自动洗衣机行星齿轮减速器设计

重庆大学技术学院毕业设计II1-1自动洗衣机行星齿轮减速器设计摘要本文主要是针对自动洗衣机行星齿轮减速器的设计进行介绍。在当今生活中，几乎每家每户都有洗衣机。人们的生活质量要求正在不断提高，对家用电器的需求越来越大对其品质要求也越来越高。由于科技在不停的进步，促使人们去更加深入研究洗衣机等家用电器的结构，以达到更加便携的目的。本设计充分考虑了家用洗衣机的重量、体积以及洗衣机能否平稳运行等因素。与普通的固定轴齿轮传动相比，行星齿轮传动更加的领先进步。它具有个头小、抗冲击性好、噪音低等特点。现在的人非常看重生活质量也更加重视。家用电器除了外观精美，还需要性能良好、使用起来给人一种舒适的感觉。所以，本次设计的主要目的是将行星齿轮传动应用于自动洗衣机的减速设计中，使其更加的完善，给人们带来更加舒适的使用体验。关键词：自动洗衣机；行星齿轮传动；齿轮；减速器；AbstractThispapermainlyintroducesthedesignofplanetarygearreducerforautomaticwashingmachine.Intoday'slife,almosteveryhouseholdhasawashingmachine.Thequalityoflifeofpeopleisconstantlyimproving,andthedemandforhouseholdappliancesisgrowing.Duetothecontinuousprogressofscienceandtechnology,peopleareurgedtofurtherstudythestructureofhouseholdappliancessuchaswashingmachinestoachievethegoalofmoreportability.Thisdesignfullyconsiderstheweightandvolumeofthehouseholdwashingmachineandwhetherthewashingmachinecanrunsmoothly.Comparedwithordinaryfixedshaftgeardrive,planetarygeardriveismoreadvanced.Ithasthecharacteristicsofsmallsize,goodimpactresistanceandlownoise.Nowadays,peopleattachgreatimportancetothequalityoflifeandpaymoreattentiontoit.Inadditiontobeautifulappearance,householdappliancesalsoneedgoodperformanceandacomfortablefeelingwhenused.Therefore,themainpurposeofthisdesignistoapplytheplanetarygeardrivetothedecelerationdesignoftheautomaticwashingmachinetomakeitmoreperfectandbringmorecomfortableuseexperiencetopeople重庆大学技术学院毕业设计 -PAGE12- PAGEIII目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1研究背景 21.2国内外研究现状 31.2.1国内研究现状 31.2.2国外研究现状 31.3研究目的和意义 41.4研究思路和方法 41.4.1研究思路 41.4.2研究方法 5第2章行星齿轮传动系统的概述 62.1行星齿轮传动的简介 62.2原始数据及系统组成框图 72.2.1有关原始数据 72.2.2系统组成框图 82.3减速器简介 92.4传动系统的方案设计 102.5行星齿轮传动设计 102.5.1行星齿轮传动的传动比和效率计算 112.5.2行星齿轮传动的配齿计算 112.5.3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 122.5.4行星齿轮传动强度计算及校核 142.5.5行星齿轮传动的受力分析 17第3章行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计 203.1轮材料及精度等级 203.2按齿面接触疲劳强度设计 203.3按齿根弯曲疲劳强度计算 213.4主要尺寸计算 213.5验算齿轮的圆周速度v 