全自動(dòng)洗衣機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一種波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)，要求最大洗衣質(zhì)量為3.8kg，內(nèi)桶直徑為400mm，洗衣轉(zhuǎn)速約為140200rmin，脫水轉(zhuǎn)速約為700800rmin。要求具有自動(dòng)調(diào)節(jié)水位、根據(jù)衣服種類設(shè)定洗滌模式、自動(dòng)進(jìn)水、排水和自動(dòng)脫水等功能。二、波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的總體結(jié)構(gòu)目前在我國(guó)生產(chǎn)的洗衣機(jī)中，波輪式洗衣機(jī)占了80以上。早期生產(chǎn)的波輪式洗衣機(jī)波輪較小，直徑都在165185mm之間，轉(zhuǎn)速為320500rmin?，F(xiàn)在基本都是大波輪洗衣機(jī)，其中又以碟形波輪應(yīng)用最廣，波輪直徑約為300mm，轉(zhuǎn)速約為120300rmin。一般來(lái)說(shuō)，波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)具有洗滌、脫

2、水、水位自動(dòng)控制，以及根據(jù)不同衣物選擇洗滌方式和洗滌時(shí)間等基本功能，其結(jié)構(gòu)主要由洗滌和脫水系統(tǒng)、進(jìn)排水系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、支承機(jī)構(gòu)等5大部分組成，如圖所示。三、進(jìn)水、排水系統(tǒng)全自動(dòng)洗衣機(jī)的進(jìn)、排水系統(tǒng)主要由進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥和水位開關(guān)等組成。1.水位開關(guān)水位開關(guān)又稱壓力開關(guān)。洗衣機(jī)洗滌桶進(jìn)水時(shí)的水位和洗滌桶排水時(shí)的狀況是由壓力開關(guān)檢測(cè)的。當(dāng)洗衣機(jī)工作在洗絳或漂洗程序時(shí)，若桶內(nèi)無(wú)水或水量不夠，壓力開關(guān)則發(fā)出供水信號(hào)。當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，壓力開關(guān)將發(fā)出關(guān)閉水源的信號(hào)。微電腦全自動(dòng)洗衣機(jī)工作在排水程序時(shí)，若排水系統(tǒng)有故障，水位開關(guān)則發(fā)出排水系統(tǒng)受阻信號(hào)。(1)結(jié)構(gòu)波輪式全自動(dòng)

3、洗衣機(jī)上使用最多的水位開關(guān)是空氣壓力式，其結(jié)構(gòu)如圖所示。這類壓力開關(guān)按其功能可大致分為氣壓傳感裝置、控制裝置及觸點(diǎn)開關(guān)三部分。氣壓傳感裝置由氣室11、橡膠膜10、塑料盤9、頂心6等組成;控制裝置由壓力彈簧4、導(dǎo)套2、調(diào)壓螺釘3、杠桿l和凸輪5等組成;觸點(diǎn)開關(guān)由動(dòng)簧片8、開關(guān)小彈簧7、動(dòng)靜觸點(diǎn)組成，其中公共觸點(diǎn)COM和常閉觸點(diǎn)NC組成動(dòng)斷觸點(diǎn)，公共觸點(diǎn)COM和常開觸點(diǎn)ON組成動(dòng)合觸點(diǎn)。動(dòng)簧片8是由鈹青銅板制成，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。在內(nèi)動(dòng)簧片和外動(dòng)簧片的a、b點(diǎn)安裝一個(gè)小彈簧，即圖2中的開關(guān)小彈簧7。c點(diǎn)為內(nèi)動(dòng)簧片的力驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，位于頂心和塑料盤的軸心線上。(2)工作原理當(dāng)水注入內(nèi)桶時(shí)，氣室很快被封閉。

4、隨著水位上升，封閉在氣室內(nèi)的空氣壓力也不斷提高，壓力經(jīng)軟管12傳到水位開關(guān)氣室11，水位開關(guān)氣室內(nèi)的空氣壓力向上推動(dòng)橡膠膜10和塑料盤9，推動(dòng)動(dòng)簧片8中的內(nèi)動(dòng)簧片向上移動(dòng)，壓力彈簧4被壓縮。當(dāng)注水到了選定水位時(shí)，此時(shí)內(nèi)動(dòng)簧片移動(dòng)到預(yù)定的力平衡位置，開關(guān)小彈簧7將拉動(dòng)外動(dòng)簧片，并產(chǎn)生一個(gè)向下的推力，使開關(guān)的常閉觸點(diǎn)NC與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開，常開觸點(diǎn)NO與公共觸點(diǎn)COM閉合，從而發(fā)出關(guān)閉水源信號(hào)。排水時(shí)，當(dāng)水位下降到規(guī)定的復(fù)位水位時(shí)，水位產(chǎn)生的壓力減小，壓力彈簧4回復(fù)伸長(zhǎng)，推動(dòng)頂心6，使動(dòng)簧片8中的內(nèi)動(dòng)簧片向下移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到預(yù)定的力平穩(wěn)位置時(shí)，開關(guān)小彈簧7對(duì)外動(dòng)簧片產(chǎn)生一個(gè)向上的推力，使開關(guān)的

