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表4.3 制动器的尺寸参数
额制动器 规格 定退距额定制动转矩 基本尺寸/mm 1 2 3 D h1 K i d n? e1 e2 ?/mm 200-220 10 160 200 250 250 190 180 65 18 10 170 133 b F G B? E? H? A? L? 90 100 200 150 200 570 500 120
4.7传动齿轮的计算
4.7.1已知条件
动力传递方式经计算可以知道是斜齿轮传动，其输入功率为PI?16.27kw，小齿轮的转动速度nIII?19.12r/min，传动比i4?1，使用电机作为驱动方式，极限作业时长为每一年作业时间大约是300天，每一天的作业时间大约是16小时，冲击等级为中，10年，单方向运转。
4.7.2 设计步骤和方法
① 选择齿轮的制作原材料、精精确度的级别以及齿轮齿数模数 1）通过设计规定确定使用直齿轮。 2）精度等级选用7级精度。
3）材料的选择：根据[1]中表10-1来确定选取使用45#钢作为齿轮的制作原料，小齿轮的表面坚硬层度280HBS。大齿轮齿面的坚硬层为250HBS,两种材料的坚硬层度的差值约30HBS。
4）分别确定选取小大齿轮的齿的数目z1?24，z2?z1?i4?24?1?24。 ② 通过各齿轮表面间的相互接触面的力的承受力度进行计算 由设计计算公式进行计算，
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即
d1t?2.3231）确定公式内的各计算数值 a.试选载荷系数Kt?1.4
b.计算小齿轮传递的转矩：T1?8126.49N?m C.根据[1]表10-7选定齿宽系数?d?0.4
D.根据[1]表10-6确定材料的弹性系数ZE?189.8Mpa
E.根据[1]图10-21d确定两个齿轮的接触表面上的损坏极限压力强度的值分别是
12KT1u?1?ZE????du???H?? ? 式（4.48）?2?Hlim1?800Mpa，?Hlim2?750Mpa
F.根据[1]式10-13计算应力循环的次数
N1?60n1jLh?60?19.12?1?(10?300?16)?5.51?107 式（4.49） N2?N1?551?107 式（4.50） 1G.根据[1]图10-19选定碰触表面的受损使用时间常用数值数
KHN1?0.98,KHN2?0.99
h.计算接触疲劳许用应力
选定失去功效概率是1%，正常使用常数S=1.在根据式子（10-12）得： ??H?1? ??H?2? ??H??2）计算
A.算出小齿轮上的各个角度的圆上的直径dit，把??H?里面的比较小的数值写入下面的式子
3KT1u?1?ZE?1.4?8126.49?101?1?189.8?3?d1t?2.323????2.32??????352.8mm???du??H?0.41?763.25? 式（4.54）
22KHN1?Hlim10.98?800?Mpa?784Mpa 式（4.51） S1KHN2?Hlim20.99?750?Mpa?742.5Mpa 式（4.52） S1?784?742.5Mpa?763.25Mpa 式（4.53） 2??H?1???H?22 b.计算圆周速率v v?