21第4章行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 224.1减速器输入轴的设计 224.1.1选择轴的材料，确定许用弯曲应力 224.1.2按钮转强度估算轴径 224.1.3确定各轴段的直径 224.1.4确定各轴段的长度 224.1.5校核图 234.2行星轮系减速器齿轮输出轴的设计 244.2.1选择轴的材料，确定许用弯曲应力 244.2.2按钮转强度估算轴径 244.2.3确定各轴段的直径 244.2.4确定各轴段的长度 244.2.5校核图 25第5章主要零件的校核 265.1销轴的弯曲程度校核 265.2销轴套与滑槽平面的接触强度校核 265.3轴承的校核 27结论 28参考文献 29致谢 30 重庆大学技术学院毕业设计-PAGE11-第1章绪论目前，洗衣机电器已经融入了中国数千户家庭。它的款式已经从最开始的单桶式成长到双桶式，再到全自动式，最后发展到采用模糊技术控制的全自动式。随着当前科技的进步，洗衣机行业正向着智能化、极化、多元化、环保化、小型化方向进步。洗衣机是现代人生活的必需品。洗衣机它的性能的好与坏，是与人们的生活直接挂钩的。因为科技不断地在进步，人们开始越来越在乎机械产品的功能强弱。齿轮传动设备这一块，主要体现在缩小它的外观、减少它的重量和提高传动比、增强齿轮的承受力。因为齿轮传动技术不停地在进步，它正在进一步的完善。行星齿轮传动这块由于其广泛的功率、对于速度的一个要求范围以及较宽的工作条件，引起了世界上各个国家的关注，现如今已变成世界机械行业的研究的重点之一。伴随着各种新概念、新方法、新工艺层出不穷，行星齿轮传动这一技术随之产生。洗衣机中使用的减速离合器，用于降低速度和传递扭矩。清洗过程中的传动路径是电机首先通过皮带轮减速驱动的第一级，然后通过行星系统的第二级，以减少电机输入到适合洗衣机操作的过程中的功率和扭矩。行星齿轮传动可以沿传动方向旋转，也可以在同一轴上同时输入和输出。因此，在每个机械传动系统中，由于行星齿轮过多导致车轮负载不平衡，会出现误差，由此增加部件之间的力，导致振动和噪音非常大，大大减弱传动效率，极大地影响洗衣机的运行效果。20世纪60年代，我国正式针对行星齿轮转动开始非常深入和系统的研究，到了20世纪80年代，改革开放再一次使科学技术得到快速发展，中国的科学水平有了很大提高。之后，我国将国外先进技术和设备引入行星齿轮传动设计之中，让其得到了很大的发展。行星齿轮传动是指一个或多个齿轮的运动，其轴绕着另一个齿轮的固定轴进行旋转。它跟寻常的固定轴齿轮传动不一样，行星齿轮传动系统不但可以自己旋转，还能和固定轴上的行星齿轮一起转。太阳齿轮、行星齿轮架以及内齿轮都是车轮系统的重要部件。假如只固定太阳齿轮或内齿轮，则为行星齿轮传动系。1.1研究背景在如今生活中，几乎每家每户都有洗衣机。因为人们不停提高生活要求以及质量，由于社会的不断发展和进步，人们不断研究洗衣机等家庭电器的结构，以使洗衣机更加便捷。因为行星齿轮传动系统的传动效率高、噪音对比其他普通更小，更加的小巧。所以也就是在这种情况下其质量和传动比得到增加。目前齿轮传动技术随着研究的深入正在变得逐渐完善。我国行星齿轮传动设计的发展较慢，存在许多与国外不可比的情况，如产业结构与国外相比不合理。因为历史时期的影响，中国的产业结构重点集中在劳动密集型上。所以技术密集型产品，如行星齿轮传动设计，不如开发技术密集产品的发达国家好。与普通固定轴齿轮传动比较，其具有传动比相较普通齿轮更大、体积更加小巧，承载能力强大等优点，因此受到了我国铁路电子机械工程技术人员的关注。它拥有很多独一无二的优势。其不但可以用在高速、大功率的机械传动，也能用在低速、大扭矩的机械传动。除了上述的使用场景，它还能投身于大功率传动的机械装置。在航空航天、武器装备、精密机械、医疗器械、仪器仪表等技术密集型产品领域，特别是民用工业中的行星齿轮减速器领域，拥有很好的使用前景。1.2国内外研究现状1.2.1国内研究现状在我们国家，行星齿轮传动这项技术经过这么些年的研究进步，已经广泛的使用在了生活中。然而，直到20世纪60年代，中国才真正开始深入和研究行星齿轮，20世纪80年代，中国许多先进的装置和技术都是引进自世界众多工业发达国。中国通过不断吸收和消化机械技术人才，与时俱进，不断进行创新，不断进取，促进了科学技术的快速发展，大大提高了中国的科技水平，行星齿轮传动技也因此更进一步。。1.2.2国外研究现状世界上许多发达国家都高度重视行星齿轮传动。因为科技的发展，他们在结构优化、传动性能、等方面在世界中都处于领先。不仅如此，他们还给出了新的技术思路。德国是首个享有行星齿轮传动专利的世界发达国家。