5、常開觸點(diǎn)N0與公共觸點(diǎn)COM迅速斷開，常5閉觸點(diǎn)NC與公共觸電C0M閉合，從而改變控制電路的通斷。2.進(jìn)水電磁閥(1)結(jié)構(gòu)進(jìn)水電磁閥也稱為進(jìn)水閥或注水閥，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。(2)工作原理電磁閥線圈4斷電時(shí)，鐵心6在自重和小彈簧5作用下下壓，使鐵心6下端的小橡膠塞7堵住泄壓孔B，此時(shí)如果有水進(jìn)入進(jìn)水腔I，水便由加壓孔A進(jìn)入控制腔，使控制腔內(nèi)水壓逐漸增大，最終使橡膠閥9緊壓在出水管的上端口上，將閥關(guān)閉。同時(shí)因鐵心6上面空間與控制腔相通，控制腔內(nèi)水壓的增大還會(huì)使鐵心6上面空間氣體壓強(qiáng)增大導(dǎo)致橡膠閥9更緊地壓在泄壓孔B上，增加了閥關(guān)閉的可靠性。當(dāng)進(jìn)水電磁閥線罔4通電后，產(chǎn)生的電磁吸力將鐵心6向上吸起，

6、泄壓孔B被打開?？刂魄粌?nèi)的水迅速?gòu)男箟嚎譈中流入出水管，同時(shí)經(jīng)加壓孔A流人控制腔的水又進(jìn)行補(bǔ)充。但由于加壓孔A比泄壓孔B小，使控制腔內(nèi)的壓力迅速下降。當(dāng)控制腔中的水壓降到低于進(jìn)水腔I水壓時(shí)，橡膠閥9被進(jìn)水腔I中的水向上推開，水從進(jìn)水腔直接進(jìn)入出水管，進(jìn)而流人盛水桶。水到位后，由水位開關(guān)切斷進(jìn)水電磁閥線圈4的電源，進(jìn)水閥重新關(guān)閉。3.排水電磁閥排水電磁閥由電磁鐵與排水閥組成，如圖5所示。電磁鐵和排水閥是兩個(gè)獨(dú)立的部件，兩者之間以電磁鐵拉桿聯(lián)接起來(lái)。(1) 結(jié)構(gòu) 排水閥是由排水閥座1、橡膠閥2、內(nèi)外彈簧3與4、導(dǎo)套5和閥蓋6等組成。排水閥門采用橡膠材料制成，內(nèi)有一個(gè)由硬質(zhì)塑料制作的導(dǎo)套5。導(dǎo)套5內(nèi)

7、裝有內(nèi)彈簧3，它一端卡在導(dǎo)套左邊槽口，另一端鉤掛在電磁鐵拉桿7上，內(nèi)彈簧3處于拉緊狀態(tài)。在導(dǎo)套5外裝有一個(gè)外彈簧4，它的剛度比內(nèi)彈簧3小,它的一端與閥蓋6接觸另一端與導(dǎo)套5的基座接觸外彈簧4處在壓縮變形狀態(tài)。電磁鐵有交流和直流兩種，機(jī)械式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用交流電磁鐵，而電腦式全自動(dòng)洗衣機(jī)一般采用直流電磁鐵。交流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示，直流電磁鐵的主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。 (2) 工作原理洗衣機(jī)處在進(jìn)水和洗滌時(shí)，排水閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)主要由外彈簧4把橡膠閥2緊壓在排水閥座1的底部。排水時(shí)，排水電磁鐵通電工作，銜鐵13被吸入，牽動(dòng)電磁鐵拉桿7。由于拉桿7位移，在它上面的擋套16撥動(dòng)制動(dòng)

8、裝置的剎車扭簧伸出端17，使制動(dòng)裝置處于非制動(dòng)狀態(tài)(脫水狀態(tài))。另一方面隨著電磁鐵拉桿7的左端離開導(dǎo)套5，外彈簧4被壓縮，使排水閥門打開正常排水時(shí)，橡膠閥2離開排水閥座l密封面的距離應(yīng)不小于8mm，排水電磁鐵的牽引力約為40N。四、傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、減速離臺(tái)器組成。套桶式全自動(dòng)洗衣機(jī)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)完成洗滌和脫水工作。洗滌時(shí)，波輪轉(zhuǎn)速較低(140200r/min)；而脫水時(shí)，脫水桶轉(zhuǎn)速較高(約800rmin)。因此，要對(duì)電動(dòng)機(jī)1370rmin的輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速處理，以適應(yīng)兩項(xiàng)工作的不同要求，這主要由洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成，傳動(dòng)系統(tǒng)的工作示意如圖6所示。1.電動(dòng)機(jī)的

9、技術(shù)參數(shù)電動(dòng)機(jī)是整個(gè)洗衣機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源。我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)的套桶式洗衣機(jī)大多采用的是電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)品遵循中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBT3758-1996家用洗衣機(jī)用電動(dòng)機(jī)通用技術(shù)條11件。目前常用的電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表3所示.2.減速離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理早期設(shè)計(jì)的小波輪全自動(dòng)洗農(nóng)機(jī)的離合器沒有減速功能，故洗滌和脫水轉(zhuǎn)速相同。新型大波輪全自動(dòng)洗衣機(jī)的離合器都具有洗滌減速功能，稱為減速離合器，其種類很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。目前應(yīng)用最為廣泛的有兩種：?jiǎn)蜗蜉S承式減速離合器與帶制動(dòng)式減速離合器。(1)單向軸承式減速離合器1)基本結(jié)構(gòu)離合器主要結(jié)構(gòu)如圖7(1)(2)所示。離合器

