全自動(dòng)洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)解讀

1、資料郵件1490008574全自動(dòng)洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：洗衣機(jī)是一種普遍的家用電器。它不但可以減輕人的家務(wù)勞動(dòng)，而且較手工洗滌衣物省時(shí)、省水、省洗滌劑，故洗衣機(jī)已成為市場(chǎng)上的暢銷品。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)洗衣機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展，洗衣機(jī)年銷售量8000萬臺(tái)以上。現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)上，全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)占據(jù)較大的市場(chǎng)份額,所以有必要對(duì)全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)功能改進(jìn)完善，使其在適用性、可靠性、環(huán)保性、節(jié)能性和智能性等方面不斷提高，以更好地滿足我國(guó)市場(chǎng)需求。本文對(duì)全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的研究要點(diǎn)如下：（1）介紹了洗衣機(jī)的洗滌原理、分類情況，闡述了國(guó)內(nèi)外全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的研究現(xiàn)狀

2、和全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)今后的發(fā)展趨勢(shì)及本文所研究其傳動(dòng)系統(tǒng)的目的、意義。（2）對(duì)全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的四種傳動(dòng)系統(tǒng)方案作了對(duì)比分析，選擇了其中一種傳動(dòng)方案作本文的設(shè)計(jì)。（3）闡述了全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和基本原理，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)主要組成部分如電動(dòng)機(jī)、V帶、行星齒輪減速器等進(jìn)行了詳細(xì)的參數(shù)選擇和計(jì)算。（4）設(shè)計(jì)了洗衣機(jī)離合器及行星齒輪減速器結(jié)構(gòu)，并對(duì)主要零部件進(jìn)行了校核。關(guān)鍵詞：波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)減速器離合器設(shè)計(jì)資料郵件1490008574DesignthethansmissionsystemofautomaticwashingmachineAbstract:Washingmachineisa

3、kindofcommonhouseholdelectricalappliances.ltnotonlycanreducethehouseworkofpersons,butalsoitistime-saving,water-saving,provincialdetergentthanmanualwashing,Sowashingmachinehasbecomethebestinthemarket.Withthefurtherdevelopmentofthenationaleconomyandpeopleslivingstandardenhancesunceasingly,ourwashingma

4、chineindustryhasbeendevelopingrapidly.Annualsalesofwashingmachineismorethan80million.Nowinthemarketofourcountry,full-automaticwashingmachineoccupylargermarketshare,s(Dtisnecessarytoresearchthestrctureandthefunctiononwashingmachines,letitbettermeetthemarketdemanonapplicability,reliability,environment

5、alprotection,energyconservationandintelligent.TheresearchpointofAutomaticwashingmachineasfollows:（1）Introducetheprincipie,classificationofwashingmachine,Elaboratedomesticandforeignresearchstatusofautomaticwashingmachineanditsdevelopmenttendencyinthefutureandthepurpose,significaneefortheresearchofits

6、transmissionsystem.Analysisfourkindoftransmissionsystemofautomaticwashingmachine,andselectone.Expoundthestructurecomponentsandbasicprincipleofautomaticwashingmachinedrivesystem,selectandcalculatedetaillythemaincomponentpartoftransmissionsystemsuchaselectricmotors,vbelt,planetarygearreducer.Designthe

7、structureofwashingmachineclutchandplanetarygearreducer.Andcheckthemainparts.Keywords:designimpellertypewashingmachine;thansmission;reducer;clutch;資料郵件1490008574527283136資料郵件1490008574緒論.1.1引言.1.2全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義1.3全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的發(fā)展背景和發(fā)展前景1.3.1全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的發(fā)展背景.1.3.2全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的發(fā)展前景.1.4本文所研究的內(nèi)容.傳動(dòng)方案的擬定.2.

8、1傳動(dòng)方案一.2.2傳動(dòng)方案二.2.3傳動(dòng)方案三.2.4傳動(dòng)方案四.2.5傳動(dòng)方案選擇.全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理.3.1基本結(jié)構(gòu).3.2系統(tǒng)組成及其工作原理.3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)組成.3.2.2減速離合器結(jié)構(gòu)和工作原理.3.2.3傳動(dòng)系統(tǒng)兩種工作狀態(tài).傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算.4.1傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.4.2電動(dòng)機(jī)的選擇.4.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算.4.4行星減速器設(shè)計(jì)計(jì)算.4.4.1洗滌狀態(tài)傳動(dòng)比.4.4.2計(jì)算模數(shù).4.4.3行星齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算4.4.4行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算.4.4.5齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的校核計(jì)算.4.4.6行星輪系輸入輸出軸的設(shè)計(jì).參考文獻(xiàn).1011121313131

9、3141619191920232323252737.28結(jié)論致謝.5錯(cuò)誤！未定義書簽。31361.1引言1.1.1衣機(jī)的分類（一）按結(jié)構(gòu)型式分主要有單桶洗衣機(jī)和雙桶洗衣機(jī)。類常見的洗衣機(jī)有滾筒式、攪拌式、波輪式等三種。一般分為普及型、半自（二）按結(jié)構(gòu)原理分動(dòng)型、全自動(dòng)型等三種。洗衣機(jī)雖有如此之多的分類，然而由于波輪式洗衣機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低、洗滌時(shí)間短、洗凈率高、耗電少、占地小，搬動(dòng)靈活、使用方便等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)該類洗衣機(jī)。本文以全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)作為研究要點(diǎn)。1.2全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義目前中國(guó)洗衣機(jī)市場(chǎng)正進(jìn)入更新?lián)Q代期，市場(chǎng)潛力巨大，人們對(duì)于洗衣機(jī)的要求

10、也越來越高，目前的洗衣機(jī)主要進(jìn)排水系統(tǒng)故障自動(dòng)診斷功能、有強(qiáng)弱洗滌功能、暫停等七大功能，在許多方面還不能達(dá)到這就要求設(shè)計(jì)者們有更高的將人人們的需求。專業(yè)和技術(shù)水平，能夠提出更多好的建議和新們的需要變成現(xiàn)實(shí)，設(shè)的課題，計(jì)出更節(jié)能、功能更全面、更人性化的全自動(dòng)洗衣機(jī)。目前的洗衣機(jī)都沒有實(shí)現(xiàn)全方面的兼容，大多洗衣的廠家都注重各自品牌的洗衣機(jī)的特長(zhǎng)，突出一兩個(gè)與別的洗衣機(jī)不同的個(gè)性化的功能，或者采用清潔能源、減少噪音和消耗，以此來吸引消費(fèi)者。中國(guó)對(duì)于洗衣機(jī)的研究步伐還跟不上美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)自60年代初開始生產(chǎn)洗衣機(jī)，到60年代末波輪式洗衣機(jī)逐趨完善，80年代則迅猛增長(zhǎng)，現(xiàn)在我國(guó)洗衣機(jī)已大量普