1920年，其首次大量生产行星齿轮传动器，并且在汽车差速器投入使用。从1938年开始，他们一直投入于开发汽车行星齿轮系。二战之后，制造业、机械业这些行业的崛起并并没有使行星齿轮传动受到影响。许多世界发达国已经经历了工业化和信息化的年代，如今正在向知识时代前进。在设计这块，已经完善的越来越好，技术这块也在不停地改进，使行星齿轮传动水平慢慢变高。人们对于行星齿轮传动也越来越重视。。1.3研究目的和意义本次设计的目的是通过研究本课题，利用所学知识使分析和解决问题的能力得到了提高，来为今后的研究奠定厚实的基础。其研究意义是，它不仅让我们回顾和温习过去四年学到的内容，并且锻炼了在现实生活中解决各种问题的能力。从构思理论、计算相关数据、绘图到整个设计的完成，通过不断咨询教师、多次修改原始图纸，不停搜索资料信息，极大地提升了处理和解决问题的能力。我发现行星齿轮传动的优势非常明显，就比如质量小、个头小巧，传输稳定、功率大。在研究的过程中，我也出现了很多疑问。比如，在考虑精度时，应考虑一定程度的强度。因为在使用中，由于精度低，洗衣机中部的震动以及产生的噪音可能会非常大，对日常使用的体验产生影响。因此，需要更大的质量来稳定。今天的家庭洗衣机不但需要质量好，并且对大小和重量要求也很高。本次设计研究的行星齿轮减速器就是根据上述需求进行针对改善。通过提高其精度，让家庭洗衣机工作更稳，噪音和振动更小。1.4研究思路和方法1.4.1研究思路这次题目是自动洗衣机行星齿轮减速器的设计。因此需要针对结构紧凑，操作简单，成本低来进行选择。首先研究自动洗衣机的系统组成；接着，对减速器类型进行选择；之后，定下来传动方案；最后，对行星齿轮传动进行总设计。1.4.2研究方法（1）文献检索法根据在网上查看关于行星齿轮传动减速器相关的文献，分析查找到的文献资料，图书馆查阅相关资料。来对行星齿轮减速器进行一个构思设计。（2）对比分析法根据前后时间内数据发生的变动，深入设计研究行星齿轮减速器。（3）理论联系实际的方法使用理论，分析来研究现实问题、最终会给出针对性策略。重庆大学技术学院毕业设计第2章行星齿轮传动系统的概述2.1行星齿轮传动的简介身为齿轮传动的一种，行星齿轮的旋转使几个齿轮围绕另一个齿轮的轴转。行星架在运行中的变形是由于行星齿轮轴承的偏转引起的，并且由于齿宽上的载荷不均匀，致使行星齿轮减速器的承受力大大降低，造成振动和噪音。因此，行星计时应针对结构和工艺特殊性进行挑选。在挑选行星齿轮架的时候，应首先挑选结构较为简单，工艺好的行星齿轮架。行星齿轮绕其轴和行星齿轮架的固定轴转。太阳齿轮、行星齿轮架以及内齿轮可以绕公共固定轴旋转，而且能够连接其他零件来承担外部扭矩。行星齿轮结构模型如图2.1所示。图2.1行星齿轮传动当下，各种机械传动系统中，因为行星齿轮过多，让车轮的负载不均匀，导致避免不了的误差，部件之间的力增大，导致振动和噪音非常大，对机器的工作效果造成了非常大的影响。因此，行星齿轮传动越来越受到重视。突出的优点如下：（1）体积小、质量轻、结构紧凑、承载能力大与普通的相比，它的结构更紧凑、个头更小巧、效率较普通定轴轮效率更高、抗冲击性好、噪音很小。其每个中心轮所组成的传动和对应行星轮的内啮齿互相挨着。在中心论的四周都承担着载荷，目的是使各个齿轮的承载力变小。在它的构成上，可以利用内啮合承载强大、内齿圈自己的可以容纳体积。（2）传动效率高、传动比大得益与其互相堆成的结构，以及两边分布均匀的行星齿轮，能让中心轮和轴承之间处于一个平衡的状态。从而使其更高效。传动非常大，挑选合适的行星齿轮传动方案，就可以实现只用少量的几个齿轮，得到更加强大的传动比。（3）传动平稳、抗冲击强、振动能力强行星齿轮结构能使行星齿轮的中心论和轴承之间的力相互平衡，从而在机器工作过程中能够使行星轮和转臂的惯性力达到相互的平衡，为了使其传动平稳，需要运用好内啮合承受力强的特点，以及内齿圈自身能用体积。从而达到抗冲击强，震动更强。行星齿轮传动也有没法略过的缺点：它对材料的要求很高，结构因为有对应的要求，因此较为复杂，在整个过程中也存在着一些难度。虽然会存在难度，但是由于我们不停深入研究其结构、不断完善这项技术，不断提升技术水平，来使其满足制作安装要求。。2.2原始数据及系统组成框图2.2.1有关原始数据题目：自动洗衣机行星轮系减速器的设计使用地点：自动洗衣机减速离合器内部减速装置原始数据及工作条件：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：=632.2.2系统组成框图自动洗衣机的组成，结构如图2.2所示。