毕业设计全自动波轮式洗衣机——机械传动系统设计计算

1、毕业设计：全自动波轮式洗衣机机械传动系统设计计算 指导教师：吴晓红 李宝栋 机械电子工程专业:张君波轮式全自动洗衣机的传动系统的设计计算内容较多，但当大多数零部件可以选用而无需进行设计，一般设计内容主要有：方案设计、电动机选用、带传动设计、行星减速器设计等。4.1方案设计波轮式洗衣机常用布局为输入轴布置在内桶的中心处,整个传动系统基本上同轴布置,电动机只能偏置一边,为了保持平衡,可将排水电磁阀和排水管与电动机对称布置,必要时可加平衡块。根据设计任务中给出的内桶直径为400 mm则外桶直径约为470mm,电动机轴与洗涤输入轴之间中心距只能为150mm左右，在此范围内选择合适的一级降速传动比和采用

2、带轮传动。基本参数的选择目前洗衣机的洗衣量、电动机功率、内桶直径等基本参数，大多数企业是通过实验进行设计选用的。表4-1是目前常用的波轮式全自动洗衣机基本参数情况，可供设计时参考。 表4-1 波轮式全自动洗衣机基本参数洗衣量/kg电动机功率/W内桶直径/mm脱水转速/(r·min-1)洗衣转速/(r·min-1)3.8180Ø4005207008001203004.5250Ø4005207008001203005.0250Ø4005207008001203005.5370Ø4005207008001203006.0370Ø4

3、00520700800120300根据设计任务要求最大洗衣量为3.8kg，参照表4-1选用电动机功率为180W，电动机满载时转速为1370r·min。4.3 V带传动设计计算因为V带传动允许的传动比较大，结构较紧凑，在同样的张力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，所以这里选用了最常用的V带作为第一级降速。参照表4-1，初步选定电动机功率P为180W，洗衣转速为180r/min，脱水转速为720r/min，则传动比为： （1）计算功率 由于载荷变动小，因此取工作情况系数 =0.18kW（2）选择带型 根据小带轮转速为1370r/min，以及小带轮安装尺寸的大概范围，选取普通V带Z

4、型（见图4-1） （3）带轮的基准直径 初选小带轮的基准直径，查表4-2和表4-3，选取=55mm，大于V带轮的最小基准直径的要求50mm。 表4-2 V带轮的最小基准直径槽型Z SPZA SPAB SPBC SPC50 6375 90125 140200 224大带轮的基准直径为：=，按表4-3圆整为=106mm。计算功率/kW图4-1 普通V带选型图（4）验算带的速度普通V带的最大带速，故满足要求。表4-3 V带轮的基准直径系列基准直径带 型YZSPZASPABSPBCSPCDE外径5053.2546366.2677174.275757980.58083.28485.58590.59093

5、.29495.595100.5100106112118125132140150103.2115.2128.2104116129136144154105.5111.5117.5123.5130.5137.6145.5155.5132139147157（5）中心距和带的基准长度Ld 根据洗衣机桶体的安装尺寸，初取0=140mm，基准长度： 查表4-4选取和538mm 相近的标准带的长度Ld为560mm，则实际中心距为：在安装时，在结构上要保持V带有一定的张紧力，安装中心距会略有所变化。表4-4 V带的基准长度系列及长度系数KL基准长度L d/mmK L普通V带窄V带YZABCDESPZSPASPB

6、SPC4501.000.895001.020.915600.946300.960.810.827100.990.820.848001.000.850.860.819001.030.870.810.880.83（6）主动轮上的包角1 （7）带的根数z 长度系数KL、包角系数K、单根V带基本额定功率P0、单根V带额定功率增量P0查表4-4、表4-5、表4-6a和表4-6b，取KL=0.94、K=0.95、P0=0.16 kW、P0=0.02kW。表4-5 包角系数小带轮包角(°)小带轮包角(°)18011450.911750.991400.891700.981350.88165

7、0.961300.861600.951250.841550.931200.821500.92表4-6a 单根普通V带的基本额定频率 （单位：kW）带型小带轮节圆直径小带轮转速400730800980120014602800Z型506371800.060.080.090.140.090.130.170.200.100.150.200.220.120.180.230.260.140.220.270.300.160.250.310.360.260.410.500.56表4-6b 单根普通V带额定功率的增量 （单位：kW）带型小带轮转速传动比1.001.011.021.041.051.081.091.

8、121.131.181.191.241.251.341.351.511.521.99Z型4007308009801200146028000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.010.000.000.000.000.010.010.020.000.000.000.010.010.010.020.000.000.010.010.010.010.030.000.000.010.010.010.020.030.000.010.010.010.020.020.030.000.010.010.020.020.020.040.010.01

9、0.020.020.020.020.040.010.020.020.020.030.030.04取z=1。（8） 带的预紧力 V带单位长度的资料q 查表4-7得q=0.06kg/m，单根V带所需的预紧力为：=表4-7 V带单位长度的质量带型ZSPZASPABSPBCSPC0.060.070.100.120.170.200.300.37（9）带传动作用在轴上的力：4.4带轮的结构设计参考相关的机械设计手册、机械零件设计和机械设计基础教材。设计出带轮的结构详见带轮的结构图。4.5行星减速器设计已知洗衣转速为180r/min，脱水转速为720r/min。由于脱水时行星减速器中心轮与内齿圈顺时针等速旋转，故中心轮与行星架的传动比为1，波轮与内桶顺时针等速旋转，因此由洗涤状态来进行行星减速器的设计计算。（1） 洗涤状态传动比 洗涤输入轴与波轮的传动比为：（2）初选中心轮和内齿圈齿数 洗涤时中心轮旋转，内齿圈静止，中心轮与行星架的传动比按以下公式计算：初选中心轮齿数，由式计算得内齿圈齿数。（3） 计算行星轮齿数 由于洗衣机工作扭矩不大，选择齿轮模数为1mm，如选4个行星轮对此布置，则可计算出行星齿轮齿数为： 最终确定中心轮齿数为19，内齿圈齿数为57，行星齿轮齿数为19，实际传动比为4，洗衣转速为180r/min。1. 棘爪与棘轮机构设