全自動(dòng)洗衣機(jī)減速離合器設(shè)計(jì)含8張CAD圖,全自動(dòng),洗衣機(jī),減速,離合器,設(shè)計(jì),cad XXXX開 題 報(bào) 告11 選題的背景和意義1.1 選題的背景隨著洗衣機(jī)質(zhì)量不斷提高和居民購買能力的增強(qiáng)，洗衣機(jī)行業(yè)迎來了成熟期之后市場(chǎng)需求的提升。目前，國內(nèi)大部分洗衣機(jī)還有中外合資企業(yè) LG、三星、松下、惠而浦、東芝、夏普等的洗衣機(jī)減速離合器技術(shù)也趨于成熟。近年來，許多新技術(shù)和新工藝開始應(yīng)用于洗衣機(jī)上，新型減速離合器也在進(jìn)一步研究，使其工作更平穩(wěn)，噪聲更小。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)在世界，第一臺(tái)自動(dòng)洗衣機(jī)于 1937 年問世。這是一種“前置”式自動(dòng)洗衣機(jī)。到了 40 年代便出現(xiàn)了現(xiàn)代的“上置”式自動(dòng)洗衣機(jī)。隨著工業(yè)化的加速，世界各國也加快了洗衣機(jī)研制的步伐。首先由英國研制并推出了一種噴流式洗衣機(jī)，1955 年，在引進(jìn)英國噴流式洗衣機(jī)的基礎(chǔ)之上，日本研制出獨(dú)具風(fēng)格、并流行至今的波輪式洗衣機(jī)。至此，波輪式、滾筒式、攪拌式在洗衣機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域三分天下的局面初步形成。60 年代的日本出現(xiàn)了帶干桶的雙桶洗衣機(jī)，人們稱之為“半自動(dòng)型洗衣機(jī)” 。70 年代，生產(chǎn)出波輪式套桶全自動(dòng)洗衣機(jī)。70 年代后期，以電腦（實(shí)際上微處理器）控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)在日本問世，開創(chuàng)了洗衣機(jī)發(fā)展史的新階段。80 年代， “模糊控制”的應(yīng)用使得洗衣機(jī)操作更簡(jiǎn)便，功能更完備，洗衣程序更隨人意，外觀造型更為時(shí)尚。90 年代，由于電機(jī)調(diào)速技術(shù)的提高，洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)了寬范圍的轉(zhuǎn)速變換與調(diào)節(jié)，誕生了許多新水流洗衣機(jī)。此后，隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與提高，日本生產(chǎn)出了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)式洗衣機(jī)，省去了齒輪傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)，引發(fā)了洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的巨大革命。之后，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，滾筒洗衣機(jī)已經(jīng)成了大家耳濡目染的產(chǎn)品。伴隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，相信新型更適合人們使用的洗衣機(jī)會(huì)給我們的生活帶來新的方式。在我國，80 年代全自動(dòng)洗衣機(jī)所使用的減速離合器為扭簧式。在其制動(dòng)鼓上端采用止逆扭簧，其目的是波輪洗滌時(shí)，內(nèi)桶不會(huì)受到水流跟轉(zhuǎn)而影響洗滌效果（另一方向有制動(dòng)帶阻滯） 。但隨著洗衣機(jī)工業(yè)的發(fā)展，洗衣機(jī)洗滌容量的不斷加大，發(fā)現(xiàn)止逆扭簧在大容量洗滌時(shí)（洗滌量 4.5kg 以上）或長(zhǎng)期使用后，扭簧磨損等原因造成內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)嚴(yán)重，且易發(fā)生摩擦噪聲。到 80 年代減速離合器采用了滾珠軸承與單向滾針軸承所組成的聯(lián)合軸承即單向超越軸承克服了內(nèi)桶跟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。我國目前減速離合器絕大部分沿用以日本松下電器公司為原型的帶制動(dòng)式減速離合器。運(yùn)用于全自動(dòng)洗衣機(jī)的減速洗滌軸和以螺旋扭簧離合機(jī)構(gòu)偶合脫水軸并具2有機(jī)械制動(dòng)和阻動(dòng)功能的減速離合器。而且還存在許多不足：體積大，不利于產(chǎn)品小型化；同軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由軸多個(gè)零件組成離合器，是以 NGW 型行星齒輪系機(jī)構(gòu)減速傳動(dòng)，同軸度加工要求高；二個(gè)螺旋扭簧零件可靠性偏低。