11、及，年銷售量8000萬臺(tái)以上。在我國(guó)現(xiàn)階段，經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平不是很高，不適合大量開發(fā)新型新能源洗衣機(jī)。而對(duì)于波輪式洗衣機(jī)，中國(guó)普及面最廣，隨著國(guó)民收入的持續(xù)增長(zhǎng)和政府家電下鄉(xiāng)等優(yōu)惠政策的提出，波輪式洗衣機(jī)更是進(jìn)入了千家萬戶，可以說全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)在家用電器中占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)份額，所以有必要對(duì)全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)功能改進(jìn)完善，使其在適用性、可靠性、環(huán)保性、節(jié)能性和智能性等方面不斷提高，以更好地滿足我國(guó)市場(chǎng)需求。1.3全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的發(fā)展背景和發(fā)展前景1.3.1全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的發(fā)展背景最早的波輪洗衣機(jī)是英國(guó)胡佛公司研制的噴流式洗衣機(jī)，它利用旋轉(zhuǎn)水流洗滌衣物，波輪裝在立式洗滌桶的側(cè)壁，波輪

12、約以500600轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生急速轉(zhuǎn)動(dòng)的水流向?qū)γ鎳娚淞鲃?dòng)，通過水流的沖擊和洗滌劑的作用，達(dá)到洗滌目的。日本三洋公司從英國(guó)引進(jìn)噴流式洗衣機(jī)，將其改進(jìn)，增加了反轉(zhuǎn)水流以減少衣物的纏繞，同時(shí)將波輪移到了桶底，避免了向外濺水，研制成功波輪立桶式洗衣機(jī)。1956年發(fā)明了全自動(dòng)波輪洗衣機(jī)，四年后出現(xiàn)了雙桶波輪式洗衣機(jī)。我國(guó)第一臺(tái)洗衣機(jī)于1957年在沈陽(yáng)試制成功，六十年代上海曾小批量生產(chǎn)，但我國(guó)洗衣機(jī)制造業(yè)的興起是在1978年后，早期以生產(chǎn)單桶小波輪洗衣機(jī)為主。它用的是噴漆冷軋鋼板外殼，洗滌桶用鋁板拉伸或用搪瓷桶，電動(dòng)機(jī)吊掛在洗滌桶上。這種洗衣機(jī)容量小，波輪小，直徑約為150mm，波輪放在偏離中心

13、的位置，并稍有傾斜，它的轉(zhuǎn)速一般為400轉(zhuǎn)/分。由于波輪的轉(zhuǎn)速快，水流急劇，沖擊力強(qiáng)，洗滌桶的衣物在水流的作用下，翻滾動(dòng)作很快，不斷的被水沖刷，并與桶的四壁發(fā)生猛烈沖撞與摩擦，因此它的洗凈率很高。但衣物與洗滌桶四壁的急速摩擦衣物的磨損加劇，磨損率也高。80年代開始，國(guó)內(nèi)許多廠家開始引進(jìn)日本的雙桶洗衣機(jī)和套桶洗衣機(jī)。為提高衣物的洗凈率，減少纏繞，選擇波輪的直徑較以前大，因此對(duì)水的推動(dòng)力也大，但水對(duì)它的阻力也大。大波輪的運(yùn)轉(zhuǎn)速度較小波輪的相應(yīng)的要慢，一般為150一300轉(zhuǎn)/分，工作時(shí)間也大大減少，合理控制它的轉(zhuǎn)停比，可減小衣物的纏繞。波輪頻繁的正反轉(zhuǎn)，使得洗滌桶內(nèi)的水流也頻繁的換向，衣物被迫不斷地

14、改變運(yùn)動(dòng)方向。正是這個(gè)原因以及衣物的運(yùn)動(dòng)總是滯后于水流的運(yùn)動(dòng)，使衣物不斷的被推來推去，與變換的水流發(fā)生更多的沖撞和摩擦，而衣物與桶的摩擦和沖撞卻減小了。這種洗滌方式更接近于手搓，減小了衣物的磨損。通過琴鍵開關(guān)和定時(shí)器設(shè)置波輪不同的正反轉(zhuǎn)時(shí)間，對(duì)不同衣物進(jìn)行洗滌。由于波輪轉(zhuǎn)速低，水流較弱，洗凈率較小波輪的要低?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)最常用的波輪洗衣機(jī)已改為改進(jìn)的蛛形波輪、塔形大波輪以及轉(zhuǎn)桶式大波輪。碟形波輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)洗滌桶內(nèi)的水受到離心力的推動(dòng)作用，向四壁沖去，水流是以傾斜向上的角度向桶邊沖去，桶中心的壓力較低，桶壁的衣物受到擠壓而桶中心的衣物則可充分舒展。波輪頻繁的正反轉(zhuǎn)，衣物就可不斷的被擠壓和舒展，以此達(dá)到

15、洗凈衣物的目的。1998年日本松下推出了“離心力洗衣機(jī)”，即桶轉(zhuǎn)，波輪不轉(zhuǎn)，使得水流在高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用下穿透衣物的纖維質(zhì)，磨損率小，目前已開始批量出現(xiàn)在市場(chǎng)上。隨著人們的衛(wèi)生意識(shí)逐步提高，健康型洗衣機(jī)開始出現(xiàn)，有的在連體桶和波輪內(nèi)加人特殊陶瓷粉末，抑制祥菌的產(chǎn)生有的加一個(gè)臭氧發(fā)生器，通過高壓放電將空氣中的q變成2。并隨空氣一起打進(jìn)洗滌桶中進(jìn)行消毒。以往洗衣機(jī)外殼的噴漆、噴粉處理對(duì)人體有害且污染環(huán)境，日本在八十年代開始采用鋁合金箱體和無污染的噴塑箱體，九十年代中期小天鵝、海爾的部分套桶洗衣機(jī)也用鋁合金箱體，如今有的廠家已開始應(yīng)用噴塑箱體。外觀采用先進(jìn)的絲網(wǎng)印刷工藝，不脫落?？刂泼姘逵梢郧袄饨?/p>

16、分明的大斜度變?yōu)檩^柔和的小斜面，機(jī)體內(nèi)部加強(qiáng)了防水漏水保護(hù)，隨著大容量的洗衣機(jī)的需求量增大，雙桶洗衣機(jī)最大容量已出現(xiàn)了9公斤洗滌容量，套桶洗衣機(jī)最大容量達(dá)8公斤，但仍以5公斤容量的洗衣機(jī)銷路最好。1.3.2全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的發(fā)展前景全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展首先表現(xiàn)在洗滌方式發(fā)生巨大變化。原先大多側(cè)重于水流的改變、動(dòng)力的加大?，F(xiàn)在，超音波、電解水、臭氧和蒸汽洗滌的運(yùn)用，使洗衣機(jī)的去污能力從單純依靠洗衣粉、洗滌劑的化學(xué)作用和強(qiáng)弱變化的水流機(jī)械作用，向更高層次的健康、環(huán)保洗滌方式轉(zhuǎn)變，特別是電解水、超音波技術(shù)在洗衣機(jī)行業(yè)的運(yùn)用幾乎改變了洗衣機(jī)的歷史一洗衣不用或少用洗衣粉、洗滌劑，減少化學(xué)品對(duì)皮膚的損害和

