行星齿轮减速器的设计

自动洗衣机行星齿轮减速器的设计摘要本文阐述一种自动洗衣机内部的行星轮系减速器。

在洗衣机中使用行星轮系减速器正是利用了行星齿轮传动：体积小、质量轻、结构紧凑、承载能力大、传动效率高、传动比较大、运动平稳、抗冲击和震动的能力较强、噪声低的特点。

行星轮减速器利用齿轮减速器的原理，用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机高速运转的动力，通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮，啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。

由于行星轮系减速也存在很多缺点，它不仅要材料优质、结构复杂、制造精度要求较高、安装较困难些，设计计算也较一般减速器复杂。

本文主要就对这些缺点加以改进，使洗衣机的工作性能更加的平稳。

随着对行星传动技术进一步的深入地了解和掌握，以及对国外行星传动技术的引进和消化吸收，从而使其传动结构和均载方式都不断完善，同时生产工艺水平也不断提高，完全可以制造出更好的行星齿轮传动减速器。

关键词：行星轮系减速器；行星轮；太阳轮；行星架目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外的研究现状和发展趋势 (1)1.3 主要研究内容 (1)第2章传动原理及特点 (3)2.1 行星齿轮传动原理 (3)2.2 有关固定参数和工作原理 (3)2.3 行星轮系减速器特点 (5)2.4 本章小结 (5)第3章传动系统方案的设计 (6)3.1 传动方案的分析与拟定 (6)3.1.1 对传动方案的要求 (6)3.1.2 拟定传动方案 (6)3.2 行星齿轮传动设计 (6)3.2.1 传动比和效率计算 (6)3.3 传动的配齿计算 (7)3.4 几何尺寸和啮合参数计算 (8)3.5 传动强度计算及校核 (11)3.6 行星齿轮传动的受力分析 (12)3.7 本章小结 (15)第4章轮架与输入输出轴的设计 (17)4.1 齿轮材料及精度等级 (17)4.2 减速器齿轮输入输出轴的设计 (17)4.2.1 减速器输入轴的设计 (17)4.2.2 减速器输出轴的设计 (19)4.3 本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第1章绪论1.1课题背景本课题研究的是一种自动洗衣机的行星齿轮减速器，其特征在于采用由太阳轮、均匀排布在太阳轮外周并与太阳轮外啮合的各行星轮、以及与所述各行星轮内啮合的内齿轮构成的行星轮系。

行星齿轮减速器的设计及三维建模系部：自动化工程系专业：机电一体化技术学号：G1240111 姓名：杨震指导教师：朱红娟日期：2015年3月6日行星齿轮减速器的设计及三维建模摘要行星齿轮减速器作为重要的传动装置，在机械、建筑等领域应用非常广泛。

它具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高、运动平稳等特点。

本设计基于这些特点对行星齿轮减速器进行结构设计，并对其进行UG三维建模。

首先比较各种类型行星齿轮的特点，确定设计方案及设计方向、确定设计的整体结构；其次根据给定的设计要求，传动比、输入转速、输入功率及工况条件进行减速器的具体结构设计：先对高速级齿轮进行结构设计，然后是低速级齿轮的结构设计，其次对行星架及各部分轴的整体结构设计；最后完成UG的三维建模，并对其模型进行整体的装配。