10、中部有兩根軸：輸入軸l和脫水軸l8。輸人軸1的下端加工成四方形，與之相配的帶輪3和離合套20的內(nèi)孔也是方形。離合套20和帶輪3被螺母2固定在輸人軸1上，由于方軸與方孔的緊密配合，從而帶輪3、輸入軸I和離合套20聯(lián)成了一體。輸入軸1圖7(1)的上端加工成齒形花鍵，和行星減速器的中心輪內(nèi)孔配合聯(lián)接。輸入軸l的外部是脫水軸18。在衣服洗滌時(shí)，脫水軸靜止不轉(zhuǎn)；而洗滌結(jié)束后，脫水軸應(yīng)將帶輪3的高轉(zhuǎn)速直接傳遞給脫水桶，完成脫水功能。這種轉(zhuǎn)換功能是由方絲離合彈簧4完成的。方絲離合彈簧的形狀呈錐形，上端幾圈的直徑比下端略小一些。由于脫水軸18和離合套20的外徑比方絲離合彈簧的內(nèi)徑略大，在自由狀態(tài)時(shí)，方絲離合彈

11、簧就抱緊在離合套20和脫水軸18的外壁上。當(dāng)帶輪帶動(dòng)離合套向彈簧旋緊方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)方絲離合彈簧就將帶輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)由離合套20傳遞到脫水軸18，這就是“合”時(shí)的脫水狀態(tài)。在洗滌時(shí)，可以將方絲離合彈簧向反方向旋松，使其內(nèi)徑變大，從而與離合套20脫離接觸，這就是“離”時(shí)的洗滌狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)彈簧旋松的機(jī)構(gòu)是棘輪棘爪裝置，圖8是其工作原理簡(jiǎn)圖。方絲離合彈簧下端的彈簧卡2卡在棘輪3的內(nèi)槽中，通過(guò)棘爪5的擺動(dòng)使棘輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)方絲離合彈簧向旋松方向轉(zhuǎn)動(dòng)。圖7中的8是單向滾針軸承部件，它的內(nèi)圈與脫水軸18相接觸，它的外圈與齒輪軸承座過(guò)盈配合成一體，齒輪軸承座嵌在支撐架19中，支撐架用螺栓和離合器外罩14固定在

12、一起。在單向滾針軸承8的作用下，脫水軸l8只能向一個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)。單向滾針軸承是滾針軸承產(chǎn)品領(lǐng)域中一種科技含量較高的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，徑向截面小。因?yàn)槠渫馊ぷ髅媸切ㄐ嗡灾辉试S一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)可以起到單向離合器的作用。洗衣機(jī)單向滾針離合器的工作原理如圖所示，它由帶楔形面的外圈7以及利用保持架3隔開的一系列滾針6組成，軸承直接套在脫水軸5上。當(dāng)脫水軸5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針落入楔形槽的大端中，此時(shí)脫水軸可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；而當(dāng)脫水軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾針則卡緊在楔彤槽的小端處，這時(shí)脫水軸將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖7中，剎車裝置外罩9、剎車扭簧lO、剎車帶15、剎車盤16和十寧軸套17等組成了脫水軸18的剎車裝置。十字軸

13、套17用兩顆緊定螺釘和脫水軸18固定在一起，剎車盤16又和十字軸套17用螺栓固定在一起，所以剎車盤16和脫水軸18聯(lián)成了一體。剎車裝置外罩9安裝在脫水軸18上，為間隙配合，它對(duì)脫水軸的作用由剎車扭簧10控制。剎車扭簧10套裝在剎車裝置外罩9的外圓上，其下端固定在離合器外罩上，它的上端則嵌在拉桿21的一個(gè)方孔中，由排水電磁鐵帶動(dòng)拉桿控制其狀態(tài)。洗滌時(shí)，排水電磁鐵斷電，剎車扭簧處于自由旋緊的狀態(tài)。當(dāng)脫水軸18順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于剛性剎車帶15緊緊抱住剎車盤16，而其一端又卡在剎車裝置外罩9的方槽中，所以剎車盤、剎車帶以及剎車裝置外罩9都將一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。剎車裝置外罩9在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，剎車扭簧10

14、將被迅速旋緊，強(qiáng)大的摩擦力使剎車裝置外罩9無(wú)法動(dòng)作，此時(shí)剎車帶15和剎車盤16將發(fā)生劇烈摩擦，對(duì)脫水軸18產(chǎn)生制動(dòng)作用，防止脫水桶產(chǎn)生跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在脫水時(shí)，排水閥通電，排水電磁鐵帶動(dòng)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(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，與旋松的剎車扭簧之間可以自由滑動(dòng)，剎車不起作用，因此剎車裝置外罩9、剎車盤16、剎車帶15都將與脫水軸18一起高速旋轉(zhuǎn)，完成脫水功能。行星減速器結(jié)構(gòu)如圖10所示。減速器外罩8和減速器底蓋10用螺釘緊固在一起，再安裝在法蘭盤12上，法蘭盤12和脫水軸2通過(guò)鎖緊塊13固定在一起，因?yàn)榉ㄌm盤12和脫水桶相聯(lián)接，所以減速器外罩8、減速器底蓋10、法蘭盤12和脫

15、水桶成一整體。減速器底蓋10有上、下兩個(gè)止口，從而保證了減速器和脫水軸2安裝時(shí)的同心度。對(duì)行星減速器來(lái)說(shuō)，輸入軸1是動(dòng)力的傳入軸，其花鍵端插人中心輪l1的內(nèi)孔中。行星輪4其有4個(gè)，與中心輪11以及內(nèi)齒圈6相嚙合。內(nèi)齒圈6通過(guò)其圓周槽卡在減速器底蓋10上，與之聯(lián)成一體。行星輪通過(guò)銷軸5安裝在行星架7上，當(dāng)行星輪繞中心輪公轉(zhuǎn)時(shí)，將帶動(dòng)行星架一起旋轉(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。2)工作原理脫水狀態(tài)減速離合器脫水時(shí)的狀態(tài)及裝配戈系如圖11所示，脫水狀態(tài)下，排水電磁鐵通電吸合，牽引拉桿移動(dòng)約13mm，使排水閥開啟。拉桿在帶動(dòng)閥門開啟

