（优秀毕业全套设计）全自动洗衣机减速离合器设计

图.行星轮系图中心轮，内齿圈，行星轮，行星架.离合器系统方案对传统离合器的分析目前市场上所见到的减速离合器基本上的结构类型为带制动式，如图.所示。

图.带制动式减速离合器的结构示意图这种离合器目前使用的比较普遍，但是它有个致命的弱点，即其带式制动器刹车带不能提供足够的刹车力矩来防止洗涤过程中的内桶跟转。

在洗涤过程中，波轮作用在水和洗涤物上的最大转矩可达•在公斤左右的洗衣机上，而刹车带所能提供的制动力矩，从理论计算上看在•左右，实际上由于摩擦表面接触不理想，往往只有•，有的甚至不足•。

由此而产生的跟转会造成洗涤物的缠绕，使得洗涤性能下降。

为了解决此问题必须要提高刹车力矩，此处有三条途径增大刹车带摩擦系数，增大包角，增大松边预紧拉力。

但是它们都有些缺陷摩擦系数值的提高往往受刹车带石棉橡胶板中含有其他填料材料磨耗的限制，因值增大后磨耗也将增大，寿命无法保证。

从改变结构入手，包角可从增大至左右，这时理论计算刹车力矩可达•当预紧拉力为时，比原来可提高。

按此结构制做的刹车带的实际刹车力矩可达•，般来说已基本上可以保证内桶不跟转了。

但是在脱水时又产生了新问题刹车带往往很难完全从刹车盘减速器壳上脱开，造成阻力矩的增大，致使脱水起动更加困难。

增大松边预紧拉力虽可提高刹车力矩，但它要求增大扭转制动弹簧刚度，因而要求增大电磁铁拉力。

这除了要增大能耗以外，还会增加机构动作的冲击力和噪声。

由于存在以上缺陷，会出现刹车带不易保证完全脱离，特别在洗衣机总装中若没调整好制动器拉杆的位置，则可能造成脱水阻力过大甚至无法使用电机烧坏。

另外，带制动式减速离合器有套离合杆机构，有些复杂，对减速器外表面有较高的加工要求。

拟定离合器方案为了完全解决带制动式减速离合器所带来的问题，在此本设计不采用带制动式，而是设计了种称为端面摩擦盘式的减速离合器。

端面摩擦式减速离合器的刹车机构是放置在减速离合器外壳的下端而不是在减速器外壳的中部，并取消了离合操作杆机构，在下端设计了刹车电磁铁，两个方丝螺旋弹簧和离合套来实现洗衣机的工作。

此离合器优越性在于取消了离合杆机构在定程度上简化了结构，刹车装置高效的实现了洗涤与脱水之间的转换，同时噪声和振动也得到了减少。

离合器结构示意图如下图所示图.离合器的结构示意图.螺栓.端面刹车盘.压力弹簧.制动板.刹车弹簧.离合弹簧.离合轴套.刹车电磁铁行星齿轮传动设计.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固定件，主动件，从动件齿轮固定时图.，型传动的传动比为.可得传出速度行星齿轮传动的效率计算为啮合的损失系数，为啮合的损失系数，为轴承的损失系数，为总的损失系数，般取。

按可得.行星轮传动的配齿传动比的要求传动比条件即.可得所以中心轮和内齿轮的齿数满足给定传动比的要求。

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，要求外啮合齿轮的中心距等于内啮合齿轮的中心距，即称为同轴条件。

对于非变位或高度位传动，有.得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中心轮相应转过角，角必须等于中心轮转过个整数齿所对的中心角，即式中为中心轮转过个齿所对的中心角。