关键词：行星齿轮减速器、行星齿轮、定轴齿轮、三维建模Design of planetary gear reducerAnd 3D modelingAbstractPlanetary gear reducer as transmission device is important, used in machinery, construction and other fields widely. It has the advantages of small volume, light weight, compact structure, large transmission ratio, high efficiency, stable motion characteristics. The design is based on the characteristics of planetary gear reducer structure design, 3D modeling and UG on it. The characteristics of various types of planetary gear compared at first, determine the design scheme and design direction, determine the overall structure design; secondly, according to the requirements of a given design, transmission ratio, input speed, input power and working condition of concrete structure design of the reducer: first, design the structure of high speed gear, and then the structure design of low speed gear the second on the planetary frame, and each portion of the shaft design of whole structure; finally completes the 3D modeling of UG, and the whole assembly of the model.Keywords: planetary gear reducer, planetary gear, fixed axis gear, 3D modeling目录第一章绪论 (6)1.1 本次课题的意义与目的 (6)1.2 国内外研究现状及发展情况 (6)1.3 本次课题的主要设计内容 (7)第二章行星齿轮减速器方案确定 (8)2.1 基本参数要求及选择 (8)2.2 高、低速级齿轮的选择 (8)2.3 行星齿轮减速器方案确定 (11)第三章行星齿轮减速器高速级结构设计 (12)3.1 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图 (12)3.2 配齿计算 (12)3.3初步计算齿轮的主要参数 (13)3.4 啮合参数计算 (19)3.5 传动效率的计算 (20)3.6齿轮强度校核计算 (21)第四章行星齿轮减速器低速级结构设计 (34)4.1 选择齿轮材料，确定热处理方法 (34)d (35)4.2 按齿面接触疲劳强度条件计算小齿轮直径e4.3 齿轮的主要参数和计算几何尺寸 (38)4.4 校核轮齿弯曲疲劳强度 (40)4.5 验算齿轮的圆周速度 (41)第五章行星齿轮减速器轴及行星架的结构设计 (42)5.1 输出轴的结构设计 (42)5.2 输入轴的结构设计 (45)5.3 中间轴的结构设计 (46)5.4 行星轴的结构设计 (47)5.5 行星架的结构设计 (48)5.6 箱体的结构设计 (49)第六章行星齿轮减速器的三维建模 (50)6.1 UG NX 6.0简介 (50)6.2 UG NX 6.0 的特点 (51)6.3 齿轮、轴、行星架、箱座及箱盖的三维建模 (52)6.4 整体的三维建模 (61)第七章结论 (65)第八章致谢 (66)参考文献 (67)行星齿轮减速器的设计及三维建模第一章绪论1.1 本次课题的意义与目的行星齿轮传动与普通的定轴齿轮传动相比较，具有质量小、体积小、传动比大、承载能力强以及传动平稳和传动效率高等优点，这些已经被越来越多的机械工程技术人员所了解和重视，由于应用比较广泛因此，对于学习机电专业的学生来说，了解更多的机械知识更多的尝试问题那就更是有必要了，为了使这种设计更加高效的利用起来，更加的普遍，使印象更加深刻，只有自己动手探索研究才能得到更深的了解和记忆，只有这样才能更好地应用。

行星齿轮减速器设计【开题报告】开题报告机械设计制造及其自动化行星齿轮减速器设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义[国内外研究动态]1．国内行星齿轮传动技术的发展概况：对行星齿轮传动技术的开发及运用在我国自上世纪五十年代就开始了，但直到改革开放前的相当长的一段时间里，由于受设计理念与水平、加工手段与材料及热处理质量等方面的限制，我国各类行星齿轮减速箱的承载能力及可靠性都还处于一个比较低的水平，以至于我国许多行业配套的高性能行星齿轮箱，如磨机齿轮箱等都采用进口产品。

改革开放以来，随着国内多家单位相继引进了国外先进的行星传动生产和设计技术并在此基础上进行了消化吸收和创新开发，使得国内的行星传动技术有了长足的进步。

在基础研究方面，通过国内相关高校、研究院所及企业的合作，在行星传动的均载技术、优化设计技术、结构强度分析、系统运动学与动力学分析及制造装配技术等方面都取得了一系列的突破，使得我国已全面掌握了行星传动的设计、制造技术并形成了一批具有较强实力的研发制造机构。