2005 年陳水東設(shè)計(jì)了一種新型減速離合器，它有兩種改進(jìn)方案，一是在脫水軸的上方的外面，托盤的上面安裝原剎車鼓內(nèi)設(shè)的 NGW 型行星齒輪系，二是取消止回彈簧。目前國外尚未見到有關(guān)新型減速離合器的相關(guān)報(bào)道，國內(nèi)的一些學(xué)者雖在這方面做了些工作，但現(xiàn)在還是處于試驗(yàn)階段 [1]。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)于決定全自動(dòng)洗衣機(jī)性能的減速離合器的要求也越來越高。而目前的減速離合器還是存在著體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有噪音、部件易損、耗能等缺點(diǎn)。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，更多的為人們所接受，減速離合器需從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、性能優(yōu)越、效率愈高、能量低損，甚至智能化方向發(fā)展。2 研究的基本內(nèi)容本次研究的畢業(yè)設(shè)計(jì)所做的課題為洗衣機(jī)行星減速離合器設(shè)計(jì)，要求解決減速離合器整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和各個(gè)部件選用、布局，改善減速離合器的性能，從結(jié)構(gòu)方面分析，對(duì)其中的一關(guān)鍵部件（減速部分）進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.1 基本框架（1）減速離合器裝置的原理分析；（2）減速離合器內(nèi)部行星齒輪系傳動(dòng)首選參數(shù)選??；（3）行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)；（4）減速離合器與電機(jī)總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)2.2 擬解決的關(guān)鍵問題本課題是圍繞著減速離合器整體結(jié)構(gòu)來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。主要的重點(diǎn)和難點(diǎn)為：1）行星齒輪傳動(dòng)首選參數(shù)選??；輸入軸齒輪齒數(shù)，模數(shù)，行星輪齒數(shù)，齒寬等，各個(gè)零部件要求達(dá)到一定的壽命標(biāo)準(zhǔn)。2）行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)；考慮洗衣機(jī)在洗滌和脫水兩種不同狀態(tài)下，輸出軸所需要的轉(zhuǎn)速。3）行星齒輪傳動(dòng)的工作原理以及其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要保證體積小、結(jié)構(gòu)緊湊外，還要保證其高傳動(dòng)效率和大傳動(dòng)比。34）對(duì)離合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),脫水與洗滌兩種工作狀態(tài)。3 研究的方法及措施課題的研究主要以理論研究為主，對(duì)減速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確定其結(jié)構(gòu)布局以及各部件選用。內(nèi)容如下：( 1 ) 行星齒輪系傳動(dòng)的首選參數(shù)選取NGW 型行星齒輪系機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等特點(diǎn)，但是如果相關(guān)參數(shù)選擇不當(dāng)同樣會(huì)影響其減速性能，如輸入軸齒輪齒數(shù)，模數(shù)，行星輪齒數(shù)，齒頂高等。其中減速器各部件中最薄弱的環(huán)節(jié)是行星齒輪，它的材料是聚甲醛，其破壞方式是典型的齒輪疲勞折斷。將行星齒輪的變位系數(shù)改成正變位系數(shù)，使齒厚加大，增加抗疲勞強(qiáng)度。適當(dāng)減小齒頂高，增加齒根彎曲強(qiáng)度 [2]。圖 3.1 行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖( 2 ) 行星齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比、效率、配齒以及幾何尺寸和嚙合計(jì)算減速器除了要保證體積小、結(jié)構(gòu)緊湊外，還要保證其高傳動(dòng)效率和大傳動(dòng)比，必須精確計(jì)算出其傳動(dòng)中的相關(guān)參數(shù)。