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第三节 圆柱齿轮, x1 F$ P! R! w* f. ~, C8 d
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)。
D4 O P- c" e 圆柱齿轮,用于平行轴之间的传动;
; w/ e% b/ E5 Z) i 圆锥齿轮,用于相交二轴之间的传动;
1 K2 H/ J; c G7 u+ T- T 蜗轮与蜗杆,用于交叉二轴之间的传动; / Z6 W- `/ ?4 V/ u
常用的圆柱齿轮有直齿轮和斜齿轮2种(图13-29)。* S4 F' z' O* n! I9 y0 R7 s
9 k/ B# X* u& t
图13-28 常见的传动齿轮# N }6 i/ p& q7 x0 _4 u; \
a)圆柱齿轮 b)锥齿轮 c)涡轮蜗杆
8 v8 p8 }( Z! E# c% S7 q5 g 1.直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系 8 ~5 h( y" a* u: L8 A
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。0 y w/ d i! c* v0 F$ H
( C6 P% p* F$ g1 j( Z
图13-29 圆柱齿轮 图13-30 圆柱齿轮各部分名称和代号
& W' u9 m8 x. Q+ O& b+ J/ t' u$ Ga)圆柱直齿轮 b)圆柱斜齿轮 k, c% X! v- b% e$ u9 }8 P$ a1 t
(1)齿顶圆。通过齿顶端的圆称为齿顶圆,其直径以da表示。 - o& S( B( X7 {7 a% j- V
(2)齿根圆。通过齿根部分的圆称为齿根圆,其直径以df表示。
& b8 ]6 X+ o+ J2 O% y (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。
8 y7 l8 T0 X& a: `" ` 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。
/ _ v- q1 o- f# A (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 8 K( N- l2 |/ `4 b; W
h=ha+hf
. j5 G p6 Z% e- q: b @5 W: 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。 ! Y) L$ @, P) h: W
(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0 b2 {, Z# ~& f2 l/ s
d=P/π
8 P1 _- y7 l( L, q 令P/π=m,则d=mz,称m为模数。
% j+ k" w) v; v: P, `- d4 B9 O 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。 / s" N' F% W' ]0 V' 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 x! F2 q# Z1 s
表13-10 渐开线圆柱齿轮模数的标准系列1 d- i4 I8 W1 q2 _3 U9 u, M
0 F& w7 E! B7 F1 I6 r: D (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°。 2 u- L3 D) e; j2 n- T
只有模数和齿形角都相同的一对齿轮才能相互啮合。
0 Y' F, m3 y5 o0 k& { 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。
2 d5 k! A; b; @. L- a% `& ?表13-11 渐开线直齿圆柱齿轮计算公式
; u& X, q0 A: ^" x) J3 ~
! c4 J) z- X, |/ @: J; B4 N- t/ [, | 2.圆柱齿轮的规定画法(GB4459.2-84) 3 p3 V2 z7 |, x# K" b1 h7 _
齿轮的轮齿部分按图13-31的规定绘制。( ^# l6 n; o- c! X' ^- u( o
5 G1 Q! A- f7 A* h6 Z" @1 A4 T图13-31 圆柱直齿轮的规定画法6 `* c; n$ ]8 z! m1 x
(1)齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。
* ?2 ], j. F4 F (2)分度圆和分度线用细点画线绘制。 4 U: `* x4 {) t& _; s
(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。
0 ~5 q* }2 R% Z& V w (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。 8 ~7 x; a0 f& ^1 @3 V3 F
(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。
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N4 E* P- z3 I. _% h( F图13-32 圆柱斜齿轮的表示法
5 I, z) S8 p; m. T% h9 [. I9 n 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。/ u1 C0 n9 a. u& f- ^$ J
1 A7 O! o" H$ U/ H' A4 y# x. y图13-33 圆柱直齿轮的零件图
6 T+ o( Q& \) J' Z: | 绘制一对啮合齿轮时,应注意其啮合部分画法(图13-34):
. k+ _- z3 Z; F. y' l* ~ (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)。
1 w2 f, X& j" `1 n9 Z (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。 + h; e# a+ ~. d3 }% Y
(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。 8 y; e% u+ j2 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。+ l6 @+ V* D$ i/ Q* M
, N- H9 |; }) |: O0 h" ~
图13-34 圆柱齿轮的啮合画法 |
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