17、對(duì)環(huán)境的污染。電解水、臭氧、蒸汽的殺菌除味及消毒功能倍受青睞引發(fā)了洗衣機(jī)消費(fèi)健康潮。現(xiàn)在的洗衣機(jī)真的是多種多樣，在大城市，雙缸洗衣機(jī)購(gòu)買的人已經(jīng)是越來越少了，滾筒洗衣機(jī)和波輪洗衣機(jī)將成為市場(chǎng)的主流，使用洗衣機(jī)就是圖個(gè)方便省力，現(xiàn)在的全自動(dòng)洗衣機(jī)都符合人們的要求。那么洗衣機(jī)還會(huì)怎樣進(jìn)步或發(fā)展呢？歸納起來，有如下幾個(gè)趨勢(shì)。高度自動(dòng)化：現(xiàn)在洗衣機(jī)越來越高度自動(dòng)化，只要衣服放入洗衣機(jī)，簡(jiǎn)單的按兩個(gè)鍵，就會(huì)自動(dòng)注水，一些先進(jìn)的電腦控制洗衣機(jī)，還能自動(dòng)的感覺衣物的重量，自動(dòng)的添加適合的水量和洗滌劑，自動(dòng)的設(shè)置洗滌的時(shí)間和洗滌的力度，洗滌完以后自動(dòng)的漂洗甩干，更有些滾筒洗衣機(jī)還會(huì)將衣物烘干，整個(gè)洗衣的過程完

18、成以后還會(huì)用動(dòng)聽的音樂聲提醒用戶，用戶可以在洗衣的過程做其它的事，節(jié)省了不少的時(shí)間。總之，每一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步部極大地推動(dòng)了洗衣過程自動(dòng)化程度的提高。健康化：現(xiàn)代人對(duì)健康格外的重視，對(duì)洗衣機(jī)也提出了更高的要求，有的洗衣機(jī)廠家采用納米內(nèi)桶，減少污垢附著，有的洗衣機(jī)設(shè)置有改進(jìn)型漂洗程序，徹底漂凈衣物上殘留的洗滌劑，防止對(duì)人體的侵害。還有一些洗衣機(jī)采用臭氧進(jìn)行殺菌，達(dá)到徹底滅菌的目的。節(jié)能：節(jié)能也是用戶選擇洗衣機(jī)時(shí)考慮的問題，有些洗衣機(jī)具有洗滌劑循環(huán)利用系統(tǒng)，可以將在外桶到排水泵之間濃度較高的洗滌劑通過循環(huán)水流帶回外桶內(nèi)，循環(huán)使用可以節(jié)約20%的洗滌劑。有的洗衣機(jī)采用專利的無孔內(nèi)桶省水，普通的波輪洗衣機(jī)

19、在注水的時(shí)候，內(nèi)桶與外桶之間也有大量的水，洗滌的時(shí)候內(nèi)桶外的水就浪費(fèi)了，而無孔內(nèi)桶只有內(nèi)桶有水，這樣可以充分的利用洗衣機(jī)內(nèi)的水，注水的時(shí)候比其它洗衣機(jī)少使用40%的水量，同時(shí)也可以節(jié)省洗滌劑和省電。大容量和微型化：現(xiàn)代人居家總希望有寬敞的空間，因此各廠家都推出了超小型或超薄型的洗衣機(jī)，比較有代表性的有小鴨的迷你滾筒洗衣機(jī)，海爾的小小神童波輪洗衣機(jī)，惠爾浦的維納斯系列上開門立式滾筒洗衣機(jī)，西門子的40厘米超薄滾筒洗衣機(jī)滿足了人們對(duì)占地空間的要求。品種多樣化：從洗滌形式上分波輪式、滾筒式洗衣機(jī)，從洗滌容量上自2公斤到7公斤有很多等級(jí)，高中低檔洗衣機(jī)在功能上，還有很多不同，品種多樣化的洗衣機(jī)滿足了不

20、同偏好的消費(fèi)者的需求?，F(xiàn)在已經(jīng)有廠家開發(fā)出了不需要使用洗滌劑的洗衣機(jī)，還有的廠家開發(fā)出了更迷你的旅行洗衣機(jī)，小到可以在出外旅行的時(shí)候隨身攜帶，為了更方便的操作有的廠家還開發(fā)出了可以遠(yuǎn)程控制的洗衣機(jī)，這么樣？是不是看的眼花繚亂，將來的洗衣機(jī)會(huì)朝著使用更方便、更加節(jié)能、更加個(gè)性化的方向發(fā)展。1.4本文所研究的內(nèi)容（1）介紹了洗衣機(jī)的洗滌原理、分類情況，闡述了國(guó)內(nèi)外全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的研究現(xiàn)狀和全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)今后的發(fā)展趨勢(shì)及本文所研究其傳動(dòng)系統(tǒng)的目的、意義。（2）對(duì)全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)的四種傳動(dòng)系統(tǒng)方案作了對(duì)比分析，選擇了其中一種傳動(dòng)方案作本文的設(shè)計(jì)。（3）闡述了全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

21、和基本原理，對(duì)重點(diǎn)機(jī)構(gòu)減速離合器和行星齒輪減速器作了重點(diǎn)地原理介紹和示意圖說明。同時(shí)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)通過離合器改變的兩種工作狀態(tài)作了具體傳動(dòng)路線和相關(guān)零部件狀態(tài)的闡述說明。（4）確定了傳動(dòng)相關(guān)參數(shù)，同時(shí)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)主要組成部分如電動(dòng)機(jī)、齒輪減速器等進(jìn)行了詳細(xì)的參數(shù)選擇和計(jì)算。V帶、行星2傳動(dòng)方案的擬定2.1傳動(dòng)方案一按照波輪洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與負(fù)載的連接方式可分為間接驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)兩大類型。方案一為間接驅(qū)動(dòng)，如下圖2-1所示，通過普通電機(jī)，一般為單相異步交流電機(jī)通過一級(jí)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)離合器工作，以實(shí)現(xiàn)洗衣和脫水。其基本工作原理為：(1)洗衣程序時(shí)，電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)離合器皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使離合器內(nèi)軸(波輪軸)作減

22、速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)外軸(脫水軸)處于制動(dòng)狀態(tài)，離合器離合彈簧處于“分”的狀態(tài)。(2)脫水程序時(shí)，牽引器先開始工作，拉開離合器手柄，使離合彈簧處于“合”的狀態(tài)。然后電機(jī)帶動(dòng)離合器皮帶輪旋轉(zhuǎn)，使離合器外軸與與離合器皮帶輪作等速旋轉(zhuǎn)波輪內(nèi)桶機(jī)械抱閘減速離合器圖2-1方案一傳動(dòng)簡(jiǎn)圖1皮帶減速驅(qū)動(dòng)電機(jī)圖2-2方案一結(jié)構(gòu)圖_n離合手柄動(dòng)片離合彈簣三皮帶輪其優(yōu)缺點(diǎn)為:(1)優(yōu)點(diǎn)制造成本和制造精度相對(duì)較低，價(jià)格便宜，國(guó)內(nèi)這種類型的洗衣機(jī)普及面廣，制造工藝成熟，零部件易更換維修。(2)缺點(diǎn)洗衣機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作效率低、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、啟動(dòng)電流大、故障率比較高、控制精度低；在結(jié)構(gòu)設(shè)置上，洗衣機(jī)的電機(jī)軸與滾筒的幾何中

