圆柱齿轮根据轮齿的方向,可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮。这里主要介绍直齿圆柱齿轮。 图2 齿轮工作图 在投影为非圆的外形视图中,齿根线与齿顶线在啮合区内均不画出,而节线用粗实线表示。 图3圆柱齿轮的画法 a) 直齿(外形视图) b)直齿(全剖) c)斜齿(半剖) d)人字齿(局部剖) (1)直齿圆柱齿轮各部分名称 图4a为互相啮合的两齿轮的一部分;图4b为单个齿轮的投影图。 l)节圆直径 d’、分度圆直径 d——连心线 O1O2上两相切的圆称为节圆。对单个齿轮而言,作为设计、制造齿轮时进行各部分尺寸计算的基准圆,也是分齿的圆,称为分度圆。标准齿轮d=d’。 图4直齿圆柱齿轮各部分名称 a)啮合图b)单个齿轮图 2)齿顶圆直径da—通过轮齿顶部的圆,称为齿顶圆。 3)齿根圆直径df—通过齿槽根部的圆,称为齿根圆。 4)齿顶高ha齿根高hf齿高h—齿顶圆与分度圆的径向距离称为齿顶高;分度圆与齿根圆的径向距离称为齿根高;齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高。其尺寸关系为:h=ha+hf 5)齿厚s、槽宽e、齿距p——每个轮齿在分度圆上的弧长称为齿厚;每个齿槽在分度圆上的孤长称为槽宽;相邻两齿廓对应点间在分度圆上的弧长称为齿距。两啮合齿轮的齿距必须相等。齿距p、齿厚S、槽宽e间的尺寸关系为:p=s+e,标准齿轮的s=e。 6)模数——若以Z表示齿轮的齿数,则:分度圆周长=π d=zp,即d=zp/π。令p/π=m,则d=mz式中。称为模数。因为两齿轮的齿距p必须相等,所以它们的模数也相等。 为了齿轮设计与加工的方便,模数的数值已标准化。如表1所列。模数越大,轮齿的高度、厚度也越大,承受的载荷也越大,在相同条件下,模数越大,齿轮也越大。 表1 标准模数(GB1357—78)
注:选用模数时应选用第一系列:其次选用第二系列;括号内的模数尽可能不用。 7)压力角α——在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。 8)中心距a——两啮合圆柱齿轮轴线间的最短距离a=m(Z1+Z2)/2。 9)传动比i——主动齿轮的转速n1与从动齿轮的转速n2之比,即n1/n2。因为n1Z1=n2Z2, 故可得i=n1/n2=Z2/Z1 一对互相啮合的齿轮,其模数、压力角必须相等。 (2)直齿圆柱齿轮各部分的尺寸关系 齿轮的模数与各部分的尺寸都有重要关系,其计算公式见表2 表2 标准直齿圆柱齿轮尺寸计算公式
(3)圆柱齿轮的规定画法 齿轮的轮齿曲线是渐开线,如按投影绘制图形费时、费事。为了设计方便,特采用规定法。 l)单个齿轮的画法 如图3a 齿轮轮齿部分在外形视图中,分度圆和分度线用点划线表示;齿顶圆和齿顶线用粗实线表示;齿根圆和齿根线用细实线表示(也可省略不画)。 在剖视图中,当剖切平面通过齿轮轴线时,轮齿部分按不剖处理;齿根线用粗实钱表示如图3b;若为斜齿或人字齿时,可画成半剖视或局部剖视,并在未剖切部分,画三条与齿形方向一致的细实线,如图3c、d。 图1为直齿圆柱齿轮的工作图。图中,齿轮轮齿部分的尺寸应标注齿顶圆直径、分度圆直径,而齿根圆直径规定不标注。并在图样右上角中列出模数、齿数等基本参数。 2)两啮合齿轮的画法在投影为圆的外形视图中,啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制。两节圆相切,根圆省略不画,如图5a所示;啮合区也可按省略画法绘制,见图5b。 a) 规定画法 b)省略画法 c)、d)外形视图 图5 圆柱齿轮啮合的画法
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