16、的同時(shí)，一方面撥動(dòng)旋松剎車彈簧，使其松開剎車裝置外罩，這時(shí)剎車盤隨脫水軸5一起轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車不起作用；另一方面又推動(dòng)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(shí)也就抱緊了離合套2。大帶輪l在脫水時(shí)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，由于摩擦力的作用，方絲離合彈簧3將會(huì)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(yùn)轉(zhuǎn)。由于此時(shí)脫水軸5做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，和單向滾針軸承7的運(yùn)動(dòng)方向一致，因此單向滾針軸承7對(duì)它的運(yùn)動(dòng)無(wú)限制。由于脫水軸5通過(guò)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(dòng)內(nèi)桶12以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，

17、與輸入軸帶動(dòng)減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無(wú)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(huì)發(fā)生拉傷。脫水狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶輪一級(jí)減速所以內(nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約680800rmin。洗滌狀態(tài)如圖12所示，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(shí)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(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪18伸入棘輪4，將棘輪撥過(guò)一個(gè)角度，方絲離合彈簧3被旋松，其下端與離臺(tái)套2脫離，這時(shí)離合套只

18、是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大帶輪1帶動(dòng)輸入軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)行星減速器減速后，帶動(dòng)波輪軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)洗滌功能。輸入軸至波輪軸的傳動(dòng)稱為二級(jí)減速，其工作過(guò)程為：輸人軸通過(guò)中心輪驅(qū)動(dòng)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?yàn)樾行禽喒潭ㄔ谛行羌苌希孕行禽喌墓D(zhuǎn)21 也將帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)；行星架以花鍵孔與波輪軸下端的花鍵相聯(lián)接，帶動(dòng)波輪軸和波輪轉(zhuǎn)動(dòng)。行星減速器的減速比i計(jì)算公式為：i=1+內(nèi)齒圈齒數(shù)中心輪齒數(shù)。洗滌狀態(tài)傳動(dòng)路線是：電動(dòng)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(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速經(jīng)帶輪一級(jí)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。

19、對(duì)于洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)三種工作情況，各零部件工作狀態(tài)如表所示。內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象的解決洗滌時(shí)防止內(nèi)桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)是設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的問(wèn)題。洗滌時(shí)，波輪將傳動(dòng)力矩傳遞給水和洗滌物，而轉(zhuǎn)動(dòng)的水和洗滌物又將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)桶。因此，內(nèi)桶如果不固定或固定不可靠，就要隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。洗滌時(shí)，內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象將減弱洗滌效果并對(duì)洗衣機(jī)不利，所以要防止內(nèi)桶出現(xiàn)跟轉(zhuǎn)。因?yàn)閮?nèi)桶和脫水軸是連成一體的，所以只要將脫水軸可靠固定，就可使內(nèi)桶不跟轉(zhuǎn)。為此除了剎車裝置外，在脫水軸上還安裝有單向滾針軸承，其工作原理如圖9所示。當(dāng)波輪逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)桶有逆時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)與內(nèi)桶成一體的脫水軸被單向滾針軸承卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以

20、內(nèi)桶也就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。但在波輪順時(shí)針力向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向滾針軸承允許轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與之致，所以對(duì)脫水桶沒有制動(dòng)作用。當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)桶有順時(shí)針?lè)较蚋D(zhuǎn)的傾向，這時(shí)自然狀態(tài)的剎車扭簧將被旋緊，緊緊抱住剎車裝置外罩的軸端，相互之間產(chǎn)生足夠的摩擦力使兩者成為一整體。剎車裝置外罩的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)摩擦力將剎車帶拉緊，剎車帶對(duì)剎車盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力，這樣就阻止了內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)。剎車裝置工作原理如圖13所示。綜合所述，當(dāng)波輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠單向滾針軸承來(lái)防止內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)；當(dāng)波輪順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠剎車裝置來(lái)防止內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)。脫水過(guò)程中突然打開洗衣機(jī)上蓋，排水電磁鐵失電，方絲離合彈簧恢復(fù)到洗滌狀態(tài)，由于脫水是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，剎車

21、扭簧將抱緊，剎車裝置起作用，剎車帶將使內(nèi)桶迅速制動(dòng)。1方案設(shè)計(jì)波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)基本上與套筒同軸布置，電動(dòng)機(jī)則偏置一邊。為保持平衡，可將排水系統(tǒng)與電動(dòng)機(jī)對(duì)稱布置，必要時(shí)也可加平衡塊。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)中給出的內(nèi)桶直徑為400mm，則外桶直徑約為470mm，電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)軸之間中心距只能為150mm左右。傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、減速離臺(tái)器組成。波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)完成洗滌和脫水工作。洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為750r/min。因此，要對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速處理，以適應(yīng)兩項(xiàng)工作的不同要求，這主要由洗衣機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成，傳動(dòng)系統(tǒng)的工作示意如圖10所示。圖10 傳統(tǒng)系

