|
|
齿轮，轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。- E9 T2 I% B# k8 h% F& O8 H
: V, u3 T3 l; a' @# T直齿圆柱齿轮
& w9 p. l- X7 J) ] J最基本的齿轮传动是圆柱齿轮传动。常见的圆柱齿轮按其齿的方向分成直齿、斜齿和人字齿等。直齿圆柱齿轮由轮齿、幅板（或幅条）、轮毂等组成。3 C z% J# H8 n6 \
现以标准直齿圆柱齿轮为例，说明圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系，如图所示。
5 f( |! X0 f. J( G
8 L! V! n4 S+ L1 b i1. 直齿圆柱齿轮轮齿的各部分名称及代号
5 f( K* L, }% L) j" F% r7 q9 b3 \% o! R/ {
(1) 齿顶圆：通过轮齿顶部的圆，其直径用da表示。' c* \/ ?+ S2 G0 o- K
(2) 齿根圆：通过轮齿根部的圆，其直径用df表示。8 J7 v( A2 e8 O# y) V% b! n
(3) 分度圆：设计、制造齿轮时计算轮齿各部分尺寸的基准圆，其直径用d表示。' [( @+ W( j1 e7 T7 H/ y% I. {/ B( [; Y
(4) 齿 距：在分度圆周上相邻两齿对应点之间的弧长，用p表示。
1 I# _0 W: v: h(5) 齿 厚：一个轮齿在分度圆上的弧长，用s表示。# Z1 Q! A4 C$ S/ I! m+ T8 ]0 f
(6) 槽 宽：一个齿槽在分度圆上的弧长，用e表示。在标准齿轮中，齿厚与槽宽各为齿距的一半，即s＝e＝p/2，p＝s＋e。
7 u2 F. v/ m' U& ]+ r' F(7) 齿顶高：分度圆到齿顶圆之间的径向距离，用ha表示。$ g+ p: {% S) V: c" k$ m: |6 a8 q. W
(8) 齿根高：分度圆到齿根圆之间的径向距离，用hf表示。
: B, @. m- L S' r1 _! I, M(9) 齿 高：齿顶圆到齿根圆之间的径向距离，用h表示。
& g. {. i+ G9 Q- q(10)齿 宽：沿齿轮轴线方向量得的轮齿宽度，用b表示。% R' j& G0 k/ n/ i4 I5 t$ }& p0 a
$ q$ U# f4 G% R4 E- j; l
2. 直齿圆柱齿轮的基本参数与齿轮各部分的尺寸关系
0 W: q4 l( Q5 \3 n# R V! Q) A6 x
(1) 模数：如以z表示齿轮的齿数，齿轮上有多少齿，在分度圆周上就有多少齿距，因此，分度圆周长＝齿距×齿数，即πd＝pz
' v3 q2 n# i( g$ Q5 j6 h8 c% `& Q
式中π是无理数，为了便于计算和测量，齿距p与π的比值称为模数（单位为mm），用符号m表示，即
7 i2 u# w; C6 Y7 j+ G* [m＝p/π4 \, j. I1 E- x8 v
d＝mz
; g0 B& D' l6 p由于模数是齿距p与π的比值，因此齿轮的模数m愈大，其齿距p也愈大，齿厚s也愈，因而齿轮承载能力也愈大。9 k) c5 ?9 p3 I* ~9 G
4 V9 s3 g& T0 ^% _0 _2 d" T+ f
模数是设计和制造齿轮的基本参数。不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来制造。为了便于设计和制造，减少齿轮成形刀具的规格，模数已经标准化，我国规定的标准模数值见下表。
, E$ R: y }' j标准模数
. O: Y6 t8 b4 o: v7 @' G第一系列
4 r$ ~3 ^4 l* I, d% |3 o1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 507 S* H0 Y4 ^6 g+ l1 m3 {5 d% o
第二系列5 K( M* o9 i5 e" c" u# G
1.75 2.25 2.75 （3.25） 3.5 （3.75） 4.5 5.5 （6.5） 7 9 （11） 14 18 22 28 36 45
V: V' q. H- u+ G注：选用时，优先选用第一系列。$ E; A5 _: D- O M: e+ }* r
2 g( c: D) _3 H: s. ]) _
(2) 齿形角：齿轮的齿廓曲线与分度圆交点P的径向与齿廓在该点处的切线所夹的锐角α称为分度圆齿形角，通常所称齿形角是指分度圆齿形角，我国标准齿轮的分度圆齿形角为20°。3 G5 u T2 @8 [& N
只有模数和齿形角都相同的齿轮才能相互啮合。
0 g* q: r! h$ ~2 ^/ v: `在设计齿轮时要先确定模数和齿数，其他各部分尺寸都可由模数和齿数计算出来。
- u+ H5 ]; K/ O! D! O标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸关系见下表。( A4 j# f0 j0 Z7 j) Y2 y3 P
标准直齿圆柱齿轮的计算公式0 O8 U- B' H- q( P, F {
& O, m" C! x: o, I5 z4 e* {
直齿圆柱齿轮的画法2 M& w8 V% w6 p% n
1. 单个圆柱齿轮的画法
0 z1 U' e$ W: y. o- X% X! q* F! N! q2 D" e
