揚州職業大學畢業設計說明書
設計(**)題目:
姓名: 楊妙
學號: 0901010235
院 (系): 機械工程學院
專業: 機械製造與自動化
班級: 09機械(2)班
指導教師: 陳國同
二〇一二年四月
摘要本課題是有關一種自動洗衣機減速離合器內部減速裝置行星輪系減速器的設計。在洗衣機中使用行星輪系減速器正是利用了行星齒輪傳動:體積小,質量小,結構緊湊,承載能力大;傳動效率高;傳動比較大;運動平穩、抗衝擊和震動的能力較強、雜訊低的特點。
行星輪減速其實就是齒輪減速的原理,它有乙個軸線位置固定的齒輪叫中心輪或太陽輪,在太陽輪邊上有軸線變動的齒輪,即既作自轉又作公轉的齒輪叫行星輪,行星輪有支援構件叫行星架,通過行星架將動力傳到軸上,再傳給其它齒輪.它們由一組若干個齒輪組成乙個輪系.只有乙個原動件,這種周轉輪系稱為行星輪系.
關鍵詞:行星輪系減速器、行星輪、中心輪、行星架。
第一章緒論
行星輪系減速器較普通齒輪減速器具有體積小、重量輕、效率高及傳遞功率範圍大等優點,逐漸獲得廣泛應用。同時它的缺點是:材料優質、結構複雜、製造精度要求較高、安裝較困難些、設計計算也較一般減速器複雜。
但隨著人們對行星傳動技術進一步的深入地了解和掌握以及對國外行星傳動技術的引進和消化吸收,從而使其傳動結構和均載方式都不斷完善,同時生產工藝水平也不斷提高,完全可以製造出較好的行星齒輪傳動減速器。
根據負載情況進行一般的齒輪強度、幾何尺寸的設計計算,然後要進行傳動比條件、同心條件、裝配條件、相鄰條件的設計計算,由於採用的是多個行星輪傳動,還必須進行均載機構及浮動量的設計計算。
行星齒輪傳動根據基本構件的組成情況可分為:2k—h、3k、及k—h—v三種。若按各對齒輪的嚙合方式,又可分為:
ngw型、nn型、ww型、wgw型、ngwn型和n型等。我所設計的行星齒輪是2k—h行星傳動ngw型。具有內外嚙合的2k-h型單級傳動優點較多,主要是傳動效率高,承載能力大,傳動功率不受限制、結構簡單、工藝性好。
2k-h型行星齒輪傳動由兩個中心輪2k和行星架h三個基本構件組成。n表示內嚙合,w表示外嚙合,g表示內外嚙合公用行星輪。
第二章原始資料及系統組成框圖
(一)有關原始資料
課題: 一種自動洗衣機行星輪系減速器的設計
原始資料及工作條件;
使用地點:自動洗衣機減速離合器內部減速裝置;
傳動比: =5.2
輸入轉速:n=2600r/min
輸入功率:p=200w
行星輪個數: =3
內齒圈齒數=63
(二)系統組成框圖
第三章減速器簡介
減速器是一種動力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將馬達的迴轉數減速到所要的迴轉數,並得到較大轉矩的機構。
減速器降速同時提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速器額定扭矩。降速同時降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。
一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機械無級變速機等等。按傳動級數主要分為:單級、二級、多級;按傳動件型別又可分為:
齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。
1) 蝸輪蝸桿減速器的主要特點是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。
2) 諧波減速器的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐衝擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。
3) 行星減速器其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做的很大。
第四章傳動系統的方案設計
傳動方案的分析與擬定
1)對傳動方案的要求
合理的傳動方案,首先應滿足工作機的功能要求,還要滿足工作可靠、傳動精度高、體積小、結構簡單、尺寸緊湊、重量輕、成本低、工藝性好、使用和維護方便等要求。
2)擬定傳動方案
任何乙個方案,要滿足上述所有要求是十分困難的,要統籌兼顧,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方案,適於在惡劣環境下長期連續工作。