控制面板上盖进水口控制面板上盖进水口外箱体外箱体盛水桶盛水桶排水管排水管波轮拉杆波轮拉杆水桶水桶电动机电动机减速器带传动减速器带传动图2.2自动洗衣机的组成简图自动洗衣机的工作原理，结构如图2.3所示。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。图2.3洗衣机工作原理图减速器系统组成框图，结构如图2.4所示。（电机输入转速）输入轴（电机输入转速）输入轴中心轮行星轮输出轴图2.4减速器系统组成框图重庆大学技术学院毕业设计2.3减速器简介减速器它的工作原理是通过控制马达的旋转次数，来减少得到更大的力。通过齿轮转换器来对扭矩进行一个调节。普通的减速器有：行星齿轮减速器、蜗杆减速器等。按照传输等级将其划分成二级，多级以及单级。根据它不同的传动种类将他们分成齿轮蜗杆、蜗轮等。行星齿轮传动的原理图，结构如图2.5所示。图2.5行星齿轮传动的原理图经过设计，减速器是由传动零件像齿轮、蜗杆组成、轴、轴承、箱体及其附件构成的。（1）齿轮、轴及轴承组合齿轴由小齿轮和轴组成。它可以放在齿轮和轴的直径使用。假如齿轮直径和轴直径之间的差异太大，齿轮和轴将感觉像两个部分，并将被制成其他东西：低速轴以及大齿轮。同时，齿轮和轴承我们通常用圆周来固定，使用肩套和轴承盖固定轴承。因此，一旦轴的载荷相对较小，则使用深沟轴承，载荷相对较大时，则使用角接触球轴承和止推轴承这样的组成结构。（2）箱体减速器中极为重要的一部分，不可分割。它是传动部分的能够工作的基础，它有足够的强度和硬度来支撑减速器工作。通常为了降低成本，让制作变得简单，箱体使用钢板焊接。（3）附件减速器能够正常运行的前提是附件达标的工作起来。对此我们要对减速器润滑油部分的排油，油面高度，吊装等辅助部件进行合理挑选。还要想到箱体，齿轮等的结构设计。做出应有的关注和重视。2.4传动系统的方案设计这次设计重点就是对自动洗衣机减速器进行一个针对研究。在设计传动方案时，行星齿轮传动的主要特点是承受多个行星齿轮的载荷。在理论研究方面，我们发现在相同转速和相同功率的条件下，行星齿轮的数量越多，齿轮之间的啮合力越小，重量越轻，行星齿轮结构越紧凑。如图2.6所示为拟定的传动方案，适于在恶劣环境下长期连续工作。a-中心轮；g-行星轮；b-内齿圈；H-行星架图2.6周转轮系在实际操作和实际的设计中，我们发现实际生产的零件会出现形变和误差，想要使行星轮进行一个移动，增加其数量是额外的限制，要求制作和精度都要更加的严格。由于行星齿轮过多，使车轮负载不平衡，这将出现避免不了的误差，结果就是增加了部件间的力，导致振动和噪音非常大，大大使效率下降，极大地影响了机器的工作效果。因此，研究机器的负载能力非常重要，我们应该简单地制作行星齿轮紧凑的零件，目的是满足方便配装。2.5行星齿轮传动设计2.5.1行星齿轮传动的传动比和效率计算行星齿轮传动比符号及角标含义为：1—固定件、2—主动件、3—从动件（1）齿轮b固定时（图2-6），2K—H（NGW）型传动的传动比为：=1-=1+/(2-1)可得：=1-=1-=1-5.2=-4.2=/-1=63*5/21=15输出转速：=/=n/=2600/5.2=500r/min（2）行星齿轮传动的效率关系式为：η=1-|-/(-1)*|*(2-2)=(2-3)式中——a—g啮合的损失系数；——b—g啮合的损失系数；——轴承的损失系数；——总的损失系数，一般取=0.025。按=2600r/min、=500r/min、=-21/5可得：η=1-|-/(-1)*|*=1-|2600-500/(-4.2-1)*500|*0.025=97.98%2.5.2行星齿轮传动的配齿计算（1）传动比的要求——传动比条件，即：=1+/(2-4)可得：1+/=63/5=21/5=4.2=所以，中心轮a和内齿轮b的齿数满足给定传动比的要求。（2）保证中心轮、内齿轮和行星架轴线重合——同轴条件为保证行星轮与两个中心轮、同时正确啮合，要求外啮合齿轮a—g的中心距等于内啮合齿轮b—g的中心距，即：=，称为同轴条件。对于非变位或高度变位传动，有m/2(+)=m/2(-)，可得：=-/2=63-15/2=24（3）保证多个行星轮均布装入两个中心轮的齿间——装配条件相邻两个行星轮所夹的中心角为：=2π/中心轮a相应转过角，角必须等于中心轮a转过个（整数）齿所对的中心角，即：=*2π/(2-5)式中2π/——中心轮a转过一个齿（周节）所对的中心角。=n/=/=1+/(2-6)将和代入上式，有2π*//2π/=1+/，经整理后=+=（15+63）/2=24，满足两中心轮的齿数和应为行星轮数目的整数倍的装配条件。（4）保证相邻两行星轮的齿顶不相碰——邻接条件在行星传动中，为保证两相邻行星轮的齿顶不致相碰，相邻两行星轮的中心距应大于两轮齿顶圆半径之和，如图2.7所示。