国家标准规定，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用点画线绘制，齿根圆和齿根线用细实线绘制（或省略不画）。
; s% K9 {0 W' r: z. u: h4 k. K在剖视图中，当剖切平面通过齿轮的轴线时，轮齿一律按不剖处理，齿根线用粗实线绘制。, ~' m2 T7 L/ p) D
# e" y! H8 Q5 S6 v1 j8 ^8 G. @未剖画法 剖视画法
) m, o; _ d' y* ~8 l0 M9 J& L单个圆柱齿轮的规定画法6 z2 |3 X0 O2 O
% P/ N9 U9 Z2 R2 S; C Y, @' z
2. 圆柱齿轮的啮合画法- M% R) B2 I+ Q5 ~4 p( |0 @# S
& D1 W0 F( A6 I* q
在端视图中，啮合区内的齿顶圆用粗实线绘制；也可省略不画。相切的两个分度圆用点画线绘制。齿根圆省略不画。
8 ^' h e! M5 ?" _) ^: t- {9 P! [在剖视图上，啮合区内一个齿轮的轮齿用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用虚线绘制，虚线也可省略不画。
" W! g6 o) H! P# g5 l6 y. _若不作剖视，则啮合区内的齿顶线不必画出，此时分度线用粗实线绘制。
# ]) J3 J+ I- E% m( V! Q, @9 }! o' n
8 p, F4 g) h5 g8 ]6 B齿轮啮合的规定画法 两个齿轮啮合的间隙 " F# R: V: U( u: a' H E9 k
圆锥齿轮 9 g8 x$ y4 j) W# p, S) T+ d
9 s8 t4 ^- o& V8 L8 m6 i1 v
单个圆锥齿轮的规定画法4 X$ \) F. X' _! ]
圆锥齿轮通常用于垂直相交两轴之间的传动。为了设计和制造方便，标准规定以大端的模数为准，用它决定轮齿的有关尺寸。一对圆锥齿轮啮合也必须有相同的模数。圆锥齿轮各部分几何要素的名称和规定画法。( T& Y1 S4 T! b4 _9 C z
, }) U/ `0 a3 U( @
圆锥齿轮各部分几何要素的尺寸，也都与模数m、齿数z及分度圆锥角δ有关。其计算公式：齿顶高ha=m，齿根高hf=1.2m，齿高h=2.2m；分度圆直径d=mz，齿顶圆直径da=m(z＋2cosδ)，齿根圆直径df=m（z－2.4cosδ）。
0 S$ J4 h+ g8 v- [ _3 Q3 U n& F \+ A7 k# e, Y0 O
单个圆锥齿轮的画图步骤" c {* l/ T0 L, ?; h; A6 u1 }4 x0 B
. f( k: z: q% y% V* n/ e$ {: q* N* [圆锥齿轮的规定画法一般用主、左两个视图表示，主视图画成剖视图，在投影为圆的左视图中，用粗实线表示齿轮大端和小端的齿顶圆，用点画线表示大端的分度圆，不画齿根圆。单个圆锥齿轮的画图步骤：
2 P+ I) P3 ~% `9 W8 U0 F( E' Q& W8 r1 p8 h
圆锥齿轮的啮合画法
$ m3 J$ w+ C* h6 H2 Y圆锥齿轮的啮合画法：主视图画成剖视图，对于标准齿轮来说，由于两齿轮的分度圆锥面相切，因此，其分度线重合，画成点画线；在啮合区内，应将其中一个齿轮的齿顶线画成粗实线，而将另一个齿轮的齿顶线画成虚线或省略不画。左视图画成外形视图。轴线垂直相交的两圆锥齿轮啮合时，两节圆锥角δ1′和δ2′之和为90°。* r* r. l2 F- d f
% _9 E2 X9 T. O& t" I. _蜗杆和蜗轮1 e5 f( E. E, g$ W* a- M! x& A
蜗轮蜗杆传动一般用于垂直交错两轴之间的传动，蜗杆是主动的，蜗轮是从动的。蜗轮蜗杆的传动比大，结构紧凑，但效率低，蜗杆的齿数（即头数）z1相当于螺杆上螺纹的线数。蜗杆常用单头，在传动时，蜗杆旋转一圈，则蜗轮只转过一个齿，因此，可得到比较大的传动比（i=z2/z1，z2为蜗轮齿数），蜗杆和蜗轮的轮齿是螺旋形的，蜗轮的齿顶面和齿根面常制成圆环面。: b1 ]1 k/ Y$ a2 ^1 g8 V
; t# s5 L$ H! q为设计和加工方便，规定以蜗杆的轴向模数mx和蜗轮的端面模数mt为标准模数。一对啮合的蜗杆、蜗轮，其模数应相等，即标准模数m=mx=mt。且蜗轮的螺旋角和蜗杆的螺旋线导程角大小相等、方向相同。; ^+ r' E4 c' u q
- J i! u/ `4 m8 E$ X
蜗轮各部分几何要素的代号和规定画法与圆柱齿轮基本相同，但是在蜗轮投影为圆的视图中，只画出分度圆和最外圆，不画齿顶圆与齿根圆。图中dae是蜗轮齿顶的最外圆直径，即齿顶圆柱面的直径，dai是蜗轮的齿顶圆环面喉圆的直径。蜗杆的画法与圆柱齿轮相同，在外形视图中，蜗杆的齿根圆和齿根线用细实线绘制或省略不画。7 P1 ^) W* z ?6 t! p
# b' z! N K0 d7 F
蜗轮蜗杆传动的啮合画法，在主视图中，蜗轮和蜗杆遮住的部分不必画出；在左视图中，蜗轮的分度圆和蜗杆的分度线相切：6 U9 h# P0 Z7 y- _; D, t
蜗轮的几何要素代号和画法 蜗轮蜗杆的啮合画法
1 Z; O- x1 Z1 k0 T! ?, x" l' c- i1 S$ q, z" g
|
|
发表于 2017-6-21 13:05:22
