齒輪是機械傳動中的常用零件,用來傳遞動力、改變轉速和旋轉方向。根據傳動軸的相對位置不同,齒輪可分為如下三大類:
圓柱齒輪 用於平行軸之間的傳動。(圖a)
圓錐齒輪 用於相交軸之間的傳動。(圖b)
蝸輪蝸桿 用於交叉軸之間的傳動。(圖c)
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(a) 圓柱齒輪傳動 | (b) 圓錐齒輪傳動 | (c)蝸輪蝸桿傳動 |
齒輪上的齒稱為輪齒,當圓柱齒輪的輪齒方向與圓柱的素線方向一致時,稱為直齒圓柱齒輪。下面主要介紹直齒圓柱齒輪的基本知識及畫法。
(一)直齒圓柱齒輪的基本參數和齒輪各部分名稱及尺寸關係
1.直齒圓柱齒輪的基本參數和齒輪各部分名稱
齒數(z) 齒輪上輪齒的個數。
齒頂圓(直徑da) 通過輪齒齒頂的圓。
齒根圓(直徑df) 通過輪齒齒根的圓。
分度圓(直徑d) 作為計算齒輪各部分尺寸的基準圓。
節圓 當兩齒輪傳動時,其齒廓曲線(輪齒在齒頂圓和齒根圓之間的曲線)在連心線O1O2上的接觸點P處,兩齒輪的圓周速度相等,以O1P和O2P為半徑的圓稱為相應齒輪的節圓,兩節圓相切於P點。此時的齒輪傳動相當於該相切兩節圓的純滾動,節圓直徑只有在裝配后才能確定。一對裝配準確的標準齒輪,其節圓和分度圓重合。
齒頂高(ha) 分度圓到齒頂圓的徑向距離。
齒根高(hf) 分度圓到齒根圓的徑向距離。
齒高(h) 齒頂圓到齒根圓的徑向距離。
齒距(p) 在分度圓上,相鄰兩齒對應點的弧長
齒厚(s) 在分度圓上,同一齒齒廓之間的弧長
模數(m) 設計、製造齒輪用的標準參數,其數值可以從國家標準中查閱。
2.直齒圓柱齒輪的基本參數間的尺寸關係
名稱 | 尺寸 | |||||||||
模數 | m= | 1 | 1.25 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 4 | 5 | 其它數值查國家標準 |
齒頂高 | ha=m | |||||||||
齒根高 | hf=1.25m | |||||||||
齒高 | h=ha+hf=2.25m | |||||||||
分度圓直徑 | d=mz | |||||||||
齒頂圓直徑 | da=d+2ha=m(z+2) | |||||||||
齒根圓直徑 | df=d-2hf=m(z-2.5) | |||||||||
兩嚙合齒輪的中心距 | a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2 | |||||||||
齒距 | p=Лd/z |
由齒輪各部分的尺寸關係可知,當知道齒輪的齒數和模數后,齒輪的幾何參數就可以確定了。(二)直齒圓柱齒輪的畫法
1.單個直齒圓柱齒輪的畫法
單個直齒圓柱齒輪的規定畫法如圖所示。齒頂圓和齒頂線用粗實線表示;分度圓或分度線用細點畫線表示(分度線應超出齒輪兩端2~3mm);齒根圓和齒根線在沒有剖視時用細實線表示(圖b),也可省略不畫,在剖視圖中齒根線用粗實現繪製(圖d)。注意:在剖視圖中,當剖切平面通過輪齒的軸線時,輪齒一律按不剖繪製(圖d)。
下圖是齒輪的零件圖。注意鍵槽的標柱,需要查閱國標來確定其數值。
2.嚙
合圓柱齒輪的規定畫法
兩個相互嚙合的圓柱齒輪的規定畫法如下圖,繪圖時要注意:
a. 計算兩嚙合齒輪的中心距a=m(z1+z2)/2。
b.在垂直於圓柱齒輪軸線的投影面的視圖中,兩節圓應相切。在嚙合區內的齒頂線用粗實線繪製,如圖a,也可省略不畫,如圖b。齒根圓省略不畫。
c.在剖視圖中,當剖切平面通過兩嚙合齒輪軸線時,在嚙合區內,將一個齒輪的輪齒用粗實線繪製,另一個齒輪的輪齒被遮擋的部分用虛線繪製(該部分也可省略不畫),輪齒一律按不剖繪製。
d.在未作剖視的情況下,在平行與齒輪軸線的投影面的視圖中,嚙合區內的齒頂線不畫出,分度線用粗實現繪製,見c、d。圖d表示斜齒圓柱齒輪