继西安重型机械研究所联合多家单位推出国内第一代通用行星齿轮减速器产品系列并完成其标准化工作后，目前正在推出性能更为先进、结构更为合理的新一代行星齿轮减速器产品。

与此同时，国内其他单位也开发出了一系列专用行星齿轮产品。

在制造手段方面，近二十年来通过引进及自主开发的磨齿机、插齿机、加工中心及热处理装置的广泛运用，大大提升了制造水平，在硬件上也切实保证了产品的加工质量。

目前，国内开发的重载行星传动装置已成功运用于许多多年来一直采用国外产品的领域。

如西重所开发的运用于铝铸压机的行星齿轮箱最大输出力矩已达到600KN·m，运用于水泥滚压机的大型行星齿轮箱的输出力矩已达到400KN·m，均成功替代了进口产品。

国内生产的运用于磨机的行星齿轮箱的最大功率已达到3600KW，运用于中小功率的行星齿轮箱更是数不胜数。

二十余年的实践与运用证明目前我国的行星传动齿轮箱的设计制造已达到与先进工业国家相当的水品，完全可满足为国内格行业传动配套的的需求。

机械设计专业毕业论文——自动洗衣机行星齿轮减速器的设计一、绪论自动洗衣机是现代家庭不可或缺的家电之一，它帮助人们解决了日常洗涤物品的问题，提高了人们的生活质量。

目前，自动洗衣机的种类繁多，其中一种常用的结构是行星齿轮减速器驱动的。

行星齿轮减速器相对于其它减速器具有更高的精度、更大的扭矩、更高的效率等特点。

因此，本文以自动洗衣机的行星齿轮减速器为研究对象，进行设计并进行相应的分析和验证。

二、行星齿轮减速器的基本概念行星齿轮减速器主要由太阳轮、行星轮和内齿圈组成，太阳轮与内齿圈固定，行星轮固定在行星架上，并绕太阳轮公转，同时还绕着行星轮自转。

通过行星架的运动使得内齿圈的输出轴旋转，实现减速。

行星齿轮减速器相对于其它减速器具有结构紧凑、寿命长、噪音低、传动效率高等优点，被广泛应用在各种设备中。

三、设计流程1、确定主要参数行星齿轮减速器是根据输入端的转速及转矩要求，选择合适的标称输出转矩和速比的，所以首先要明确输入端的转速要求。

本文假设输入端转速为1500rpm，转矩为20 Nm。

在此基础上，选择输出转矩为100 Nm，速比为1:30。

2、确定齿轮参数太阳轮的齿数z1为30，行星轮的齿数z2为28，内齿圈的齿数z3为104。

由于行星轮固定在行星架上并绕太阳轮公转，需要确定行星架的数量。

经过计算，行星架的数量n为3。

3、齿面设计行星齿轮减速器的齿面设计是关键，如果设计不当，很容易出现齿面接触不均，导致减速器寿命缩短甚至毁坏。

齿面设计的主要目标是确保每个行星齿轮轨迹都落在太阳轮和内齿圈齿面的中心线上。

在此基础上，根据实际工作情况将齿面进行优化，使减速器性能更加稳定。

4、结构设计行星齿轮减速器的结构设计需要考虑实际工作场景，合理布置齿轮、架子等零部件。

考虑到自动洗衣机的体积限制，本文采用了紧凑型设计，行星架布置在太阳轮内部，内齿圈采用螺旋式布置。

四、结论本文以自动洗衣机的行星齿轮减速器为研究对象，进行了设计工作，并对齿轮参数、齿面设计、结构设计等方面进行了详细介绍。

自动洗衣机行星齿轮减速器的设计首先，行星齿轮减速器由外齿圈、内齿圈、星轮和固定在外壳上的载频等组成。

其中，外齿圈固定在壳体上，内齿圈与洗衣机内筒连接。

为了使减速器的传动效率高、噪声小且寿命长，我们需要针对几个关键点进行设计：1.齿轮参数的选择：首先，需要根据行星齿轮减速器的传动比例和输入输出转速来选择适当的齿轮参数，如模数、齿数和齿距等。

通常情况下，模数越大，齿轮的强度越高，但减速器的体积也会增大。

2.齿轮材料的选择：齿轮材料的选择对减速器的寿命和噪声有着重要的影响。

常用的齿轮材料有钢、塑料和铸铁等。

钢齿轮具有较高的韧性和强度，但噪声较大；塑料齿轮具有良好的减震性能和静音效果，但强度较低。

根据实际需求，可以选择合适的齿轮材料。

3.轴承的选取：减速器中的轴承是保证其正常运转的关键部件。

在设计过程中，需要根据负载情况和转速来选取适当的轴承类型，同时还需要考虑其寿命和摩擦损耗等因素。

4.接触疲劳强度的计算：接触疲劳强度是评价齿轮对接触疲劳强度的重要指标。

在设计过程中，需要根据齿轮的几何参数、材料和齿轮传动的类别来计算接触疲劳强度，以确保齿轮的安全性能。

除了上述关键点外，还需要考虑减速器的噪声和传动效率等问题。

为了降低噪声，可以采用减震措施，如合理设计齿轮的参数和齿形等；为了提高传动效率，可以采用优化的齿轮组合形式，减少传动链条的摩擦损失。

总而言之，自动洗衣机行星齿轮减速器的设计需要考虑齿轮参数的选择、齿轮材料的选择、轴承的选取和接触疲劳强度的计算等关键点，同时还需要降低噪声和提高传动效率。

通过合理的设计和选择，可以使减速器具有稳定的传动性能和较长寿命。

行星齿轮减速器的设计首先，齿轮参数的选取是行星齿轮减速器设计的基础。

在选取齿轮参数时，需要考虑传动比、传动效率、传动扭矩、离散比和齿面强度等因素。

传动比决定了输入输出转速的比值，传动效率反映了传动系统的能量损失情况，传动扭矩决定了行星轮的尺寸和选用材料，离散比是指行星轮和太阳轮的齿数之比，齿面强度是指齿轮的齿面承受的最大应力。