23、心軸不可能同軸(需要皮帶減速)，處于偏置狀態(tài)，而正是這種“偏置”，造成了洗衣機(jī)在工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，難以平衡的問題。所以，迫使我們不得不增加平衡塊，以抑制整個(gè)機(jī)體工作時(shí)的振動(dòng)和噪音；電機(jī)的固有結(jié)構(gòu)及特性決定了這種電機(jī)的單位體積功率偏小、起動(dòng)力矩偏弱、過載能力不足等。2.2傳動(dòng)方案二傳動(dòng)方案二也屬于間接驅(qū)動(dòng)方式，其傳動(dòng)的原理為：通過電動(dòng)機(jī)的有極變速，取消了負(fù)責(zé)的離合器結(jié)構(gòu)，只用一級(jí)皮帶作為減速兼?zhèn)鲃?dòng)，它在洗滌、脫水時(shí)的不同轉(zhuǎn)速是由電機(jī)的不同極對(duì)數(shù)繞組來完成的，繞組多采用2極/16極，或2極/12極,這樣可以使洗滌轉(zhuǎn)速大約在100200r/min，左右,脫水轉(zhuǎn)速大約在600800r/min。機(jī)的轉(zhuǎn)差

24、率來改變電機(jī)繞組電壓當(dāng)人們想進(jìn)一步提高脫水轉(zhuǎn)速時(shí)，達(dá)到脫水轉(zhuǎn)速可調(diào)的目的。，也大多選用改變電波輪內(nèi)桶一級(jí)皮帶減速雙速電機(jī)圖2-3方案二傳動(dòng)簡(jiǎn)圖雙速電機(jī)的原理同單速電機(jī)相同，不同的是此類電機(jī)的定子上有兩套極數(shù)不同的繞組用來產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，按照繞組結(jié)構(gòu)的不同又可以分為分離繞組和共享繞組兩類。分離繞組雙速電機(jī)的定子上有兩套完全獨(dú)立的不同極數(shù)的繞組，2極/16極、4極/6極等。由感應(yīng)電機(jī)的如2極/6極、特點(diǎn)可知，轉(zhuǎn)子鼠籠會(huì)自動(dòng)形成與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同的極數(shù)，因此通過給不同極數(shù)的定子繞組供電便可得到不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速，用來適應(yīng)不同的需求，如2極或4極用來脫水，6極或16極用來洗滌等。此類電機(jī)的性能特點(diǎn)同單速電

25、機(jī)相比，因?yàn)槠涠ㄗ由闲枰獌商桌@組，所以體積比單速電機(jī)大，成本也高。共享繞組雙速電機(jī)是對(duì)分離繞組雙速電機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)，其特點(diǎn)是通過改變連接方式可以使同一定子繞組為兩種不同的極數(shù)所共用。例如對(duì)已經(jīng)大批量生產(chǎn)的4極/6極雙速電機(jī)，其定子繞組既可以用作4極，通過改變連接又可以用作6極，而且4極與6極都可分別用于洗滌和脫水。因?yàn)榇祟愲姍C(jī)的定子繞組是兩種極數(shù)共享的，所以它的體積要比普通的分離繞組雙速電機(jī)小得多。其優(yōu)缺點(diǎn)為：(1)優(yōu)點(diǎn)取了復(fù)雜的離合器結(jié)構(gòu)和二級(jí)減速裝置，整個(gè)傳動(dòng)裝置得以簡(jiǎn)化。(2)缺點(diǎn)對(duì)電機(jī)要求較高，電機(jī)的制造成本高，電機(jī)存在調(diào)速范圍小、穩(wěn)定性差等不足。且電機(jī)繞組極對(duì)數(shù)增加越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，

26、成本越高。通過一級(jí)皮帶作減速傳動(dòng)，脫水時(shí)由于皮帶傳動(dòng)后脫水轉(zhuǎn)速減小，使得衣物脫水不很理想。2.3傳動(dòng)方案三方案三采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，這是一種洗衣機(jī)專用電機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖2-4所示，這里介紹的洗衣機(jī)專用電機(jī)除了起到電機(jī)的作用，還起到離合器的作用。其結(jié)構(gòu)組成為：主要由內(nèi)軸、外軸、單向軸承、電磁制動(dòng)裝置(制動(dòng)裝置有多種形式，這里只是設(shè)定其中一種)、減速器、脫水電機(jī)、洗衣電機(jī)等部分組成。洗衣機(jī)專用電機(jī)的工作原理是：(1)洗衣程序時(shí)，洗衣電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過減速器使內(nèi)軸減速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電磁制動(dòng)裝置處于制動(dòng)狀態(tài)。(2)脫水程序時(shí),洗衣電機(jī)不通電，脫水電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使外軸與轉(zhuǎn)子等速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)電磁制動(dòng)裝置

27、處于不制動(dòng)狀態(tài)。(3)當(dāng)洗衣機(jī)處于脫水狀態(tài)時(shí)，如人為打開機(jī)蓋，則通過連動(dòng)開關(guān)使電機(jī)斷電，同時(shí)使電磁制動(dòng)裝置處于制動(dòng)狀態(tài)，使脫水桶停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求。波輪內(nèi)桶電磁離合器內(nèi)軸外軸單向釉承遛圖2-4方案三傳動(dòng)簡(jiǎn)圖和結(jié)構(gòu)圖制動(dòng)裝置誡速器水電機(jī)轉(zhuǎn)子-洗衣電機(jī)轉(zhuǎn)子電機(jī)繞組機(jī)鐵芯其優(yōu)缺點(diǎn)為：（1）優(yōu)點(diǎn)重量集中在中心因而不需要裝置平衡塊，內(nèi)外軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換直接由電機(jī)實(shí)現(xiàn)，不需要拉動(dòng)離合器手柄的牽引器，因?yàn)闆]有皮帶對(duì)軸拉緊的張力，可以將洗衣機(jī)專用電機(jī)直接安裝在外桶上，不需要安裝底板。減少摩擦，降低噪聲及延長(zhǎng)使用期，使洗衣機(jī)裝配程序大大簡(jiǎn)化，使洗衣機(jī)容易維修。（2）缺點(diǎn)對(duì)制造要求相對(duì)較高，制造成本也相

28、對(duì)較高，國(guó)內(nèi)對(duì)這種機(jī)型的制造較少，普及面不高。2.4傳動(dòng)方案四以直接驅(qū)動(dòng)方式的波輪洗衣機(jī)基本傳動(dòng)原理如圖2-5所示，這種驅(qū)動(dòng)方式把洗衣機(jī)原有的二級(jí)減速傳動(dòng)變?yōu)橐患?jí)減速傳動(dòng)或無級(jí)調(diào)速直接驅(qū)動(dòng)，采用變頻控制器,可以感知洗衣機(jī)的負(fù)載和水位等狀況從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而可以在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)洗衣機(jī)的洗滌和脫水轉(zhuǎn)速，電磁離合器控制穩(wěn)定，不易磨損和摩擦，是新一代的波輪洗衣機(jī)傳動(dòng)方式。其優(yōu)缺點(diǎn)為：（1）優(yōu)點(diǎn)提高了整個(gè)裝置的效率，取消了皮帶和減速器，采用電磁離合器，去除因皮帶顫動(dòng)、打滑產(chǎn)生的振動(dòng)及噪聲，降低了維修費(fèi)用，提高了使用壽命。洗滌衣物的速度可調(diào)，可根據(jù)衣物性質(zhì)和多少自動(dòng)調(diào)節(jié)洗滌速度。（2）缺點(diǎn)但是直接