.将和代入上式，有经整理后满足两中心轮的齿数和应为行星齿轮数目的整数倍的装配条件。

保证两行星齿轮的齿顶不相碰邻接条件在行星齿轮传动中，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。

可得.满足邻接条件。

.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。

齿轮模数的初算公式为.式中算术系数，对于直齿轮传动啮合齿轮副中小齿轮的名义转矩，使用系数，由参考文献表查得综合系数，由参考文献表查得计算弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数，由参考文献公式得小齿轮齿形系数，由参考文献图可得齿轮副中小齿轮齿数，试验齿轮弯曲疲劳极限，按由参考文献图至选取，所以取.分度圆直径齿顶圆直径齿顶高外啮合内啮合齿根圆直径齿根高齿宽由参考文献表选取中心距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为外啮合齿轮副为内啮合齿轮副表.齿轮数据表中心轮行星轮内齿圈模数.齿数分度圆直径.齿顶圆直径.齿根圆直径.齿宽.中心距.行星齿轮传动强度计算及校核行星齿轮弯曲强度计算及校核选择齿轮材料及精度等级中心轮选用钢正火，硬度为，选级精度，要求齿面粗糙度。

行星轮内齿圈选用聚甲醛般机械结构零件，硬度大，强度刚度韧性等性能突出，吸水性小，尺寸稳定，可用作齿轮凸轮轴承材料选级精度，要求齿面粗糙度。

转矩按齿根弯曲强度校核由参考文献得出如则校核合格。

齿形系数由参考文献得应力修正系数由参考文献得许用弯曲应力由参考文献得，由得由得由参考文献可得得齿根弯曲疲劳强度校核合格。

齿轮齿面强度的计算及校核齿面接触应力.许用接触应力为许用接触应力可按下式计算，即.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，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，即查参考文献表得，所以。

有关系数和接触疲劳强度使用系数查参考文献表选取动载荷系数对于接触情况良好的齿轮副可选取齿向载荷分布系数对于接触情况良好的齿轮副可取齿间载荷分布系数由参考文献表查得，行星轮间载荷分布不均匀系数由参考文献式得.由参考文献图得.所以同上节点区域系数由参考文献图查得弹性系数由参考文献图查得重合度系数由参考文献图查得螺旋角系数试验齿的解除疲劳极限由参考文献图查得最小安全系数，由参考文献表可得，接触强度计算的寿命系数由参考文献图可得润滑油膜影响系数由参考文献图，图，图查得齿面工作硬化系数由参考文献图查得接触强度计算的齿数系数由参考文献图查得所以所以有故齿面接触强度校核合格。

.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，即，且均匀对称的分布于中心轮之间所以在型行星传动中，各基本构件中心轮，内齿圈和转臂对传动主轴上的轴承所作用的总径向力等于零。

因此，为了简便起见，本设计在行星齿轮传动的受力分析图中均未绘出各构件的径向力，且用条垂直线表示个构件，同时用符号代表切向力。

为了分析各构件所受的切向力，提出如下三点在转矩的作用下，行星齿轮传动中各构件均处于平衡状态，因此，构件间的作用力等于反作用力。

如果在构件上作用有三个平行力，则中间的力与两边的力的方向用哪个反向。

为了求得构件上两个平行力的比值，则应研究它们对第三个力的作用点的力矩。

在型行星齿轮传动中，其受力分析图是由运动的输入件开始，然后以此确定各构件上所受的作用力和转矩。

对于支持圆柱齿轮的啮合齿轮副只需绘出切向力。

由于在输入件中心轮上受有个行星轮同时施加的作用力和输入转矩的作用。

当行星轮数目时，各行星轮上的载荷均匀，因此只需要计算其中的套即可。

在此首先确定输入件中心轮在每套中所受的输入转矩为可得式中中心轮所传递的转矩，输入所传递的名义功率，按照上述提示进行受力分析计算，则可得行星轮作用于中心轮的切向力而行星轮上所受的三个切向力为中心轮作用于行星轮的切向力为内齿轮作用于行星轮的切向力为转臂作用于行星轮的切向力为转臂上所受的力为转臂上的力矩为在内齿轮上所受的切向