對(duì)齒根圓角與齒槽底部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在齒根處采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，加大圓角將齒根圓弧過渡使齒槽底變成一段小圓弧，這可以減小應(yīng)力集中而帶來的缺陷，并且也減小了齒輪的加工難度 [2-4]。4圖 3.2 周轉(zhuǎn)輪系圖( 3 ) 構(gòu)件的材料選取與校核為了傳動(dòng)過程中加強(qiáng)抗沖擊、抗振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)等的能力，行星輪系減速器的各部件（中心輪、行星輪、內(nèi)齒輪、輸入軸、輸出軸）必須選取合理的材料，并進(jìn)行校核。行星齒輪在傳動(dòng)過程中的傳動(dòng)平穩(wěn)性問題，要求齒輪傳動(dòng)勻載，勻載方法（如采用薄壁齒圈，靠齒圈薄壁的彈性變形以達(dá)到均載目的、在齒輪的各嚙合面上加入高粘度油脂，利用油膜的強(qiáng)度均載） 。勻載不僅可以減小噪聲而且可以增加齒輪壽命 [5-6]。( 4 ) 洗衣機(jī)減速離合器設(shè)計(jì)和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合傳動(dòng)原理和計(jì)算出的相關(guān)參數(shù)，確定其總布體局。在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置中取消皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)波輪和脫水桶，變成“空芯”電動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)為轉(zhuǎn)矩大、效率高、噪音低。洗衣機(jī)中減速離合器采用摩擦盤式減速離合器，來有效的實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的洗滌與脫水。5圖 3.3 離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4 預(yù)期成果通過分析，解決減速離合器整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和各個(gè)部件選用、布局，改善減速離合器的性能。此設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面著手：( 1 ) 介紹洗衣機(jī)發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀，洗衣機(jī)減速離合器和行星齒輪的傳動(dòng)；( 2 ) 洗衣機(jī)減速器方案和離合器方案的設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算及校核，受力分析等，主要是保證洗衣機(jī)減速離合器能夠高效穩(wěn)定的運(yùn)行，有一定的壽命并且控制其振動(dòng)和噪聲；( 3 ) 在減速離合器與電機(jī)總體結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)中，對(duì)減速器動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的改進(jìn)主要是提高了傳動(dòng)效率，減少了一些故障的發(fā)生，減弱了振動(dòng)與噪聲。完成部件零件圖及整體裝配圖，完成設(shè)計(jì)說明書（論文） 。5 研究工作進(jìn)度計(jì)劃2010.11.01-011.12.25 準(zhǔn)備和閱讀資料、完成外文翻譯、文獻(xiàn)綜述及開題報(bào)告；2011.02.25-2011.03.07 完成文獻(xiàn)綜述的修改、定稿；開題答辯；2011.03.17-2011.04.04 機(jī)構(gòu)分析與校核計(jì)算；62011.04.07-2011.04.25 機(jī)械裝配圖繪制；2011.04.28-2011.05.12 機(jī)械零件圖繪制，論文及設(shè)計(jì)說明書撰寫；2011.05.13-2011.05.20 成稿、修改、裝訂，準(zhǔn)備答辯。1參考文獻(xiàn)[1] 陳水東．全自動(dòng)洗衣機(jī)新型減速離合器[J] ．家用電器科技，2005，(8)：63-64 ．[2] 彭作新．洗衣機(jī)減速器中行星齒輪的疲勞強(qiáng)度問題及相應(yīng)對(duì)策[J]．家用電器科技，1992，(8)：4．[3] 饒振綱．行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M] ．北京：國防工業(yè)出版社，1994．[4] 高晨丹．基于對(duì)星輪減速器的研究談發(fā)展前景[J] ．民營(yíng)科技，2009，(9)：16．[5] 鐔丹中．全自動(dòng)洗衣機(jī)的減振降噪技術(shù)[J] ．降噪專輯，2000，(5)：38-40 ．[6] 焦建寧．行星齒輪傳動(dòng)的勻載[J] ．家用電器科技，2002，(5)：78-79 ．