29、驅(qū)動(dòng)提出了更高的要求，不僅要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)有較寬的運(yùn)行范圍，而且要求電機(jī)具良好的重復(fù)性，這對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制能力提出了很高的要求。波輪內(nèi)桶電磁離合器永磁同步電機(jī)變頻控制圖2-5方案四傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2.5傳動(dòng)方案選擇本論文對(duì)比了各方案，考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造難度、制造成本、通用性、互換性、工藝性、維修便捷性，文選用方案（一）的傳動(dòng)系統(tǒng)。下面將對(duì)方案（一）的傳動(dòng)系統(tǒng)具體組成結(jié)構(gòu)和原理作詳細(xì)分析。3全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理3.1基本結(jié)構(gòu)箱體部分由控制盤、上蓋、外殼、底座、底腳、吊掛裝置等組成。桶體部分采用套桶結(jié)構(gòu)，主要由內(nèi)桶、外桶、波輪等組成，全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌、漂洗、脫水都在內(nèi)桶進(jìn)行，外桶用來盛放洗

30、滌液和收集脫水時(shí)甩出的水。傳動(dòng)部分包括電機(jī)、減速離合器、三角皮帶等，用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械力的產(chǎn)生和傳遞，驅(qū)動(dòng)洗滌和脫水等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。這也是本設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)討論的部分。程序控制部分主要由電腦程控器、水位傳感器/水位開關(guān)、安全開關(guān)等組成，它用來控制洗衣機(jī)按照用戶設(shè)定的程序工作。進(jìn)排水系統(tǒng)由進(jìn)/排水閥、水位傳感器/水位開關(guān)、進(jìn)/排水管等組成，它用來實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的自動(dòng)進(jìn)水及控制進(jìn)水量的多少及將漂洗脫水時(shí)甩出的水排出。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1進(jìn)水口排水管制面板外箱體5,盛水桶支撐拉桿脫水桶電動(dòng)機(jī)帶傳動(dòng)減速器圖3-1波輪式洗衣機(jī)整體結(jié)構(gòu)外觀圖3.2傳動(dòng)系統(tǒng)組成及其工作原理3.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)組成傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、

31、V帶、減速離合器等組成。全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)完成洗滌和脫水功能。洗滌時(shí)，波輪轉(zhuǎn)速較低(150-300r/min);而脫水時(shí)，脫水桶轉(zhuǎn)速較高(700800r/min)。因此，要對(duì)電動(dòng)機(jī)1370r/min的輸出轉(zhuǎn)速作減速處理，以適應(yīng)兩項(xiàng)工作的不同要求。這主要由洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)來完成。為使洗衣機(jī)具有良好的機(jī)械傳動(dòng)性能并具有較大的傳動(dòng)比，使用帶傳動(dòng)作為第一級(jí)減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)考慮到洗衣機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊性與傳動(dòng)的可靠性，采用行星減速機(jī)構(gòu)作為第二級(jí)減速裝置。洗衣機(jī)的洗滌與脫水狀態(tài)的切換通過離合器實(shí)現(xiàn)。傳動(dòng)系統(tǒng)工作示意圖如圖3所示：圖3-2全自動(dòng)波輪式洗衣機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖3.2.2減速離合器結(jié)構(gòu)和

32、工作原理全自動(dòng)洗衣機(jī)中盛水桶與脫水桶是套在一起的，在洗滌中波輪轉(zhuǎn)動(dòng)而脫水桶不動(dòng)，脫水時(shí)兩者一起轉(zhuǎn)動(dòng)，完成此功能的部件是離合器。它由脫水軸、洗滌軸、抱簧和剎車等組成。目前應(yīng)用最廣泛的有兩種：帶制動(dòng)式減速離合器與單向軸承式減速離合器。本設(shè)計(jì)中采用帶制動(dòng)式離合器。圖3.3為帶制動(dòng)式離合器結(jié)構(gòu)圖：減速離合器基本結(jié)構(gòu)如圖3.3所示，離合器中部有兩根軸：輸入軸18和脫水軸輸人軸18的23。下端加工成四方形，與之相配的帶輪13和離合套19的內(nèi)孔也是方離合套19和帶輪13被螺形。母17固定在輸人軸18上，由于方軸與方孔的緊密配從而帶輪13、輸入軸18和離合套19聯(lián)合，成了一體。輸入軸18的上端加工成齒形花鍵，

33、和行星減速器的中心輪內(nèi)孔配合聯(lián)接。輸入軸18的外部是脫水軸23。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13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15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23和離合套19的外徑比方絲離合彈簧的內(nèi)徑略大，在自由狀態(tài)時(shí)，方絲離合彈簧就抱緊在離合套19和脫水軸23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)，通過方絲離合彈簧就將帶輪13的轉(zhuǎn)動(dòng)由離合套19傳遞到脫水軸23,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19脫離接觸，這就

34、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3.4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)。55S0圖3-3減速離合器結(jié)構(gòu)圖1輸出軸2大水封3滾動(dòng)軸承4止回彈簧5離合器上蓋6行星減速機(jī)構(gòu)8行星輪架9太陽(yáng)輪10內(nèi)齒圈11滾動(dòng)軸承12彈簧外罩13v帶輪14棘輪15方絲離合彈簧16墊片17螺母18輸入軸19離合套20彈性擋圈21含油軸承22棘爪23脫水軸24撥桿25含油軸承26彈性擋圈27離合器下蓋28行星齒輪29操縱機(jī)構(gòu)30離合扭簧31剎車扭簧32彈性擋圈33含油軸承34彈簧外罩35含油軸承36彈

35、性擋圈37小水封38密封蓋板圖3-5行星齒輪減速器示意圖a-3b中心輪；g-行星輪；b-內(nèi)齒圈；H-行星架7LT制動(dòng)帶7用于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的制動(dòng)和洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中阻止脫圖3-4離合棘輪工作原理圖水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)約束洗滌旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的順向跟隨；逆向跟隨則由脫水軸23所套的螺旋扭簧式的止回彈簧4阻止。對(duì)跟隨的阻止可避免脫水桶的跟轉(zhuǎn)以至降低洗滌效果。對(duì)逆向跟隨的阻止也避免輸入套19帶動(dòng)離合彈簧15扭緊逆向偶合制動(dòng)連軸套19和輸入軸18。本文米用NGW型行星齒輪系減速機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)示意圖如圖3.5所示。行星減速器6以其內(nèi)齒輪結(jié)合于減速器內(nèi)周，輸入軸18是其輸入，洗滌軸1是其輸出。控制桿29未受驅(qū)動(dòng)時(shí)，脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)于離合機(jī)構(gòu)與