图2.7行星齿轮可得：l=2*＞l=2*2/m*(+)*sin=39/2m=d+2=17m满足邻接条件。2.5.3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算按齿根弯曲强度初算齿轮模数m，则齿轮模数m的初算公式为m=(2-7)式中——算数系数，对于直齿轮传动=12.1；——啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩，N*m；=/=9549/n=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m——使用系数，由参考文献[6]表6—7查得=1；——综合系数，由参考文献[6]表6—5查得=2；——计算弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数，由参考文献[6]公式6—5得=1.85；——小齿轮齿形系数，由参考文献[6]图6—22可得=3.15；，——齿轮副中小齿轮齿数，==15；——试验齿轮弯曲疲劳极限，；按由参考文献[6]图6—26～6—30选取=120所以，m==12.1×=0.958取m=0.9（1）分度圆直径d=m*=0.9×15=13.5mm=m*=0.9×24=21.6mm=m*=0.9×63=56.7mm（2）齿顶圆直径齿顶高：外啮合=*m=m=0.9内啮合=（-△）*m=(1-7.55/)*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)齿根圆直径齿根高=（+）*m=1.25m=1.125=-2=13.5-2.25=11.25mm=-2=21.6-2.25=19.35mm=+2=56.7+2.25=58.95mm（4）齿宽b参考文献[7]表8—19选取=1=*=1×13.5=13.5mm=*+5=13.5+5=18.5mm=13.5+(5-10)=13.5-5=8.5mm（5)中心距a对于不变位或高变位的啮合传动，因其节圆与分度圆相重合，则啮合齿轮副的中心距为：a—g为外啮合齿轮副：=m/2(+)=0.9/2×(15+24)=17.55mmb—g为内啮合齿轮副：=m/2(+)=0.9/2×(63-24)=17.55mm表2.1行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算中心轮a行星轮g内齿圈b模数m齿数z152463分度圆直径d13.521.656.7齿顶圆直径15.323.454.9齿根圆直径11.2519.3558.95齿宽高b18.518.58.5中心距a=17.55mm=17.55mm2.5.4行星齿轮传动强度计算及校核（1）行星齿轮弯曲强度计算及校核1）选择齿轮材料及精度等级中心轮a选选用45钢正火，硬度为162～217HBS，选8级精度，要求齿面粗糙度1.6行星轮g、内齿圈b选用聚甲醛（一般机械结构零件，硬度大，强度、钢性、韧性等性能突出，吸水性小，尺寸稳定，可用作齿轮、凸轮、轴承材料）选8级精度，要求齿面粗糙度3.2。2）转矩=/=9549/n=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m=298.4N*mm；3）按齿根弯曲疲劳强度校核由参考文献[7]式8—24得出，如[]则校核合格。4）齿形系数由参考文献[7]表8—12得=3.15，=2.7，=2.29；5）应力修正系数由参考文献[7]表8—13得=1.49，=1.58，=1.74；6）许用弯曲应力由参考文献[7]图8—24得=180MPa，=160MPa；由表8—9得=1.3；由图8—25得==1；由参考文献[7]式8—14可得：=*/=180/1.3=138MPa=*/=160/1.3=123.077MPa=2K/b*=(2×1.1×298.4/13.5××15)×3.15×1.49=18.78Mpa<=138MPa=*/=18.78×2.7×1.587/3.15×1.74=14.62<=123.077MPa所以，齿根弯曲疲劳强度校核合格。