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第三节 圆柱齿轮
4 b1 x. X+ P$ C, U7 S 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)。 ) d9 [& `9 a. x" z% Y5 T
圆柱齿轮,用于平行轴之间的传动; * U$ W3 a O9 k# J
圆锥齿轮,用于相交二轴之间的传动;
* ?6 S$ N4 Y; N2 U; m! _3 c 蜗轮与蜗杆,用于交叉二轴之间的传动;
" D1 L8 `) y9 q1 e- g 常用的圆柱齿轮有直齿轮和斜齿轮2种(图13-29)。
% d5 f ~% E8 K8 ?" D- I( ] ! V0 r3 H! L# l9 z% Z" M2 P
图13-28 常见的传动齿轮9 R0 \9 N0 u' ]1 I8 x
a)圆柱齿轮 b)锥齿轮 c)涡轮蜗杆
) t0 \/ R4 V1 P. I9 ? 1.直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系
0 M9 Y! U4 v1 D3 [9 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。: F9 L& A/ }! X! `$ H0 U |- B q
. t/ }( `: d" N! V图13-29 圆柱齿轮 图13-30 圆柱齿轮各部分名称和代号
8 L& Y a, U E+ ]1 Ua)圆柱直齿轮 b)圆柱斜齿轮
( ~& Z. O, J& p( I5 [ (1)齿顶圆。通过齿顶端的圆称为齿顶圆,其直径以da表示。 8 Y- M7 h0 F1 p& t. C
(2)齿根圆。通过齿根部分的圆称为齿根圆,其直径以df表示。 $ s8 u" R) M; _& C% O
(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。 1 R6 B5 x% Z. O$ D
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。 6 ^( {' v3 E% J, e: x
(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 . H# G3 H0 l4 j5 v5 _2 R {9 L
h=ha+hf
P1 I# S4 G* O (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。
) m4 S. K+ [/ ?7 m3 A (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 U% k- M6 E) q/ k) w+ @ d=P/π
' J( |! J2 _; ]' c k 令P/π=m,则d=mz,称m为模数。
3 e4 u6 O0 S4 d. f7 W/ ]( W8 H 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。
n' I5 a# c' S' E( S 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 b8 [3 X ~* ]9 y
表13-10 渐开线圆柱齿轮模数的标准系列# P* E5 R3 e: v/ v: w1 N" s
! J6 b* x6 b/ Z9 N( y (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°。 , G5 K9 a0 v8 o. l" U& [
只有模数和齿形角都相同的一对齿轮才能相互啮合。
7 F" m$ P! D* }4 Z 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。. x5 `% w' ^- H% C: M' W
表13-11 渐开线直齿圆柱齿轮计算公式* g0 f8 |" B" g7 G9 w7 u, A
$ _7 R) {& A/ q# ~8 r 2.圆柱齿轮的规定画法(GB4459.2-84)
6 F) j2 H, l* X& e& L 齿轮的轮齿部分按图13-31的规定绘制。4 P6 ?. d5 C$ i$ F
/ Y& E) |: q2 j* h( B( i图13-31 圆柱直齿轮的规定画法
B0 j3 y( w/ k$ Y& A- f (1)齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。 0 I; v* S- R3 M
(2)分度圆和分度线用细点画线绘制。
% m0 s( e0 S6 @6 { (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。
: n) X3 C5 i+ b* c4 }- @4 g- V (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$ x) B' Z! a% A (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。
& {0 a3 L4 ~+ E# o4 p2 e1 g : W4 Y4 P0 @8 w$ m
图13-32 圆柱斜齿轮的表示法
8 N, g: h. Q% x 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。
2 s) p1 Q( P) @9 h! ?, { / o1 p2 @+ L) P: l
图13-33 圆柱直齿轮的零件图
' A% S6 a$ v V 绘制一对啮合齿轮时,应注意其啮合部分画法(图13-34):
$ }" O3 X2 O" x (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)。 . u9 b4 \/ o" e! F0 h: O+ L1 N
(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。
0 w8 u& d8 ]; ^. s* S/ E7 Z (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。
- O6 p3 h+ b8 ^ (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。5 M+ u# G, V' d- m: O) ~* l( H) y
8 H% J$ K1 j' i: d0 b
图13-34 圆柱齿轮的啮合画法 |
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