根据传动系统的具体要求和实际情况，可以选择合适的齿轮参数。

其次，齿轮传动的计算是行星齿轮减速器设计中的核心内容。

在进行齿轮传动计算时，需要确定行星轮、太阳轮和内外交叉轮的齿数，计算齿轮的模数、分度圆直径和齿宽等参数。

同时，还需要根据齿轮的传动比和传动效率计算出减速器的输入输出转速，并通过传递系数和传递效率计算出轴间传递力，以确定齿轮的尺寸和强度。

然后，行星齿轮减速器的结构设计是保证减速器正常运行的重要环节。

行星齿轮减速器的结构主要包括机壳、输入轴、输出轴、行星轮和太阳轮等零部件。

在进行结构设计时，需要根据传动比和减速器的安装位置来确定行星轮和太阳轮的位置，选择合适的轴承和密封件，设计适当的联轴器和传递机构，以确保减速器的可靠性和稳定性。

最后，强度分析是行星齿轮减速器设计的最后一步。

在进行强度分析时，需要考虑齿轮的疲劳强度、齿面接触应力、齿根弯曲应力和材料的强度等因素。

通过应力分析和强度计算，可以确定齿轮的尺寸和选用的材料是否满足设计要求，以确保减速器在使用过程中的安全可靠。

综上所述，行星齿轮减速器的设计涉及到齿轮参数选取、齿轮传动计算、结构设计和强度分析等方面，需要综合考虑多个因素并根据具体需求进行优化，以实现减速器的高效性和可靠性。