（2）齿轮齿面强度的计算及校核1）齿面接触应力=(2-8)=(2-9)=(2-10)2）许用接触应力为许用接触应力可按下式计算，即=*(2-11)3）强度条件校核齿面接触应力的强度条件：大小齿轮的计算接触应力中的较大值均应不大于其相应的许用接触应力为，即：或者校核齿轮的安全系数：大、小齿轮接触安全系数值应分别大于其对应的最小安全系数，即：>查参考文献[7]表6—11可得=1.3，所以>1.3（3）有关系数和接触疲劳极限1）使用系数查参考文献[6]表6—7选取=12）动载荷系数查参考文献[6]图6—6可得=1.023）齿向载荷分布系数对于接触情况良好的齿轮副可取=14）齿间载荷分配系数、由参考文献[6]表6—9查得==1.1==1.25）行星轮间载荷分配不均匀系数由参考文献[6]式7—13得=1+0.5（-1）由参考文献[6]图7—19得=1.5所以，=1+0.5（-1）=1+0.5×（1.5-1）=1.25仿上，=1.756）节点区域系数由参考文献[6]图6—9查得=2.067）弹性系数由参考文献[6]表6—10查得=1.6058）重合度系数由参考文献[6]图6—10查得=0.829）螺旋角系数==110）试验齿的接触疲劳极限由参考文献[6]图6—11～图6—15查得=520Mpa11）最小安全系数、由参考文献[6]表6-11可得=1.5、=212）接触强度计算的寿命系数由参考文献[6]图6—11查得=1.3813）润滑油膜影响系数、、由参考文献[6]图6—17、图6—18、图6—19查得=0.9、=0.952、=0.8214）齿面工作硬化系数由参考文献[6]图6—20查得=1.215）接触强度计算的尺寸系数由参考文献[6]图6—21查得=1所以，==2.06×1.605×0.82×1×=2.95==2.95×=3.5==2.95×=4.32=*=520/1.3×1.38×0.9×0.95×0.82×1.2×1=464.4齿面接触校核合格。2.5.5行星齿轮传动的受力分析在行星齿轮传动中由于其行星轮的数目通常大于1，即>1。在中心轮之间非常对称分布，在2H—K型行星传动中，每种基本的部件（中心轮a、b和转臂H）对主轴上轴承所作用的总径向力等于零。所以，为了使其看起来更加的简单化，在行星齿轮传动的受力分析图中都没有将各部件的径向力标出，一个部件使用一条垂直线进行标记，与此同时切向力用符号F表示。为了使切向力F得到充分分析，从以下三点进行分析：（1）在转矩的作用下，行星齿轮传动中各构件均处于平衡状态，因此，构件间的作用力应等于反作用力。（2）假如在某一个上面有三个平行力在作用，那么两边的力和中间力应该方向相反。（3）为了对部件上两个平行力的比值进行一个求值，需要对第三个力的作用点力矩进行研究。在2H—K型行星齿轮传动中，其受力分析图是由运动的输入件开始，然后依次确定各构件上所受的作用力和转矩。对于直齿圆柱齿轮的啮合齿轮副只需绘出切向力F，如图2.8所示。因为在中心轮a上有个行星轮g同时施加的作用力和输入转矩的作用。当行星轮数目2时，各个行星轮上的载荷均匀，（或采用载荷分配不均匀系数）所以，挑选其中的一套进行计算分析就行。当然首先要确定中心轮a在每个中（每个功率分流上）承担的输入转矩是：=/=9549/n=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m可得：=*=0.8952N*m式中——中心轮所传递的转矩，N*m； ——输入件所传递的名义功率，kw； （a）传动简图（b）构件的受力分析图2.8传动简图按照上述提示进行受力分析计算，则可得行星轮g作用于中心轮a的切向力为=2000/=2000/=2000×0.2984/13.5=44.2N而行星轮g上所受的三个切向力为中心轮a作用与行星轮g的切向力为=-=-2000/=-44.2N内齿轮作用于行星轮g的切向力为==-2000/=-44.2N转臂H作用于行星轮g的切向力为=-2=-4000/=-88.4N转臂H上所的作用力为=-2=-4000/=--88.4N转臂H上所的力矩为==-4000/*=-4000×0.8952/13.5×17.55=-4655.0N*m在内齿轮b上所受的切向力为=-=2000/=44.2N在内齿轮b上所受的力矩为=/2000=/=0.8952×21.6/13.5=1.43N*m式中——中心轮a的节圆直径，mm——内齿轮b的节圆直径，mm——转臂H的回转半径，mm根据参考文献[6]式（6—37）得-/=1/=1/1-=1/1+P(2-12)转臂H的转矩为=-*（1+P）=-0.8952×（1+4.2）=-4.655N*m仿上，-/=1/=1/1-=p/1+P(2-13)内齿轮b所传递的转矩为=-p/1+p*=-4.2/5.2×(-4.655)=3.76N*m第3章行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计已知：传递功率P=150w,齿轮轴转速n=1600r/min，传动比i=5.2，载荷平稳。使用寿命10年，单班制工作。