22、統(tǒng)工作示意圖2電動(dòng)機(jī)選用電動(dòng)機(jī)是整個(gè)洗衣機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源。我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)的波輪式洗衣機(jī)大多采用的是電容式電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)品遵循中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBT3758-1996家用洗衣機(jī)用電動(dòng)機(jī)通用技術(shù)條件。目前，洗衣機(jī)的洗衣量、電動(dòng)機(jī)功率、內(nèi)桶直徑等基本參數(shù)，大多數(shù)企業(yè)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)選用的。表1是常用波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本參數(shù)情況。表1 常用波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，最大洗衣量為3.8kg，參照?qǐng)D2選用電動(dòng)機(jī)功率為180w，電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)轉(zhuǎn)速為1370rmin。3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊。在同樣的張力下，V帶傳動(dòng)較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩擦力，所以選用V

23、帶作為第一級(jí)降速。一級(jí)傳動(dòng)比為： i=n1n2=1370750=1.83（1）確定計(jì)算功率Pca由于載荷變動(dòng)小，因此取工作情況系數(shù)KA=1.0。所以 Pca=KA*P=0.18Kw（2）選擇帶型表2 普通V帶選型根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速為1370r/min，以及計(jì)算功率Pca為0.18 kW，參照表2，選取普通V帶Z型。 （3）帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2 根據(jù)表3，Z型普通V帶的最小基準(zhǔn)直徑查表為50mm，初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1，選取dd1=56mm，滿足大于V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑ddmin的要求50mm。大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2為dd2=idd1=l.83×56=102.48mm，按表4圓

24、整為dd2=100mm。表3 V帶輪最小基準(zhǔn)直徑表4 V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列（4）驗(yàn)算帶的速度v=dd1n160*1000=*56*137060*1000=4.02m/s一般地，普通V帶的最大帶速Vmax=2530ms，故滿足要求。 （5）確定中心距a和選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)，得到109.2<a0<312。再根據(jù)洗衣機(jī)桶體的安裝尺寸，初步選定中心距a0=145mm。基準(zhǔn)長(zhǎng)度：Ld=2a0+2dd1+dd2+dd1-dd224a0 =2*145+256+100+100-5624*145 =538mm查表5選取和545mm相近的標(biāo)準(zhǔn)帶的長(zhǎng)度Ld為560mm。則實(shí)際中心距為：aa0+Ld

25、-Ld'2=140+560-5382mm=146mm在安裝時(shí)，在結(jié)構(gòu)上要保持V帶有一定的張緊力，安裝中心距會(huì)略有所變化。 表 5 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及其長(zhǎng)度系數(shù)KL主動(dòng)輪上的包角1=180°-dd2-dd1a*57.3°=162.7°>120° （7）帶的根數(shù)查表5、表6、表7和表8，確定長(zhǎng)度系數(shù)KL、包角系數(shù)K、單根V帶基本額定功率P、單根V帶額定功率增量。取KL=0.94、K=0.95、P0=0.16kW、P0=0.02kW。 表6 包角系數(shù)K表7 單根普通V帶的基本額定功率P0表8 單根普通V帶額定功率的增量z=Pca(P0+P0)K

26、KL=0.180.16+0.02*0.95*0.94=1.11選取z=1（8）帶的預(yù)緊力F0V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量q。查表9得q=0.06kgm。單根V帶所需的預(yù)緊力為：F0=500Pcazv2.5K-1+qv2 =500*0.181*4.022.50.95-1+0.06*4.022 =37.5N表9 V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（9）帶傳動(dòng)作用在軸上的力FL：FL=2F0zsin12=2*37.5*1*sin162.7°2=74.1N(10) 帶輪的設(shè)計(jì)： 帶輪寬B=（z-1）e*2f 輪螬數(shù)z=1 查表取z型槽 f=7，則B=2f=14mm 小帶輪bd=8.5mm 打帶輪bd=8.5mm4傳動(dòng)

27、軸設(shè)計(jì)（1）材料：45#鋼（2）轉(zhuǎn)矩的計(jì)算P=180W，n=750r/min=12.5r/s ，T=P0n=180*97%12.5=13.968 Nm(3)查表可知45#鋼的抗扭強(qiáng)度40MPa. 計(jì)算輸入軸尺寸dmin=35T=35*13.968Nm40MPa=12.04mm取d0=12mm.計(jì)算脫水軸尺寸D=35T-311-(d0d)4d=D (=0.50.6)脫水軸內(nèi)徑d=13mm,外徑D=25mm. 5行星減速器設(shè)計(jì)已知洗衣轉(zhuǎn)速為180rmin，脫水轉(zhuǎn)速為750rmin。由于脫水時(shí)行星減速器中心輪與內(nèi)齒圈順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，故中心輪與行星架的傳動(dòng)比為l，波輪與內(nèi)桶順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，因此由洗滌狀

28、態(tài)來(lái)進(jìn)行行星減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算。（1）洗滌狀態(tài)傳動(dòng)比洗滌輸入軸與波輪的傳動(dòng)比為：iBAx=750180=4.17 （2）初選中心輪和內(nèi)齒圈齒數(shù)洗滌時(shí)中心輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈靜止，中心輪與行星架的傳動(dòng)比按以下公式計(jì)算： 初選中心輪齒數(shù)ZA=19，則計(jì)算得內(nèi)齒圈齒數(shù)ZB=61。 （3）計(jì)算行星輪齒數(shù) 由于洗衣機(jī)工作扭矩不大，選擇齒輪模數(shù)為1mm，如選4個(gè)行星輪對(duì)稱布置，則可計(jì)算出行星齒輪齒數(shù)為： 取 調(diào)整內(nèi)齒圈齒數(shù) 中心輪與行星架的實(shí)際傳動(dòng)比 洗衣轉(zhuǎn)速為 最終確定中心輪齒數(shù)ZA為19，內(nèi)齒圈齒數(shù)ZB為61，行星齒輪齒數(shù)Zx為21，實(shí)際傳動(dòng)比iBAX為4017，洗衣轉(zhuǎn)速為l80 r/min。 6棘爪與棘輪機(jī)

