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第三节 圆柱齿轮2 t6 M7 V( H8 L& B a6 i i2 O
齿轮是传动零件,在机器中它的作用是把一根轴上的旋转运动传到另一轴上,以传递动力、改变转速或运动方向。常用的齿轮有3种(图13-28)。 $ B) E+ V9 _5 q# T% W8 t) k
圆柱齿轮,用于平行轴之间的传动;
' e) e: [. {5 `% T" B# |7 x 圆锥齿轮,用于相交二轴之间的传动; ; C" z2 f6 W9 J5 |4 W
蜗轮与蜗杆,用于交叉二轴之间的传动; 2 t) x" Z0 X' V, @: R
常用的圆柱齿轮有直齿轮和斜齿轮2种(图13-29)。
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+ \* P) g3 g! x+ W' X( R1 t! E图13-28 常见的传动齿轮, C+ k1 P! i, M$ c1 l$ h$ O
a)圆柱齿轮 b)锥齿轮 c)涡轮蜗杆6 E, ~$ `0 _) T. M1 W
1.直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系
4 N0 ^* a7 U, `3 d 图13-30为相互啮合的一对标准直齿圆柱齿轮的示意图。图中给出了齿轮各部分名称和代号。
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8 }) Y9 o2 m. x图13-29 圆柱齿轮 图13-30 圆柱齿轮各部分名称和代号5 r) N" f# \: r/ K& v9 \9 F
a)圆柱直齿轮 b)圆柱斜齿轮
; Y' i) _9 m9 _& _/ O1 S (1)齿顶圆。通过齿顶端的圆称为齿顶圆,其直径以da表示。
+ l0 T7 u; I" A( p (2)齿根圆。通过齿根部分的圆称为齿根圆,其直径以df表示。
, c. O6 `) k* r (3)分度圆。当齿轮的齿厚弧长(s)与齿间弧长(c)相等时所在的位置的圆称为分度圆,其直径以d表示。 % @4 \2 p$ m9 \' A! h
当一对啮合齿轮安装后,两个分度圆是相切的,此时的分度圆也称为节圆,切点P叫做节点。
o5 Y7 i# l: O3 s7 v: ^ (4)齿高。齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高,以h表示。其中,分度圆与齿顶圆之间径向距离称为齿顶高,以ha表示,分度圆与齿根圆之间的径向距离称为齿根高,以hf表示。可见,齿高是齿顶高与齿根高之和,即 ( E8 |8 ?- B! V2 x0 t
h=ha+hf ; }9 u! L; F5 Y0 P3 j$ d
(5)齿距。分度圆上相邻两齿的对应点之间弧长称为齿距,以P表示。
( w6 q, l. q3 v' R- X0 T6 ^6 ~ (6)模数。若齿轮的齿数用Z表示,则齿轮分度圆周长为πd=ZP,即1 `* R( J- |% M% l' t+ I3 U# q
d=P/π ( b2 x6 C, ~' Q' H) Z- j
令P/π=m,则d=mz,称m为模数。
# G% w/ n( Q g 模数m是设计和制造齿轮的一个重要参数。从m=p/π可看出模数大小与齿距成正比,若齿轮的模数大,齿轮的轮齿就大,齿轮能承受的力量就大。
9 a! s8 h6 R" W/ x, h 根据模数选 用相应的齿轮刀具去加工齿轮。国家标准对模数规定了标准(表13-10)。7 w6 D M2 O0 G l5 j4 e2 U1 y
表13-10 渐开线圆柱齿轮模数的标准系列
# o& w& U8 b' G; N5 Q9 _
! l( G" Y4 I3 h% s* H& p (7)齿形角(压力角):2个相啮合的轮齿齿廓在节点P处的公法线与分度圆的公切线的夹角称为齿形角,以α表示。我国常用的齿形角为20°。
' i( v) [' p4 ` 只有模数和齿形角都相同的一对齿轮才能相互啮合。 - W- q, u0 o& ^. o. h- \
标准直齿轮的各基本尺寸均使其与模数和齿数成一定的比例关系,见表13-11。0 u8 Z8 n9 A/ V% V" a
表13-11 渐开线直齿圆柱齿轮计算公式5 |% Q; s8 T( O" P
6 c8 y3 W) D M1 }8 [0 t 2.圆柱齿轮的规定画法(GB4459.2-84) * ^: ~; r% U! \" R
齿轮的轮齿部分按图13-31的规定绘制。* P" o8 ~) D+ [7 _, x% m9 R
0 ~9 {- F6 V) h: c% T1 c1 {图13-31 圆柱直齿轮的规定画法
) W3 m" k( d5 _+ \4 x3 `: e (1)齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。
8 g; m7 `/ h# _: i& j (2)分度圆和分度线用细点画线绘制。 5 {. c2 E, j* D! U, N$ `
(3)齿根圆和齿根线用细实线绘制,也可以省略不画。在剖视图中齿根线用粗实线绘制。 ) m) R O; d) @, k* [6 Y& p
(4)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,即轮齿部分不画剖面线。
- G$ D' X- t4 O6 J: L) o* {9 @: U (5)在需要表示齿轮齿线的形状时,可用与齿线方向一致的3条细实线表示(图13-32)。直齿则不需表示。8 \4 J: p" z M/ |, ?4 Z
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图13-32 圆柱斜齿轮的表示法' Q( x! Y+ B8 {- P/ s* r8 c0 U/ C
图11-33是圆柱齿轮的零件图,图中除标注尺寸和技术要求外,还在图样的右上角列出一个参数表,注明模数、齿数、齿形角、精度等级等。
/ ?, b; m4 E8 g; t; X$ x( F* q
( t& T0 b1 I. m7 M1 R4 J, k& d7 W图13-33 圆柱直齿轮的零件图
l) T b' Y/ m9 _/ P6 T8 E# J 绘制一对啮合齿轮时,应注意其啮合部分画法(图13-34): . x) F; s# p8 B* r
(1)在垂直于齿轮轴线的投影面的视图,2个齿轮的分度圆是相切的,啮合区的齿顶圆均用粗实线绘制(图13-34.b),也可以省略不画(图13-34.d)。
6 j+ f5 F( ]- B% N+ }- p (2)在平行于齿轮轴线的投影面的视图上,当剖切平面通过两啮合齿轮的轴线时,在啮合区内将一个齿轮的轮齿用粗实线画出,而另一个齿轮的轮齿被遮住的部分用虚线绘制(图13-34.a),或省略不画。 3 l5 L+ p& x( f5 O$ V+ r. l, t6 i
(3)图13-34.e是不剖画法,啮合区的齿顶线不需画出,节线用粗实线绘制。
2 Y; q* S) d2 R x u (4)在剖视图中,当剖切平面通过啮合齿轮的轴线时,则轮齿一律按不剖绘制。( ~- A% c7 ^! R( ^
) {+ k- i3 [; n/ ]1 U% J3 X图13-34 圆柱齿轮的啮合画法 |
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