全自动洗衣机减速离合器设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告浙江工业大学之江学院毕业设计（论文）开题报告11选题的背景和意义1.1选题的背景随着洗衣机质量不断提高和居民购买能力的增强，洗衣机行业迎来了成熟期之后市场需求的提升。目前，国内大部分洗衣机还有中外合资企业LG、三星、松下、惠而浦、东芝、夏普等的洗衣机减速离合器技术也趋于成熟。近年来，许多新技术和新工艺开始应用于洗衣机上，新型减速离合器也在进一步研究，使其工作更平稳，噪声更小。1.2国内外研究现状及发展趋势在世界，第一台自动洗衣机于1937年问世。这是一种“前置”式自动洗衣机。到了40年代便出现了现代的“上置”式自动洗衣机。随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期，以电脑（实际上微处理器）控制的全自动洗衣机在日本问世，开创了洗衣机发展史的新阶段。80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚。90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。之后，随着科技的进一步发展，滚筒洗衣机已经成了大家耳濡目染的产品。伴随着科技的进一步发展，相信新型更适合人们使用的洗衣机会给我们的生活带来新的方式。在我国，80年代全自动洗衣机所使用的减速离合器为扭簧式。在其制动鼓上端采用止逆扭簧，其目的是波轮洗涤时，内桶不会受到水流跟转而影响洗涤效果（另一方向有制动带阻滞）。但随着洗衣机工业的发展，洗衣机洗涤容量的不断加大，发现止逆扭簧在大容量洗涤时（洗涤量4.5kg以上）或长期使用后，扭簧磨损等原因造成内桶跟转严重，且易发生摩擦噪声。到80年代减速离合器采用了滚珠轴承与单向滚针轴承所组成的联合轴承即单向超越轴承克服了内桶跟转现象。我国目前减速离合器绝大部分沿用以日本松下电器公司为原型的带制动式减速离合器。运用于全自动洗衣机的减速洗涤轴和以螺旋扭簧离合机构偶合脱水轴并具有机械制动和阻动功能的减速离合器。而且还存在许多不足：体积大，不利于产品小型浙江工业大学之江学院毕业设计（论文）开题报告2化；同轴旋转系统由轴多个零件组成离合器，是以NGW型行星齿轮系机构减速传动，同轴度加工要求高；二个螺旋扭簧零件可靠性偏低。2005年陈水东设计了一种新型减速离合器，它有两种改进方案，一是在脱水轴的上方的外面，托盘的上面安装原刹车鼓内设的NGW型行星齿轮系，二是取消止回弹簧。目前国外尚未见到有关新型减速离合器的相关报道，国内的一些学者虽在这方面做了些工作，但现在还是处于试验阶段1。随着科学技术的高速发展和人们生活水平的不断提高，对于决定全自动洗衣机性能的减速离合器的要求也越来越高。而目前的减速离合器还是存在着体积大、结构复杂、有噪音、部件易损、耗能等缺点。为适应经济建设的发展，更多的为人们所接受，减速离合器需从结构简化、性能优越、效率愈高、能量低损，甚至智能化方向发展。2研究的基本内容本次研究的毕业设计所做的课题为洗衣机行星减速离合器设计，要求解决减速离合器整体结构简化和各个部件选用、布局，改善减速离合器的性能，从结构方面分析，对其中的一关键部件（减速部分）进行设计。2.1基本框架（1）减速离合器装置的原理分析；（2）减速离合器内部行星齿轮系传动首选参数选取；（3）行星齿轮传动设计；（4）减速离合器与电机总体结构布局设计2.2拟解决的关键问题本课题是围绕着减速离合器整体结构来进行系统设计的。主要的重点和难点为：1）行星齿轮传动首选参数选取；输入轴齿轮齿数，模数，行星轮齿数，齿宽等，各个零部件要求达到一定的寿命标准。2）行星齿轮传动设计；考虑洗衣机在洗涤和脱水两种不同状态下，输出轴所需要的转速。3）行星齿轮传动的工作原理以及其整体结构设计。要保证体积小、结构紧凑外，还要保证其高传动效率和大传动比。4）对离合器的结构设计,脱水与洗涤两种工作状态。3研究的方法及措施浙江工业大学之江学院毕业设计（论文）开题报告3课题的研究主要以理论研究为主，对减速器进行结构分析，确定其结构布局以及各部件选用。内容如下：(1)行星齿轮系传动的首选参数选取NGW型行星齿轮系机构具有传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等特点，但是如果相关参数选择不当同样会影响其减速性能，如输入轴齿轮齿数，模数，行星轮齿数，齿顶高等。其中减速器各部件中最薄弱的环节是行星齿轮，它的材料是聚甲醛，其破坏方式是典型的齿轮疲劳折断。将行星齿轮的变位系数改成正变位系数，使齿厚加大，增加抗疲劳强度。适当减小齿顶高，增加齿根弯曲强度2。图3.1行星齿轮传动结构图(2)行星齿轮传动的传动比、效率、配齿以及几何尺寸和啮合计算减速器除了要保证体积小、结构紧凑外，还要保证其高传动效率和大传动比，必须精确计算出其传动中的相关参数。对齿根圆角与齿槽底部结构的改进，在齿根处采用非标准设计，加大圆角将齿根圆弧过渡使齿槽底变成一段小圆弧，这可以减小应力集中而带来的缺陷，并且也减小了齿轮的加工难度2-4。图3.2周转轮系图(3)构件的材料选取与校核浙江工业大学之江学院毕业设计（论文）开题报告4为了传动过程中加强抗冲击、抗振动、运动平稳等的能力，行星轮系减速器的各部件（中心轮、行星轮、内齿轮、输入轴、输出轴）必须选取合理的材料，并进行校核。行星齿轮在传动过程中的传动平稳性问题，要求齿轮传动匀载，匀载方法（如采用薄壁齿圈，靠齿圈薄壁的弹性变形以达到均载目的、在齿轮的各啮合面上加入高粘度油脂，利用油膜的强度均载）。匀载不仅可以减小噪声而且可以增加齿轮寿命5-6。(4)洗衣机减速离合器设计和总体结构设计结合传动原理和计算出的相关参数，确定其总布体局。在动力驱动装置中取消皮带传动机构，由电机直接驱动洗衣机波轮和脱水桶，变成“空芯”电动机，其特点为转矩大、效率高、噪音低。洗衣机中减速离合器采用摩擦盘式减速离合器，来有效的实现洗衣机的洗涤与脱水。图3.3离合器结构简图4预期成果通过分析，解决减速离合器整体结构简化和各个部件选用、布局，改善减速离合器的性能。此设计从以下几个方面着手：(1)介绍洗衣机发展的国内外现状，洗衣机减速离合器和行星齿轮的传动；(2)洗衣机减速器方案和离合器方案的设计，对整个行星齿轮传动设计，传动强度计算及校核，受力分析等，主要是保证洗衣机减速