圖4-1 周轉輪系
a-中心輪;g-行星輪;b-內齒圈;h-行星架
第五章行星齒輪傳動設計
(一)行星齒輪傳動的傳動比和效率計算
行星齒輪傳動比符號及角座標含義為: 1—固定件、2—主動件、3—從動件
1、齒輪b固定時,2k—h(ngw)型傳動的傳動比為
1-=1+/
可得1-=1-=1-5.2=-4.2
1= -63/(1-5.2)=15
輸出轉速:
n/=2600/5.2=500r/min
2、行星齒輪傳動的效率計算:
1-|-/(-1)* |*
=為a—g嚙合的損失係數,為b—g嚙合的損失係數,為軸承的損失係數, 為總的損失係數,一般取=0.025
按=2600 r/min、=500r/min、=-21/5可得
η=1-|-/(-1)* |*=1-|2600-500/(-4.2-1)*500|*0.025=97.98%
(二) 行星齒輪傳動的配齒計算
1、傳動比的要求——傳動比條件
即 =1+/
可得 1+/=63/5=21/5=4.2 =
所以中心輪a和內齒輪b的齒數滿足給定傳動比的要求。
2、保證中心輪、內齒輪和行星架軸線重合——同軸條件
為保證行星輪與兩個中心輪、同時正確嚙合,要求外嚙合齒輪a—g的中心距等於內嚙合齒輪b—g的中心距,即
稱為同軸條件。
對於非變位或高度變位傳動,有
m/2(+)=m/2(-)
得 =-/2=63-15/2=24
3、保證多個行星輪均布裝入兩個中心輪的齒間——裝配條件
相鄰兩個行星輪所夾的中心角=2π/
中心輪a相應轉過角,角必須等於中心輪a轉過個(整數)齒所對的中心角,
即2π/
式中2π/為中心輪a轉過乙個齒(周節)所對的中心角。
n/=/=1+/
將和代入上式,有
2π*//2π/=1+/
經整理後=+=(15+63)/2=24
滿足兩中心輪的齒數和應為行星輪數目的整數倍的裝配條件。
4、保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰——鄰接條件
在行星傳動中,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大於兩輪齒頂圓半徑之和,如圖1—2所示
圖5-1 行星齒輪
可得l=2*>
l=2*2/m*(+)*sin=39/2m
d+2=17m
滿足鄰接條件。
(三)行星齒輪傳動的幾何尺寸和嚙合引數計算
1.選定齒輪型別、精度等級
⑴按圖1-1所示的傳動方案,選用行星齒輪。
⑵自動洗衣機減速離合器內部減速裝置為一般工作機器,初選8級精度。
2.選擇材料及熱處理方法,確定許用應力
⑴材料及熱處理方法的選擇
中心輪a選選用45鋼正火,硬度為162~217hbs,要求齒面粗糙度1.6行星輪g、內齒圈b選用聚甲醛(一般機械結構零件,硬度大,強度、鋼性、韌性等效能突出,吸水性
小,尺寸穩定,可用作齒輪、凸輪、軸承材料)選8級精度,要求齒面粗糙度3.2。
⑵確定許用應力
由《參考文獻三》圖8—24得=180mpa, =160 mpa ;由表8—9得=1.3
由《參考文獻三》式8—14可得
=/=180/1.3=138 mpa
=/=160/1.3=123.077 mpa
這裡按硬齒面進行設計(適於高速、承載能力高、尺寸緊湊),硬齒面齒輪傳動抗點蝕能力較強,但常因齒根的折斷而失效,故通常先按齒根彎曲疲勞強度設計公式確定模數等引數,然後校核齒面接觸疲勞強度。
3.按齒根彎曲疲勞強度進行設計
行星齒輪減速器
一 2k h ngw 型行星齒輪減速器的優化設計 圖1.1 2k h型行星輪系機構簡圖 1 中心輪 2 行星輪 3 殼體 圖1.1 為2k h型行星輪系機構簡圖。已知 作用於中心輪的轉矩t1 1140n m,傳動比u 4 64,齒輪材料均為38simnmo,表面淬火45 55hrc,行星輪個數c 3...
新型行星齒輪減速器說明書
4 加換油制度 第一次加油運轉乙個月後應更換潤滑油,熱機換油,並沖洗乾淨,以後每6個月換油一次,同時定期檢查油的質量,發現混入雜質或老化變質,必須隨時更換,並經常檢查油位高度,低於規定高度需及時補足。5 當減速機連續停機超過24小時後,再啟動時應使齒輪和軸承充分潤滑,正常後方可帶負荷運轉。6 帶油幫...
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