此外，在设计过程中需要使用专业的设计软件和工具，进行系统仿真和优化分析，以提高设计效率和减速器的整体性能。

NGW行星齿轮减速器的设计首先，我们需要确定NGW行星齿轮减速器的传动比。

传动比是指输入轴转速与输出轴转速之间的比值，通常由齿轮的齿数比确定。

在确定传动比时，需要考虑到被传动装置的工作条件和要求，以及NGW行星齿轮减速器的结构特点和制造工艺。

一般而言，NGW行星齿轮减速器的传动比可以根据工作条件和设计要求进行选择。

接下来，我们需要进行NGW行星齿轮减速器的齿轮参数设计。

齿轮的参数设计包括齿轮的模数、齿数、齿轮啮合角等。

模数决定了齿轮的尺寸和齿面接触强度，一般通过强度计算来确定。

齿数决定了齿轮的传动比，并且齿数的选择还需要满足齿轮传动的平滑性要求。

齿轮啮合角则决定了齿轮的啮合性能和传动效率，一般通过减速器的运动试验来确定。

在设计NGW行星齿轮减速器时，还需要考虑到齿轮的材料选择和热处理工艺。

齿轮的材料应具有良好的力学性能和疲劳强度，一般选择高强度合金钢或工程塑料。

齿轮的热处理工艺包括淬火和回火等，可以提高齿轮的强度和硬度，延长使用寿命。

此外，NGW行星齿轮减速器还需要进行结构设计和强度计算。

结构设计包括减速器的内部组成部分、外部壳体和密封装置等。

强度计算主要包括齿轮的强度计算和轴的强度计算等，以确保减速器在工作过程中能够承受所需的工作载荷和传动力矩。

最后，需要进行NGW行星齿轮减速器的动力学分析和传动效率计算。

动力学分析可以通过数值模拟或实验来进行，以研究减速器在工作过程中的振动和噪声情况。

传动效率计算可以通过减速器的理论计算和实际测试来进行，以评估减速器的传动效率和能量损耗情况。

综上所述，NGW行星齿轮减速器的设计涉及传动比的选择、齿轮参数设计、材料选择、热处理工艺、结构设计、强度计算、动力学分析和传动效率计算等多个方面。

通过合理的设计和优化，可以实现减速器的高精度、高扭矩传动，并满足各种机械设备的要求。

行星齿轮减速器的设计一、传动比计算行星齿轮减速器的传动比是根据其结构和工作原理来计算的。

首先，需要确定减速器的级数和各级齿轮的齿数、模数、螺旋角等参数。

然后，根据这些参数和相关公式计算出减速器的传动比。

二、齿轮设计齿轮设计是行星齿轮减速器设计的核心环节，包括齿轮类型选择、齿轮精度确定、齿轮材料和热处理选择、齿轮强度计算等。

此外，还需要根据减速器的工作环境和工况条件，对齿轮进行优化设计，以提高其承载能力和使用寿命。

三、轴承选择轴承是行星齿轮减速器中非常重要的部件，其选择应根据载荷的大小、方向和转速等因素来确定。

对于行星齿轮减速器，常用的轴承类型包括球轴承和滚子轴承。

在选择轴承时，应考虑其尺寸、载荷容量、极限转速和极限寿命等参数。

四、箱体结构设计箱体是行星齿轮减速器的支撑和固定部件，其结构设计应考虑减速器的安装方式和整体布局。

同时，箱体结构应具有良好的刚度和强度，能够承受较大的动载荷和静载荷。

此外，箱体结构还应具有良好的散热性能和密封性能。

五、润滑与散热设计润滑与散热是行星齿轮减速器正常运行的必要条件。

润滑设计主要是确定润滑油或润滑脂的类型、添加量和润滑方式。

散热设计主要是通过合理的散热结构和散热面积来降低减速器的温度。

六、热负荷与疲劳强度校核热负荷与疲劳强度校核是行星齿轮减速器设计的重要环节，主要目的是确保减速器在正常工作时不会因过热或疲劳而损坏。

通过热负荷与疲劳强度校核，可以确定减速器的安全系数和使用寿命。

七、强度与刚度计算强度与刚度计算是行星齿轮减速器设计的关键环节，主要目的是确保减速器在工作过程中具有良好的稳定性和可靠性。

通过强度与刚度计算，可以确定减速器的各部件尺寸和材料类型，以满足工作需求。

八、优化与改进在完成初步设计后，还需要对行星齿轮减速器进行优化和改进。

这包括对各部件的优化设计、对整体结构的改进等。

通过优化与改进，可以提高减速器的性能、降低制造成本和提高生产效率。

中文摘要在日常的洗衣机中使用行星轮系减速器较普通齿轮减速器，拥有体积小、重量轻等诸多优点。

它的组成结构紧凑、承载能力较大、传动效率高、动作平稳、具有很强的抗震能力，综合上述优点之后，并且拥有噪声低的特点，所以在生产生活中得到很多的应用。

但是同时它也存在一定的缺点：例如结构复杂、材料要求较高加工精度高、设计计算及安装困难也很复杂。

但随着研究的深入，技术的提升，国内外技术的整合，其结构等技术不断完善，生产设备条件的优化，完全可以生产出来更好的行星减速器。

行星齿轮减速器的原理，围绕一个轴线位置固定的太阳轮，太阳轮边上设置轴线变动的齿轮，既做自传又做公转。

行星轮的支撑机构命名为行星架，通过行星架将动力传到轴上，再传给其它齿轮。

若干个齿轮组成的一个轮系，拥有一个原动件，这种周转轮系称为行星轮系。

根据负载情况进行一般的齿轮强度、几何尺寸的设计计算，然后要进行传动比条件、同心条件、装配条件、相邻条件的设计计算，由于采用的是多个行星轮传动，还必须进行均载机构及浮动量的设计计算。

行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为：2K—H、3K、及K—H—V三种。

若按各对齿轮的啮合方式，又可分为：NGW型、NN型、WW型、WGW型、NGWN 型和N型等。

N表示内啮合，W表示外啮合，G表示内外啮合公用行星轮。

本文所设计的行星齿轮是2K—H行星传动NGW型。

关键词：行星轮；太阳轮；行星架；齿轮强度目录摘要 (I)1 引言 (1)2 原始数据及系统组成框图 (2)2.1有关原始数据 (2)2.2系统组成框图 (2)3 减速器行星轮设计 (3)4 传动系统的方案设计 (4)5 行星齿轮传动设计 (5)5.1行星齿轮传动的传动比和效率计算 (5)5.2 行星齿轮传动的配齿计算 (6)5.3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (7)5.4行星齿轮传动强度计算及校核 (9)5.5行星齿轮传动的受力分析 (15)5.6行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (15)5.7轮间载荷分布均匀的措施 (16)6 行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计 (17)6.1轮材料及精度等级 (17)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (17)6.3按齿根弯曲疲劳强度计算 (18)6.4主要尺寸计算 (18)6.5验算齿轮的圆周速度v (19)7 行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 (19)7.1减速器输入轴的设计 (19)7.2行星轮系减速器齿轮输出轴的设计 (23)8 总结 (24)9 参考文献 (25)1.引言上世纪80年代初，洗衣机被引进中国，替代了人民传统的手洗方式，由刚开始的单缸到后来的双缸发展，再到现在的全自动洗衣机，相信科技的不停发展，会产生科技含量更高，更智能的洗衣机。