36、輸入軸18分離，且受到復(fù)位的制動(dòng)帶7順向制動(dòng)與跟隨阻動(dòng)以及止回彈簧4的逆向跟隨阻動(dòng)；制動(dòng)帶7約束減速機(jī)構(gòu)6,輸入軸18只經(jīng)減速機(jī)構(gòu)6減速傳動(dòng)洗滌軸1,減速離合器進(jìn)入洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。控制桿29被驅(qū)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)帶7松開解除對(duì)脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制動(dòng)和對(duì)減速機(jī)構(gòu)6約束,輸入軸18與離合機(jī)構(gòu)偶合脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，以及經(jīng)減速機(jī)構(gòu)6直傳偶合洗滌軸1與脫水旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步旋轉(zhuǎn)，減速離合器進(jìn)入脫水運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。3.2.3傳動(dòng)系統(tǒng)兩種工作狀態(tài)1.洗滌狀態(tài)洗滌時(shí)，通過減速離合器降低轉(zhuǎn)速帶動(dòng)波輪間歇正反轉(zhuǎn)，此時(shí)洗滌脫水桶不轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，電磁鐵處于斷電狀態(tài)，排水閥關(guān)閉，制動(dòng)桿沒有動(dòng)作，扭簧抱緊剎車裝置外罩，剎車帶被拉緊，剎車裝置起作用。脫水

37、軸制動(dòng)。同時(shí)撥叉回轉(zhuǎn)復(fù)位，棘爪深入棘輪45mm將棘輪順時(shí)針撥過一個(gè)角度，使棘爪對(duì)準(zhǔn)棘輪中心，這樣方絲彈簧隨著棘輪的旋轉(zhuǎn)而放松，下端與離合套脫離，即離合套與脫水軸-內(nèi)桶法蘭-內(nèi)桶脫離，此時(shí)離合套只是隨輸入軸空轉(zhuǎn)。大皮帶輪帶動(dòng)離合套及齒輪軸旋轉(zhuǎn)，通過行星輪減速機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)傳送至波輪，實(shí)現(xiàn)洗滌。此時(shí)由于離合套與脫水軸分離且脫水桶制動(dòng)，所以內(nèi)桶固定不動(dòng)。洗滌時(shí)的傳動(dòng)路線是：電機(jī)-小皮帶輪-大皮帶輪-輸入齒輪軸-中心輪-行星齒輪-行星架-波輪軸-波輪。電機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)一級(jí)皮帶輪減速后，又經(jīng)行星減速器減速，故波輪轉(zhuǎn)速較低，一般為175r/min。其工作示意圖如下：行星架行星齒輪軸剎車帯4液輪軸/扭後4亠=f齒輪

38、軸行星齒輪內(nèi)齒減謹(jǐn)器外売軸承一大皮帯輪亠一抱薊4一K合套圖3-6洗滌時(shí)工作示意圖2.脫水狀態(tài)脫水時(shí)，排水電磁鐵通電吸合，排水閥被拉開，固定在電磁鐵拉桿上的檔套推動(dòng)制動(dòng)桿，制動(dòng)杠桿繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使其下端的剎車帶放松，當(dāng)減速器整體順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力將剎車帶拉松，故剎車帶不起作用。制動(dòng)杠桿推動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘，使離合套轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的棘爪與棘輪脫離，于是棘輪和方絲離合彈簧處于自由狀態(tài)，即方絲離合彈簧處于彈性旋緊狀態(tài)，彈簧將脫水軸洗滌軸抱緊，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)洗滌軸與脫水軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)。脫水時(shí)，通過離合器，不減速（即高速）帶動(dòng)洗滌脫水桶順時(shí)針方向（從洗衣機(jī)上方向下看，下同）運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行脫水，此時(shí)波輪也隨著洗滌

39、脫水桶一起運(yùn)轉(zhuǎn)。脫水時(shí)內(nèi)桶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣大皮帶輪1、齒輪軸和離合套一起順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。離合套的轉(zhuǎn)動(dòng)使方絲彈簧更加旋緊，兩者之間的巨大摩擦力將離合套2和脫水軸5連為一體，而脫水軸與內(nèi)桶法蘭盤通過方軸對(duì)方孔連在一起，這樣就將內(nèi)桶-減速器外殼-脫水軸-方絲彈簧-離合套-洗滌軸-大皮帶輪連成了一個(gè)整體，電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)桶波輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脫水。所以脫水軸和帶動(dòng)內(nèi)筒以及減速器內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速，與輸入軸帶動(dòng)減速器中心輪的轉(zhuǎn)速相同，這樣致使行星輪無法自傳只能公轉(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)拉傷。脫水時(shí)的傳動(dòng)路線是：電機(jī)-小皮帶輪-大皮帶輪-輸入軸

40、-離合套-方絲離合彈簧7脫水軸7法蘭盤7內(nèi)桶。由于電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速只經(jīng)帶一級(jí)減速，所以內(nèi)桶轉(zhuǎn)速較高，約為680800r/min其工作示意圖如下：4慣媒新-內(nèi)外水対”內(nèi)摘L法蘭盤W合夕曲-f=-loli1rn敏輪釉?shī)Z合動(dòng)犬皮帶輪圖3-7脫水時(shí)工作示意圖4傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算4.1傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)輸入輸出軸布置內(nèi)桶中心處，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)同軸布置。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，選擇V帶為一級(jí)減速傳動(dòng)，行星減速器為二級(jí)減速傳動(dòng)。下圖為傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：減址器32-171-4一資牝/VII呂電動(dòng)機(jī)-to-小帶ft圖4-1傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.2電動(dòng)機(jī)的選擇洗衣機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)的主要要求，一般是出力大、啟動(dòng)好、耗電少、溫升

41、低、噪音小、絕緣性能好等。由于洗衣機(jī)的波輪是在定時(shí)器的控制下，以正轉(zhuǎn)一停止一反轉(zhuǎn)的循環(huán)制式頻繁地啟動(dòng)、停止和正、反轉(zhuǎn)方式運(yùn)行的，又要求電動(dòng)機(jī)有較大的轉(zhuǎn)矩和在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時(shí)能保持相近的輸出轉(zhuǎn)矩，所以洗衣機(jī)用電動(dòng)機(jī)一般都采用兩相繞組完全對(duì)稱的單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)。下圖是運(yùn)轉(zhuǎn)式電機(jī)的基本參數(shù)。GB3537-83選用的全自動(dòng)洗衣機(jī)電容表4-1XD型洗衣機(jī)用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)及外形尺寸型號(hào)額定電壓/V頻率/Hz輸出功率/W額定轉(zhuǎn)速(r/min)XD9022050901370XD120220501201370XD180220501801370XD250220502501370堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩(N.M

42、)最大轉(zhuǎn)矩(N.M)堵轉(zhuǎn)電流/A效率()功率因素0.91.72.0490.950.91.72.5520.950.81.74.0560.950.71.75.5590.95表4-2洗衣機(jī)專用電動(dòng)機(jī)功率與洗衣量的關(guān)系洗衣量/kg電動(dòng)機(jī)功率/w內(nèi)桶直徑/mm脫水轉(zhuǎn)速r/min洗衣轉(zhuǎn)速r/min3.84.55.05.56.0180250250370370400520400520400520400520400520700800700800700800700800700800120300120300120300120300120300根據(jù)任務(wù)書，結(jié)合上述表格，選用電動(dòng)機(jī)功率為250W,電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為137