?d1tn?60?1000?3.14?352.8?19.12?0.35m/s 式（4.55）
60000 17
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c.计算齿宽b
b??d?d1t?0.4?352.8?141.12mm 式（4.56） d.计算齿宽与齿高之比b/h 模数
mt?齿高
h?2.25mt?2.25?14.7?33.075mm 式（4.58） e.计算载荷系数
按照v?0.35m/s，级别为7的精确层度，通过[1]图10-8知运动载重常数Kv?1.01 直齿轮 KH??KF??1
通过[1]里面的表10-2查得使用系数KA?1
通过[1]里面的表10-4知道精确曾吨为7，小齿轮的分布形式采用的并不是对称性的分布时KH??1.417 b由?10.66，KH??1.417查[1]图10-13得KF??1.36 h故载荷系数
K?KAKVKH?KH??1?1.01?1?1.417?1.43 式（4.60） F.通过现实状况中载重的常数厘正后知道的各角度的圆的最大弦.由[1]式（10-10a）知道
d1?d1t3f.计算模数mH
mH?③按齿根弯曲强度计算
通过[1]式（10-5）得到齿根的弯曲强度的公式为 m?31）确定公式内的各计算数值
A.根据[1]图10-2c，小齿轮齿根的最大变化层度导致损坏的数值是?FE1?500Mpa 大齿轮?FE2?400Mpa
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d1t352.8 ??14.7mm 式（4.57）
z124b252.8 ??10.67 式（4.59）
h33.75k1.43?352.8?3mm?355.3mm 式（4.61） kt1.4d1355.3（4.62） ?mm?14.8mm 式
z1242KT1YFaYSa?dz12??F? 式（4.63）
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B.根据[1]图10-18确定齿根变化过大导致受损的使用时间常数是
KFN1?0.96,KFN2?0.98
c.计算弯曲疲劳许用应力
弯曲疲劳正常工作的常数S?1.4,根据[1里面式（10-12）可知 ??F?1? ??F?2?d.计算载荷系数
K?KAKVKF?KF??1?1.01?1?1.36?1.37 式（4.67） e.査取齿形系数
由[1]表10-5查得YFa1?2.65，YFa2?2.65 f.査取应力纠正系数
由[1]表10-5查得YSa1?2.226，YSa2?2.226 g.计算大、小齿轮的
YFaYSaKFN1?FE10.96?500?Mpa?342.9Mpa 式（4.64） S1.4KFN2?FE20.98?400?Mpa?280.0Mpa 式（4.65） S1.4??F?并加以比较
YFa1YSa1??F?1?2.65?2.226 ?0.01720 式（4.68）
342.92.65?2.226（4.69） ?0.021068 式
280 大齿轮的数值大 2) 设计计算 m?3YFa2YSa2??F?2?2KT1YFaYSa?dz12??F??32?1.37?8126.49?103?0.021068mm?9.3mm
1?242 式（4.70） 综上可知，齿轮模数m的大小根据承载能力确定，承载能力只跟齿轮直径有关系，确定根据弯曲强度计算出的模数m?12mm，参考碰触点的抗变形能力计算出各角度圆的最大弦d1?355.3mm，小型齿轮的模数
z1?取z1?30
大齿轮齿数 z2?1?30?30 取z2?30
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d1355.3??29.6 式（4.71） m12潍坊学院本科毕业设计
这样通过齿轮间的啮合进行动力传递，同时通过了了齿根部的最大抵抗变形能力和齿面碰触点的最大损坏能力的要求。
④几何尺寸计算 1）计算分度圆直径
d1?z1m?30?12mm?360mm 式（4.72）
d2?z2m?30?12mm?360mm 式 （4.73）
2）计算齿轮宽度
b??dd1?0.4?360mm?144mm 式（4.74）
取b2?150mm，b1?144mm 3）齿顶圆直径：
da1?d1?2ham?360?2?1?12?384mm 式（4.75） da2?d2?2ham?360?2?1?12?384mm 式（4.76）
4）齿根圆直径：
df1?d1?2(ha?c*)m?360?2?(1?0.25)?12?330mm 式（4.78）
df2?d2?2(ha?c*)m?360?2?(1?0.25)?12?330mm 式（4.79） ⑤几何尺寸列表
表4.4 几何尺寸列表
m ****Z1 Z2 d1 d2 da1 da2 df1 df2 b1 b2 12 30 30 360 360 384 384 330
330 144 150 ⑥判断齿轮的结构形式 1）判断小齿轮的结构形式
小齿轮上最大弦的数值是da1?384?500。
又D3?1.6D4?1.6d?1.6?85?136mm，D4为轴径，其值为D4?85mm。
D0?da2?(10~14)mn?384?(10~14)?12?216~264mm，两个 取D0?264mm
n1?0.5mn?0.5?12?6mm，r?5mm。
C?(0.2~0.3)?B?(.2~0.3)?144?(28.8~43.2)mm，取C?36mm
D0?D3233.6?136??200mm 式（4.80） 22 D1? D2?(0.25~0.35)(D0?D3)?(0.25~0.35)?(264?136)?(32~44.8)mm 式（4.81）
取D2?40mm。
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