29、構(gòu)直接選用8根據(jù)輸入軸、脫水軸尺寸選擇相應(yīng)軸承、設(shè)計(jì)相應(yīng)套筒。 圖2-1 自動(dòng)洗衣機(jī)的組成簡(jiǎn)圖 第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案的分析與擬定1）對(duì)傳動(dòng)方案的要求 合理的傳動(dòng)方案，首先應(yīng)滿足工作機(jī)的功能要求，還要滿足工作可靠、傳動(dòng)精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護(hù)方便等要求。2）擬定傳動(dòng)方案任何一個(gè)方案，要滿足上述所有要求是十分困難的，要統(tǒng)籌兼顧，滿足最主要的和最基本的要求。例如圖1-1所示為作者擬定的傳動(dòng)方案，適于在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作。圖4-1 周轉(zhuǎn)輪系 a-中心輪；g-行星輪；b-內(nèi)齒圈；H-行星架行星齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算按齒根彎曲強(qiáng)度

30、初算齒輪模數(shù)m齒輪模數(shù)m的初算公式為m=式中 算數(shù)系數(shù)，對(duì)于直齒輪傳動(dòng)=12.1； 嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，N*m ； =/=9549/n=9549×0.15/3×1600=0.2984N*m 使用系數(shù)，由參考文獻(xiàn)二表67查得=1； 綜合系數(shù)，由參考文獻(xiàn)二表65查得=2； 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)，由參考文獻(xiàn)二公式65得=1.85； 小齒輪齒形系數(shù)，圖622可得=3.15；， 齒輪副中小齒輪齒數(shù)，=15； 試驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限，按由參考文獻(xiàn)二圖6-266-30 選取=120所以 m=12.1×=0.77取m=0.81）分度圓直徑d=m*=0.

31、8×19=15.2mm=m*=0.8×21=16.8mm=m*=0.8×61=48.8mm2) 齒頂圓直徑 齒頂高：外嚙合=*m=m=0.8內(nèi)嚙合 =（-）*m=(1-7.55/)*m=0.7 =+2=15.2+1.6=16.8mm=+2=16.8+1.6=18.4mm=-2=48.8-1.4=47.4mm 3) 齒根圓直徑 齒根高=（+）*m=1.25m=1=-2=15.2-2=13.2mm=-2=16.8.6-2=14.8mm=+2=48.8+2=50.8mm 4）齒寬b選取=1=*=1×15.2=15.2mm=*+5=15.2+5=20.2mm=1

32、5.2+(5-10)=10.2mm5) 中心距a 對(duì)于不變位或高變位的嚙合傳動(dòng)，因其節(jié)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為： 1、ag為外嚙合齒輪副=m/2(+)=0.8/2×(19+21)=10mm 2、bg為內(nèi)嚙合齒輪副=m/2(+)=0.8/2×(61-21)=10mm中心輪a行星輪g內(nèi)齒圈b模數(shù)m0.80.80.8齒數(shù)z192161分度圓直徑d15.216.848.8齒頂圓直徑16.818.447.4齒根圓直徑13.214.850.8齒寬高b15.220.210.2中心距a=10mm =10mm （四）行星齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算及校核1、行星齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算及校核（1

33、）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=9549×0.18/4×750=0.2984N*m=572.94N*mm；（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核如【】則校核合格。（4）齒形系數(shù)查表得=3.15，=2.7，=2.29；（5）應(yīng)力修正系數(shù)查表得=1.49，=1.58，=1.74；（6）許用彎曲應(yīng)力=180MPa，=16

34、0 MPa ；=1； 可得 =*/=180/1.3=138 MPa =*/=160/1.3=123.077 MPa=2K/b*=(2×1.1×572.94/15.2×0.64×19)×3.15×1.49=31.98 Mpa< =138 MPa=*/=31.98×2.7×1.587/3.15×1.74=75.36<=123.077 MPa 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。2、齒輪齒面強(qiáng)度的計(jì)算及校核（1）、齒面接觸應(yīng)力=（2）、許用接觸應(yīng)力為許用接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算，即 =*（3）、強(qiáng)度條件校核齒面接

35、觸應(yīng)力的強(qiáng)度條件：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)力為，即 或者校核齒輪的安全系數(shù)：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 >1.33、有關(guān)系數(shù)和接觸疲勞極限（1）使用系數(shù)查表選取=1（2）動(dòng)載荷系數(shù)查表可得=1.02（3）齒向載荷分布系數(shù)對(duì)于接觸情況良好的齒輪副可取=1（4）齒間載荷分配系數(shù)、 =1.1 =1.2（5）行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)=1+0.5（-1）=1.5 =1+0.5（-1）=1+0.5×（1.5-1）=1.25=1.75（6）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.06（7）彈性系數(shù)

36、=1.605（8）重合度系數(shù)=0.82（9）螺旋角系數(shù) =1（10）試驗(yàn)齒的接觸疲勞極限=520Mpa（11）最小安全系數(shù)、=1.5、=2（12）接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) =1.38（13）潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)、=0.9、=0.952、=0.82（14）齒面工作硬化系數(shù)=1.2（15）接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) =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