43、0r/min。4.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算已選定洗衣機(jī)功率為250W,洗衣機(jī)洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min，脫水轉(zhuǎn)速為720r/min，傳動(dòng)比為：吒=盟=1.94.3.1確定計(jì)算功率(1)計(jì)算功率巳aPea=KAPKA工作情況系數(shù)P所需傳遞的額定功率。如電動(dòng)機(jī)的額定功率或名義的負(fù)載功率，KW由于載荷變動(dòng)小，因此取工作情況系數(shù)KA=1FCa=1-1X250W=275W=0.275KW4.3.2選擇v帶帶型根據(jù)計(jì)算功率Ra=275W和小帶輪轉(zhuǎn)速n,=1370r/min，由文獻(xiàn)1圖8-11上選取V帶帶型，由圖上選用Z型。4.3.3確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd，并驗(yàn)算帶速V(1)初選小帶輪直徑dd1，由文獻(xiàn)1表8-6和

44、文獻(xiàn)1表8-8輪直徑dd1=71mm(2)驗(yàn)算帶速V=沢ddE=_60X1000兀X71X1370m/s=5.1m/s60X10005m/s904.3.6計(jì)算帶的根數(shù)Z(1)計(jì)算單根V帶的額定功率P由ddt=71mm和n,=1370r/min，由文獻(xiàn)1表8-2a上得R=0.3KW根據(jù)m=1370r/min，i=1.9和Z型帶，查表8-9得po=0.02KW由文獻(xiàn)1表8-5上得0=0.94，查表8-2得6=0.96于是Pr=（P0+也P0）X點(diǎn)KL=（0.3+0.02）X0.94X0.96=0.288(2)計(jì)算V帶的根數(shù)Zz4嘰0.95Pr0.288于是z取14.3.7計(jì)算V帶初拉力的最小值由文

45、獻(xiàn)1表8-3上得z型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.06kg/m，則(2.5Pca(F。)min500y+qvK評(píng)2(2.50.94)0.2752=500-+0 x062Nj.10.94x15.1=46.3N應(yīng)使實(shí)際的初拉力F0(F0)min438帶傳動(dòng)作用在軸上的力FLFL=2F0Zsin(纟)=2x46.3咒1xsin(157)N=90.6N224.4行星減速器設(shè)計(jì)計(jì)算已知洗衣轉(zhuǎn)速為180r/min,脫水轉(zhuǎn)速為720r/min。由于脫水時(shí)行星減速器中心輪與行星架順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，故中心輪與行星架的傳動(dòng)比為I,波輪與內(nèi)桶順時(shí)針等速旋轉(zhuǎn)，因此由洗滌狀態(tài)來進(jìn)行行星減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算。中心輪選用45剛正火，硬

46、度為169217.要求齒面粗糙度Ra.6。行星輪a、內(nèi)齒圈b選用40Cr鋼調(diào)質(zhì)，硬度為241286,要求齒面粗糙度R2仝=21.80.72X5602m且=1.1Za（3）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)m齒輪模數(shù)的初算公式為：Y=KKAKFPFa1dFlimT11.072NmKm算式系數(shù)，由文獻(xiàn)2表6-2上得,直齒輪傳動(dòng)Km=12.1KFL綜合系數(shù)，由文獻(xiàn)2表6-5上取1.8KFP載荷不均系數(shù)，由文獻(xiàn)2,6-5公式取KFP=1+1.5(KHP-1)=1+1.5(1.1-1)=1.15YFa1小齒輪齒寬系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-22上取3.0Z120bFlim試驗(yàn)齒輪彎曲疲勞極限，N-mm2，由文獻(xiàn)2圖

47、6-266-30上選取oViim2=120N*mm綜上,m=12.忤2038按GB/T135787及洗衣機(jī)的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取模數(shù)m=1.1再按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d21.8mm,算得小齒輪齒數(shù)z=蟲二218=19.8俺20am1.1則Zb=60，Zc=20這樣既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。4.4.3行星齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸和嚙合參數(shù)計(jì)算（1）分度圓直徑dd（a）=mza=1.1X20=22mmd（c）=mz（c）=1.1X20=22mmd（b）=mz（b）=1.1X60=66mm(2)齒頂圓直徑齒頂高h(yuǎn)a:外嚙合ha1=h*m=m=1.1內(nèi)嚙合ha2=（入-厶h*）*m

48、=（1-7.55/Z2）*m=0.792da（a）=d（a）+2ha=22+2.2=24.2mmda（c）=d（c）+2ha=22+2.2=24.2mmda（b）=d（b）-2ha=66-2.2=63.8mm(3)齒根圓直徑dfdf(a)=d(a)-2hf=22-1.35=21.65mmddf(b)=d(b)+2hf=66+1.35=67.35mm(4)齒寬b由文獻(xiàn)2表18-9上選取=0.75f(c)=d(c)-2hf=22-1.35=21.65mm齒根高h(yuǎn)f=(ha+c*)*m=1.25m=1.35b(a嚴(yán)*d(a)=0.75X22=16.5mmb(c)=b(a)=16.5mmb(b)=16

49、.5-(5-10)=16.5-5=11.5mm(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)圓與分度圓相重合，則嚙合齒輪副的中心距為：1、ac為外嚙合齒輪副aac=m/2(Za+Zc)=1.1/2X(22+22)=24.2mm2、bc為內(nèi)嚙合齒輪副a,c=m/2(za+zb)=1.1/2X(66-22)=24.2mm表4-3行星齒輪傳動(dòng)幾何參數(shù)表中心輪a行星輪c內(nèi)齒圈b模數(shù)m齒數(shù)z分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑df齒寬b1.1202224.221.616.51.1202224.221.616.51.1206663.867.311.5中心距aaac=24.2mmabc=24.2mm44

50、4行星齒輪傳動(dòng)的配齒計(jì)算(1)傳動(dòng)比要求iOH=1+Zb/Za可得1+Zb/Za=1+66/22=4=iOH所以中心輪a和內(nèi)齒輪b的齒數(shù)滿足給定傳動(dòng)比的要求。(2)保證中心輪、內(nèi)齒輪和行星架軸線重合一同心條件為保證行星輪Zg與兩個(gè)中心輪Za、Zb同時(shí)正確嚙合，要求外嚙合齒輪ac的中心距等于內(nèi)嚙合齒輪bc的中心距，即(aa)_c=(aw)b_c稱為同軸條件。對(duì)于非變位或高度變位傳動(dòng)，有m/2(Za+Zc)=m/2(zb-Zc)得Zc=(Zb-Za)/2=(66-22)/2=22(3)保證多個(gè)行星輪均布裝入兩個(gè)中心輪的齒間一安裝條件相鄰兩個(gè)行星輪所夾的中心角和=2n/nw中心輪a相應(yīng)轉(zhuǎn)過護(hù)1角，申