3.1轮材料及精度等级行星轮架内齿圈选用45钢调质，硬度为220～250HBS，齿轮轴选用45钢正火，硬度为170～210HBS，选用8级精度，要求齿面粗糙度3.2～6.3。3.2按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用参考文献[8]式10—22求出值。确定有关参数与系数。（1）转矩==/=9549/n=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m（2）荷系数K查参考文献[8]表10—11取K=1.1（3）齿数和齿宽系数行星轮架内齿圈齿数取11，则齿轮轴外齿面齿数=11。因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由参考文献[8]表10—20选取=1。（4）许用接触应力由参考文献[8]图10—24查得=560Mpa,=530Mpa由参考文献[8]表10—10查得=1=60nj=60×1600×1×(10×52×40)=1.997×=/i=1.997×由参考文献[8]图10—27可得==1.05。由参考文献[8]式10—13可得=/=1.05×560/1=588Mpa=/=1.05×530/1=556.5Mpa3.3按齿根弯曲疲劳强度计算由参考文献[8]式10—24得出，如则校核合格。确定有关系数与参数：（1）齿形系数由参考文献[8]表10—13查得==3.63（2）应力修正系数由参考文献[8]表10—14查得==1.41（3）许用弯曲应力由参考文献[8]图10—25查得，=210Mpa,=190Mpa由参考文献[8]表10—10查得=1.3由参考文献[8]图10—26查得==1由参考文献[8]式10—14可得=/=210/1.3=162Mpa=/=190/1.3=146Mpa故，m1.26=1.26×=0.58=2K/b=×3.63×1.41=27.77MPa<=162Mpa=/=27.77MPa<=146Mpa所以，齿根弯曲强度校核合格。由参考文献[8]表10—3取标准模数m=13.4主要尺寸计算==mz=1×11mm=11mm===1×11mm=11mma=1/2m(+)=1/2×1×(11+11)mm=11mm3.5验算齿轮的圆周速度vv=/60×1000=×11×1600/60×1000=0.921m/s由参考文献[8]表10—22,可知选用8级精度是合适的。重庆大学技术学院毕业设计第4章行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计4.1减速器输入轴的设计4.1.1选择轴的材料，确定许用弯曲应力由已知条件选用45号钢,并经调质处理,由参考文献[8]表14—4查得强度极限=650MPa,再由表14—2得许用弯曲应力=60MPa4.1.2按钮转强度估算轴径根据参考文献[8]表14—1得C=118～107。又由式14—2得d=(118～107)=5.36～4.86取直径=8.5mm4.1.3确定各轴段的直径轴段1(外端)直径最少=8.5mm考虑到轴在整个减速离合器中的安装所必须满足的条件，初定：=9.7mm，=10mm，=11mm，=11.5mm，=12mm，=15.42mm，=18mm。4.1.4确定各轴段的长度齿轮轮廓宽度为20.5mm,为保证达到轴于行星齿轮安装的技术要求及轴在整个减速离合器中所必须满足的安装条件，初定：L=107mm，=3.3mm，=2mm，=44.2mm，=4mm，=18.5mm，=1.5mm，=16.3mm。按设计结果画出轴的结构草图，如4.1所示。图4.1输入轴简图4.1.5校核图（1）受力分析图，如4.2所示（a）水平面弯矩图（b）垂直面内的弯矩图（c）合成弯矩图（d）转矩图图4.2受力分析圆周力：==2×298.4/13.5=44.2N径向力：==44.2×tan=16.1N法向力：=/cos=44.2/cos=47.04N作水平面内弯矩图，支点反力为：=/2=22.1N弯矩为：=22.1×77.95/2=861.35Nmm=22.1×29.05/2=321Nmm（3）作垂直面内的弯矩图，支点反力为：=/2=8.04N弯矩为：=8.04×77.95/2=313.5Nmm=8.04×29.05/2=116.78Nmm（4）作合成弯矩图：===994.45Nmm===370.6Nmm（5）作转矩图：T=9549/n=9549×0.15/1600=0.8952N*m=895.2Nmm（6）求当量弯矩===1130.23Nmm==652.566Nmm（7）校核强度=/W=1130.23/0.1=1130.23/0.1×=6.54Mpa=/W=652.566/0.1=652.566/0.1×=4.9Mpa所以，满足=60Mpa的条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定裕量。