37、=464.4所以 齒面接觸校核合格（五）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)：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。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。為了求得構(gòu)件上

38、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 (a) (b) 圖5-2傳動(dòng)簡(jiǎn)圖（a）傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 (b)構(gòu)件的受力分析按照上述提示進(jìn)行受力分析計(jì)算，則可得行星輪g作用于中

39、心輪a的切向力為 =2000/=2000/=2000×0.573/15.2=75.4N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/=-75.4N內(nèi)齒輪作用于行星輪g的切向力為=-2000/=-75.4N轉(zhuǎn)臂H作用于行星輪g的切向力為=-2=-4000/=-150.8N轉(zhuǎn)臂H上所的作用力為=-2=-4000/=-150.8N轉(zhuǎn)臂H上所的力矩為 =-4000/*=-4000×2.292/15.2×10=-6031.58 N*m 在內(nèi)齒輪b上所受的切向力為=-=2000/=75.4N在內(nèi)齒輪b上所受的力矩為=/2000=/=2.292

40、×16.8/15.2=2.533 N*m式中 中心輪a的節(jié)圓直徑， 內(nèi)齒輪b的節(jié)圓直徑， 轉(zhuǎn)臂H的回轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)參考文獻(xiàn)二式（637）得-/=1/=1/1-=1/1+P轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)矩為=-*（1+P）= -2.292×（1+3.17）=-9.577N*m 仿上-/=1/=1/1-=p/1+P內(nèi)齒輪b所傳遞的轉(zhuǎn)矩，=-p/1+p*=-3.17/4.17×(-9.577)=7.27 N*m（六）行星齒輪傳動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)及浮動(dòng)量行星齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)。這些是由于在其結(jié)構(gòu)上采用了多個(gè)（2）行星輪的傳動(dòng)方式，充分利用了同心軸齒輪之間的空間，使

41、用了多個(gè)行星輪來(lái)分擔(dān)載荷，形成功率分流，并合理地采用了內(nèi)嚙合傳動(dòng)；從而，才使其具備了上述的許多優(yōu)點(diǎn)。（七）輪間載荷分布均勻的措施為了使行星輪間載荷分布均勻，起初，人們只努力提高齒輪的加工精度，從而使得行星輪傳動(dòng)的制造和轉(zhuǎn)配變得比較困難。后來(lái)通過(guò)實(shí)踐采取了對(duì)行星齒輪傳動(dòng)的基本構(gòu)件徑向不加限制的專門措施和其他可進(jìn)行自動(dòng)調(diào)位的方法，即采用各種機(jī)械式的均載機(jī)構(gòu)，以達(dá)到各行星輪間載荷分布均勻的目的。從而，有效地降低了行星齒輪傳動(dòng)的制造精度和較容易轉(zhuǎn)配，且使行星齒輪傳動(dòng)輸入功率能通過(guò)所有的行星輪進(jìn)行傳遞，即可進(jìn)行功率分流。在選用行星齒輪傳動(dòng)均載機(jī)構(gòu)時(shí)，根據(jù)該機(jī)構(gòu)的功用和工作情況，應(yīng)對(duì)其提出如下幾點(diǎn)要求：（

42、）載機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)組成靜定系統(tǒng)，能較好地補(bǔ)償制造和轉(zhuǎn)配誤差及零件的變形，且使載荷分布不均勻系數(shù)值最小。（）均載機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償動(dòng)作要可靠、均載效果要好。為此，應(yīng)使均載構(gòu)件上所受力的較大，因?yàn)椋饔昧Υ蟛拍苁蛊鋭?dòng)作靈敏、準(zhǔn)確。（）在均載過(guò)程中，均載構(gòu)件應(yīng)能以較小的自動(dòng)調(diào)整位移量補(bǔ)償行星齒輪傳動(dòng)存在的制造誤差。（）均載機(jī)構(gòu)應(yīng)制造容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、布置方便，不得影響到行星齒輪傳動(dòng)性能。均載機(jī)構(gòu)本身的摩擦損失應(yīng)盡量小，效率要高。（）均載機(jī)構(gòu)應(yīng)具有一定的緩沖和減振性能；至少不應(yīng)增加行星齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲。為了使行星輪間載荷分布均勻，有多種多樣的均載方法。對(duì)于主要靠機(jī)械的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)均載的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)類型可

43、分為兩種：1、靜定系統(tǒng)該系統(tǒng)的均載原理是通過(guò)系統(tǒng)中附加的自由度來(lái)實(shí)現(xiàn)均載的。2、靜不定系統(tǒng)均載機(jī)構(gòu)：1、基本構(gòu)件浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)(1) 中心輪a浮動(dòng) （2）內(nèi)齒輪b浮動(dòng) （3）轉(zhuǎn)臂H浮動(dòng) （4）中心輪a與轉(zhuǎn)臂H同時(shí)浮動(dòng) （5）中心輪a與內(nèi)齒輪b同時(shí)浮動(dòng) （6）組成靜定結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)2、杠桿聯(lián)動(dòng)均載機(jī)構(gòu)本次所設(shè)計(jì)行星齒輪是靜定系統(tǒng)，基本構(gòu)件中心輪a浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)。 第六章 行星輪架與輸出軸間齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)輪材料及精度等級(jí)行星輪架內(nèi)齒圈選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250HBS，齒輪軸選用45鋼正火，硬度為170210HBS，選用8級(jí)精度，要求齒面粗糙度3.26.3。行星輪系減速器齒輪輸出軸的設(shè)計(jì)1、選擇

44、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)四表144查得強(qiáng)度極限=600MPa,再由表142得許用彎曲應(yīng)力=55MPa2、按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑=P=0.18×97.98%=0.175kw根據(jù)參考文獻(xiàn)四表141 得C=118107。又由式142得 d3、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。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，初定：L=136.5mm, =19.