51、1角必須等于中心輪a轉(zhuǎn)過Y個(gè)(整數(shù))齒所對(duì)的中心角,即=丫*2n/Za,式中2n/Za為中心輪a轉(zhuǎn)過一個(gè)齒(周節(jié))所對(duì)的中心角。ip=n/nHiH=1+Zb/Za將咒和H代入上式，有2n*Y/ZJ/2n/nw=1+Zb/Za經(jīng)整理后Y=Za+Zb=(22+22)/2=22滿足兩中心輪的齒數(shù)和應(yīng)為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍的裝配條件。(4)保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰一鄰接條件在行星傳動(dòng)中，為保證兩相鄰行星輪的齒頂不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應(yīng)大于兩輪齒頂圓半徑之和，如圖4-2所示-一-,.J-e/:一廠上/-一圖4-2行星齒輪可得l=2aw*sinwennJ血人l=2*2/m*(za+zc)*sin

52、60=393/2m(da)c=d+2d=17m滿足鄰接條件。445齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的校核計(jì)算(一)齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算(1)強(qiáng)度條件校核齒面接觸應(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crH值均應(yīng)不大于其相應(yīng)的許用接觸應(yīng)力為bHp，即bHSHlim由文獻(xiàn)2表611可得SHli冷1-3所以SH1.3bH1=bH0JKAKVKHpKHa1KHP2(2)齒面接觸應(yīng)力crH務(wù)2CTH0=bH0JKAKVKH=ZHZEP蝦|_|32心2KHP行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)，由文獻(xiàn)2，7-13得KHa1=KKHa2=KFa2=1.2=1.1KA使用系數(shù)，由文獻(xiàn)2表6-7上選取KA=1Kv動(dòng)載荷系數(shù)，由文獻(xiàn)

53、2表6-6上可得Kv=1.02Kp齒向載荷分布系數(shù)，對(duì)于接觸情況良好的齒輪副可取Kp=1HHKHa、KFa齒間載荷分配系數(shù)，由文獻(xiàn)2表6-9上查得Fa1-1），由文獻(xiàn)2圖7-19上得KKHP=1+0.5（KHH=1.5廠Hp/Hp所以KHp1=1+0.5（K；p-1）=1+0.5X（1.5-1）=1.25同上KHP2=1.75ZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-9上查得ZH=2.06ZE彈性系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-12上查得ZE=1.605Z送一重合度系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-10上查得=0.82Zp螺旋角系數(shù)，Zp=JcosP=1(3)許用接觸應(yīng)力為CTHP許用接觸應(yīng)力可按下式計(jì)算，即=HpcyHliml

54、im/SHlim*=630MpaZNTZLZVZRZWZXHlim試驗(yàn)齒的接觸疲勞極限，由文獻(xiàn)2圖6-116-15上查得SHlm、FHlm最小安全系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-11上可得SHlm=1.5、Fwlm=2ZNT接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-11上查得ZNT=1.38Zw齒面工作硬化系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-20上查得Zw=1.2乙一接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)，由文獻(xiàn)2圖6-21上查得乙=1所以_1327352町0=ZHZEZ2ZpjFt/abxu1/u=2.06X1.605X0.82X1XJ=6.94CH1HKAKVKHpKHa1KHP2=6.94X1X1.02X1X1.1X1.25=8.43

55、bH2=可0JKAKVKHpKHa2KHP2=6.94XJx1.02C1X1.2%1.75=8.95/SZZZZZZHp=limHlimNTLVRwx=630/1.3X1.38X0.9X0.95X0.82X1.2=453.5所以CTHECTHP齒面接觸強(qiáng)度校核合格。(二)齒根彎曲強(qiáng)度的校核計(jì)算(1)強(qiáng)度條件由文獻(xiàn)2,8-24得出CTF女口CTF蘭crF校核合格。(2)齒根應(yīng)力crFF0KAKVKFPKKFP升0YFaYsaYpbmnYF齒形系數(shù)，由文獻(xiàn)2表6-12上得YFa=3.15,YFg=2.7,丫尸匕=2.29;Ys修正系數(shù)，由文獻(xiàn)2表6-13上得Ysa=1.49,論g=1.58,丫,=

56、1.74;【升許用彎曲應(yīng)力,由文獻(xiàn)2圖8-24上得bFiimi=190MPabFiim-=168MPa;由文獻(xiàn)2表89得SF=1.3,由圖825得YN1=YN2=1，由文獻(xiàn)2,8-14得升1=YNi*bFiimi/SF=190/1.5=112MPaFl=YN2FNm2/SF=168/1.5=135.6MPabF1=2K1/bm2Za*YFaYsa=(2X1.1X298.4/13.5X0.92X15)X3.15X1.49=18.75MpaCVP/n=（118107）30.2x0.98/720即d5.6mm(3)確定各軸段的直徑軸段1(外端)直徑最少d1=5.6mm考慮到軸在整個(gè)減速離合器中的安裝

57、所必須滿足的條件,初定(從右至左)d1=9mmd2=8mm,d3=12mm,d4=10mm,dg=8mm,d6=12mm,d7=8mmidg=12mm,dg=24.2mm(4)確定各軸段的長(zhǎng)度齒輪輪廓寬度為24.2mm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=98mm,L1=11mm,L2=2.5mm,L3=15mm,L4=4mm,L5=2mm,L6=37mm,L7=2.5mm,=8.5,L9=17mm按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖:圖4-3輸入軸簡(jiǎn)圖(5)校核軸a）受力分析圖I-.11._J-F-E二?一廠一111.ri-i1111111.：:d1

58、111H1T圖4-4輸入軸受力分析圖（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)矩圖圓周力:Ft=2T1/4=2X298.4/13.5=44.2N徑向力:法向力:0Fr=Ftgana=44.2Xtan20=16.1NFn=Ft/cosa=44.2/cos200=47.04Nb）作水平面內(nèi)彎矩圖（4-4a）。支點(diǎn)反力為：FH=Ft/2=22.1N,彎矩為:MH1=22.1X77.95/2=861.35NmmMH2=22.1X29.05/2=321Nmmc）作垂直面內(nèi)的彎矩圖（4-4b），支點(diǎn)反力為：Fv=Fr/2=8.04N,彎矩為:Mv1=8.04X77.95/2=313.

59、5NmmMv2=8.04X29.05/2=116.78Nmmd）作合成彎矩圖（4-4c）:MJMHJ+Mf1=J861.352+313.52=994.45NmmM2=JMH2+M；2=j3212+116.782=370.6Nmme）作轉(zhuǎn)矩圖（4-4d）:T=9549R/n=9549X0.15/1600=0.8952Nm=895.2Nmmf）求當(dāng)量彎矩Me1/M；H(aT)2994.45(0.895.2)2=1130.23NmmMe2=JM；+(aT)2=J370.62+(0.6天895.2)2=652.566Nmmcre1cre2g)校核強(qiáng)度=Me1/W=1130.23/0.1d；=1130.

60、23/0.1X123=6.54Mpa33=Me2/W=652.566/0.1d4=652.566/0.1X11=4.9Mpa所以滿足becVP/n=(118107)?0.247/720(1-0.64)即d6.8mm（3）確定各軸段的直徑軸段1（外端）直徑最少d6=8mm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：（從右至左）di=12mmd2=d4=10mm,d3=d5=d7=12mm,de=8mm（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：L3=50.3mm,L4=2mm,L5=15.8mm