué)教研室編.自動洗衣機行星齒輪減速器的構(gòu)造[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1982 {5}成大先主編.機械設(shè)計手冊——減（變）速器·電機與電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999 [6]朱冬梅.畫法幾何及機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2000 [7]陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2002 [8]陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京：高等教育出版社，2002 [9]劉勁.機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000 [10]陳立周.機械優(yōu)化設(shè)計方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1985 [11]《拖拉機》編輯部主編.自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計和計算[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980[12]周紀(jì)良.自動洗衣機行星齒輪減速器的結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)圖譜[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，包含有 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q401339828 自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計 251979(2)：47-63 [13]周紀(jì)良，孔維恭，于瑞璽.圓柱齒輪承載能力計算方法的研究[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，1988（2）：32-39 [14]高象平，李齊隆等.行星齒輪減速器零部件優(yōu)化設(shè)計[M].廣州：廣東科技出版社，1987 [15]周紀(jì)良，孔維恭.直齒圓柱齒輪承載能力的研究和齒輪設(shè)計[J].拖拉機，1983（3）：12-21 [16]Charles W. Beardsly, Mechanical Engineering, ASME, Regents Publishing Company,Inc,1998. 致 謝時間過得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導(dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計計算，查找各類自動洗衣機行星齒輪減速器的設(shè)計的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。