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第三节 圆柱齿轮, {# @! x% @+ G, k
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)。
" T. }* A+ M' d9 ]0 x K 圆柱齿轮,用于平行轴之间的传动;
9 ~* b i7 ~" ]6 P9 } \/ ^( j 圆锥齿轮,用于相交二轴之间的传动;
- N" I# p1 z: W$ @$ V) @ 蜗轮与蜗杆,用于交叉二轴之间的传动;
. {5 D9 ~4 Y2 m4 ] 常用的圆柱齿轮有直齿轮和斜齿轮2种(图13-29)。* e6 b' [0 ]+ g
' Y+ ^2 U8 o* l8 h8 v图13-28 常见的传动齿轮! C' @0 n8 w: n/ O( V
a)圆柱齿轮 b)锥齿轮 c)涡轮蜗杆
4 E7 e7 o3 k' e- |; ?5 O% x; O9 n 1.直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系 3 g2 M& H G8 ~( V" u
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。) e4 S8 g5 |) [3 ] V! H
0 i2 p- _2 `$ f2 J. n图13-29 圆柱齿轮 图13-30 圆柱齿轮各部分名称和代号 B1 v) D2 L1 x& w/ t1 y2 g _
a)圆柱直齿轮 b)圆柱斜齿轮# b: K7 \" O/ y1 }6 p, g
(1)齿顶圆。通过齿顶端的圆称为齿顶圆,其直径以da表示。
- `; X4 d6 [, d- N (2)齿根圆。通过齿根部分的圆称为齿根圆,其直径以df表示。 1 w( Q8 d* v k- _; ]- y; C
(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。 9 Z8 h4 }- L5 q
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。 # H5 g- o( q" b5 P) M `) H
(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
' l- I' _- y1 _6 x h=ha+hf " R8 i2 a# O5 t/ ], x4 k; R
(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。 3 B. Z6 Q/ N3 c; y/ m u
(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! ~6 E6 V A0 u+ C; A% d2 `* V- T( N7 j% `) B
d=P/π
; \1 P% x, J3 E 令P/π=m,则d=mz,称m为模数。 + v6 l% S$ S$ m, w& z8 m
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 K+ s7 Q- D9 L, g2 p* R 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)。, S) R0 y2 j, s* {: g; g" A! ~2 Q& k
表13-10 渐开线圆柱齿轮模数的标准系列1 ?2 {/ O7 N& X* _& F( f
; }' q6 A' ^$ ^) y; \1 ]. x
(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°。
# _* W% K0 y' b9 o& z 只有模数和齿形角都相同的一对齿轮才能相互啮合。
* K4 s J+ x# T( } 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。; o8 F/ W7 J* R& ^7 h. q
表13-11 渐开线直齿圆柱齿轮计算公式
5 r( e% j5 g" l' |
) b* J Y! L5 e2 q! x2 l: W7 g 2.圆柱齿轮的规定画法(GB4459.2-84)
0 L# W0 U( g; J& J/ N 齿轮的轮齿部分按图13-31的规定绘制。) U: q8 |6 p8 I, |7 {1 Z6 _
/ o% x4 \; h- S J, ]9 G/ U
图13-31 圆柱直齿轮的规定画法
* H1 |$ l+ N& u0 V0 i0 @1 K (1)齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。
! T2 E" W& i4 A6 ?. r q k( C (2)分度圆和分度线用细点画线绘制。 5 \5 M" X& Z7 P3 N" u' y7 l+ O
(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。
q' T! u+ z1 g& {5 u( ? (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。 ; ]" [% w/ W1 i# R: g8 v
(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。
/ H8 v- ^7 Y, U( c) N' S3 y 9 q' I' D5 _. Z J, D+ R
图13-32 圆柱斜齿轮的表示法, J. D: k- l! u; z) K/ u; h
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。8 e0 j7 ]# D- h2 A7 w
! B9 Y# W0 A$ P+ m5 X图13-33 圆柱直齿轮的零件图
1 A# W' a; x7 a3 t/ U7 b 绘制一对啮合齿轮时,应注意其啮合部分画法(图13-34):
" E0 H) ^4 a5 { (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)。
7 X2 W0 x1 J+ k, D; ]( S (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。
8 v h: }; X6 m- e0 V, H& p$ V (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。 + b& W* P& q6 \6 a
(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。
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! k# k8 G) M# d7 t' ~- R0 w图13-34 圆柱齿轮的啮合画法 |
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