4.2行星轮系减速器齿轮输出轴的设计4.2.1选择轴的材料，确定许用弯曲应力由已知条件：齿轮轴选用45钢正火,由参考文献[8]表14—4查得强度极限=600MPa,再由表14—2得许用弯曲应力=55MPa4.2.2按钮转强度估算轴径=Pη=0.15×97.98%=0.147kw根据参考文献[8]表14—1得C=118～107。又由式14—2得d=(118～107)=5.34～4.83取直径=8.9mm4.2.3确定各轴段的直径轴段1(外端)直径最少=8.9m考虑到轴在整个减速离合器中的安装所必须满足的条件，初定：=12mm，==11.3mm，===12mm。4.2.4确定各轴段的长度齿轮轮廓宽度为20.5mm,为保证达到轴于行星齿轮安装的技术要求及轴在整个减速离合器中所必须满足的安装条件，初定：L=136.5mm，=19.2mm，=1.1mm，=74.5mm，=1.5mm，=15.8mm，=1.2mm，=23.2mm。按设计结果画出轴的结构草图，如4.3所示。图4.3输出轴4.2.5校核图（1）受力分析图，如4.4所示（a）水平面内弯矩图（b）垂直面内的弯矩图（c）合成弯矩图（d）转矩图图4.4受力分析图圆周力：==2×465.5/11=84.64N径向力：==846.4×tan=308.1N法向力：=/cos=846.4/cos=90.72N（2）作水平面内弯矩图，支点反力为：=/2=42.32N弯矩为：=42.32×68.25/2=1444.17Nmm=423.2×33.05/2=699.338Nmm（3）作垂直面内的弯矩图，支点反力为：=/2=15.405N弯矩为：=154.05×68.25/2=525.7Nmm=154.05×33.05/2=254.57Nmm（4）作合成弯矩图：===1536.87Nmm===744.23Nmm（5）作转矩图：T=-=*（1+P）=0.8952×（1+4.2）=465.5N*mm（6）求当量弯矩===1562.04Nmm==794.9Nmm（7）校核强度=/W=1562.04/0.1=1562.04/0.1×=9.1Mpa=/W=794.9/0.1=794.9/0.1×=4.6Mpa所以，满足=55Mpa的条件，故设计的轴有足够的强度，并有一定裕量。第5章主要零件的校核5.1销轴的弯曲程度校核(5-1)式中P——输入功率P=3KWn——输入转速n=1430r/mini——传动比i=-51u——行星轮数目u=2考虑到行星轮间载荷分布不均匀的系数，当u=2时，一般取=1.2～1.3则销轴应满足条件为(5-2)式中——输出转矩——销轴中心圆直径——销轴套与滑槽的接触长度——销轴直径则5.2销轴套与滑槽平面的接触强度校核应满足条件为(5-3)式中——输出转矩——销轴中心圆直径——销轴套与滑槽的接触长度——销轴套外圆半径——许用接触应力；当HBW<300，取=（2.5～3.0）HBW当HRC>30，取=25～30HRC则5.3轴承的校核轴承主要有过度永久形变、长时间工作造成的磨损。当其在常规使用下时，内外圈以及动体上的力发生变化。运行一段时间，表面便会出现疲劳点蚀，造成剥落。因此，疲劳剥离对于轴承来说是一种常规的状态，轴承的使用年限便取决于它。所以，疲劳寿命指的是轴承的使用年限。在过大静载荷作用下，速度较慢或者间歇摆动轴承的滚道与滚体接触的局部力将大过使用材料的屈服强度，造成表面过度塑性形变，轴承因此不能进行常规正常工作。在密封较为松动或者润滑使用不当的情形下，接触面容易在轴承运作时出现磨损。速度越快，磨损就会越严重。磨损会增加振动和噪音，并急剧降低技术性能，导致轴承的实际效果受到影响。滚动轴承的寿命计算公式为(5-4)式中——基本额定寿命，h；C——基本额定动载荷，N；P——当量动载荷，N；n——轴承的转速，r/min；——寿命指数，对于球轴承，=3。则，轴承寿命足够重庆大学技术学院毕业设计结论这篇论文介绍了自动洗衣机的行星齿轮减速器。首先，其具有个头小巧、传输稳定、功率大等突出优点。随后，发现了一些问题在设计研究它之时。不仅要想到精度，还有些强度要想到，由于在使用它的运行过程中，洗衣机的中间部分可能会因为精度低而振动并产生大量噪音，人们日常生活中对其的使用体验会受到严重影响。想要确保它的稳定性的前提就是增大它的大小，增加它的质量。当下，家庭自用自动洗衣机不但得拥有过硬的质量，并且对大小，重量要求也非常苛刻。综上所述，有必要拥有它，但它的大小应加以控制，以