45、2mm, =1.1mm, =74.5mm, =1.5mm, =15.8mm, =1.2mm, =23.2mm。六、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本次使用得是與8051單片機(jī)兼容的AT89C51芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制。設(shè)計(jì)系統(tǒng)方框圖如圖所示。單片機(jī)控制系統(tǒng)電機(jī)控制電路按鍵控制電路進(jìn)水閥控制電路報(bào)警電路排水閥控制電路1. 全自動(dòng)洗衣機(jī)的功能要求洗衣機(jī)的工作流程由進(jìn)水，洗衣，排水，和脫水四個(gè)過(guò)程組成。全自動(dòng)洗衣機(jī)中，這四個(gè)過(guò)程可做到全自動(dòng)依次運(yùn)行，直至洗衣結(jié)束。全自動(dòng)洗衣機(jī)控制要求能實(shí)現(xiàn)“正常運(yùn)行”和“強(qiáng)制停止”控制要求。（1）啟動(dòng)按扭，開始進(jìn)水直到水滿（即水位達(dá)到高水位時(shí)停止進(jìn)水開始洗滌正轉(zhuǎn)（2）洗滌

46、時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停兩秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒（3）如此循環(huán)5次，總共320秒開始排水（4）水位下降到低水位時(shí)開始脫水并繼續(xù)排水，脫水30秒（5）開始清洗，重復(fù)（1）到（4），清洗兩遍（6）清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)（7）若按下排水按扭可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水 （8）若按下停車按扭，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水，排水，脫水及報(bào)警。2.硬件電路設(shè)計(jì)洗衣機(jī)需要控制的工作部件主要有進(jìn)水閥、排水閥和電動(dòng)機(jī)。進(jìn)、排水閥僅有開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)則有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止三種狀態(tài)。根據(jù)功能要求和AT89C51芯片的性能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出洗衣機(jī)的電氣控制電路如圖所示。本次設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要模塊有如下幾種：AT89C51單片機(jī)

47、以及8255擴(kuò)展電路。本 塊主要有8255擴(kuò)展的主體電路設(shè)計(jì)模塊、開關(guān)設(shè)計(jì)模塊、蜂鳴器設(shè)計(jì)模塊以及其它電路。LED燈提示模塊。本模塊由8個(gè)LED燈和一塊74HC373鎖存器構(gòu)成，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的提示功能。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。本模塊負(fù)責(zé)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，使用的是異步電動(dòng)機(jī)以及三極管。電磁閥控制模塊。本模塊控制電磁閥得得失電以及狀態(tài)提示功能。數(shù)碼管顯示模塊。本模塊由4個(gè)單個(gè)數(shù)碼款和4片74HC373鎖存器組成，負(fù)責(zé)顯示時(shí)間。液晶顯示模塊。本模塊由一塊液晶顯示器和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)芯片組成。負(fù)責(zé)顯示說(shuō)明內(nèi)容。3.程序流程圖4.程序設(shè)計(jì)#include<reg52.h> #include<absacc.h&g

48、t;#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define PA XBYTE0x8000#define PB XBYTE0x8001#define PC XBYTE0x8002#define CON XBYTE0x8003#define EXT P0#define SEG P1#define MOT P2#define OU P3sbit motorR=P20;sbit motorL=P21;sbit waterI=P22;sbit waterO=P23;sbit buzzer=P30;sbit launch=P10;sbit w

49、ater_top=P11;sbit water_bottom=P12;sbit wash_stand=P13;sbit wash_fast=P14;sbit wash_only=P15;sbit wash_dry=P16;sbit wash_out_water=P17;sbit P24=P24;sbit P25=P25;sbit P26=P26;sbit P32=P32;sbit P33=P33;sbit P35=P35;uint time,number=10;uint code figure=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f ,0x6f

50、,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00; int led_ctrl(uint z,uint x);void init_time0(int t);void stop_time0();void dry();int delay(uint z,uint r) uint x,y,b;b=100*z;for(x=b;x>0;x-)if(r=1&time=0)return 0;for(y=112;y>0;y-)if(r=1&time=0)return 0;return 1;void motor_for()motorL=1;motorR=0;void

51、 motor_rev()motorL=0;motorR=1;void motor_stop()motorL=0;motorR=0;void water_in()led_ctrl(5,1);waterI=1;waterO=0;void water_out()led_ctrl(6,1);waterI=0;waterO=1;void water_stop()led_ctrl(5,0);led_ctrl(6,0);waterI=0;waterO=0;void set_beep()buzzer=0;void clr_beep()buzzer=1;void init_8255()CON=0x80;PC=0

52、xff;PB=0x00;PA=0xff;int led_ctrl(uint z,uint x)switch(z)case 1:if(x=1)PC=PC&0xfe;return 1;elsePC|0x01;return 0;break;case 2:if(x=1)PC=PC&0xfd;return 1;elsePC=PC|0x02;return 0;break;case 3:if(x=1)PC=PC&0xfb;return 1;elsePC=PC|0x04;return 0;break;case 4:if(x=1)PC=PC&0xf7;return 1;elsePC=PC|0x08;return 0;break;case 5:if(x=1)PC=PC&0xef;return