6.5 齿轮

6.5 齿轮

齿轮是常用件,在机器中可用来传递运动或动力,并改变运动速度和旋转方向。齿轮的种类很多,根据其传动情况可分为三类(见图623):

圆柱齿轮——用于两平行轴之间的传动;

圆锥齿轮——用于两相交轴之间的传动;

涡轮蜗杆——用于两交叉轴之间的传动。

齿轮的轮齿部分结构尺寸已标准化,国家标准规定了它的简化画法。这里主要介绍圆柱齿轮各部分的尺寸及规定画法。

6.5.1 圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系

常见的圆柱齿轮按齿的方向分成直齿、斜齿、人字齿等,其中直齿、斜齿齿轮又可分为标准齿轮和变位齿轮。

现以标准直齿圆柱齿轮为例来介绍(见图6-24)。

(1 )齿顶圆 通过轮齿顶部的圆,其直径以da表示。

(2 )齿根圆 通过轮齿根部的圆,其直径以df表示。

(3)分度圆 当标准齿轮的齿厚和齿槽相等时所在位置的圆,其直径以d表示。

(4)齿高 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离,以h表示。分度圆将轮齿的高度分为两个不等的部分。齿顶圆和分度圆之间称为齿顶高,以ha表示;分度圆和齿根圆之间称为齿根高,以hf表示。齿高是齿顶高与齿根高之和,即h=ha+hf。

(5)齿距 分度圆上相邻两齿对应点之间的弧长,以p表示。

(6)模数 设齿轮的齿数为z,则分度圆的周长=zp=πd,即d=。

为便于设计制造,我们取m=,于是d=mz。

m即为模数。由于模数是齿距p和π的比值,因此当齿数一定时,模数越大,轮齿就越厚,齿轮的承载能力也就越大。

模数是设计和制造齿轮的基本参数,制造齿轮时,根据模数来选择刀具。为了便于设计和制造,已经将模数标准化。模数的标准值见表67。

(7)齿形角 齿形角又称为压力角,指啮合接触点P处两齿廓曲线的公法线与两分度圆的公切线所夹的锐角,以α表示。我国标准齿轮的分度圆齿形角α=20°。

只有模数和齿形角都相同的齿轮才能互相啮合。

在设计齿轮时要先确定模数和齿数,其他各部分尺寸都可由模数和齿数计算出来。标准直齿圆柱齿轮的计算公式见表6 -8。

6.5.2 圆柱齿轮的规定画法

1.单个圆柱齿轮的画法

(1)在视图中,齿轮的轮齿部分按下列规定绘制:

齿顶圆和齿顶线用粗实线表示。分度圆和分度线用点画线表示。齿根圆和齿根线用细实线表示,也可省略不画(图6-25(a))。

(2)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,这时齿根线用粗实线绘制(图6-25(b))。

(3)对于斜齿、人字齿齿轮,可在非圆的外形图上用三条与轮齿倾斜方向相同的平行细实线表示轮齿方向(图6-25(c)(d))。

(4)除轮齿部分按上述规定画法绘制外,齿轮上的其他结构仍按投影画出。

图6- 26是齿轮的零件图。在零件图上不仅要表示出齿轮的形状、尺寸和技术要求,而且要列出制造齿轮所需要的参数。

2.圆柱齿轮啮合的画法

两标准齿轮啮合时,它们的分度圆处于相切的位置,此分度圆又称节圆。啮合部分的规定画法如下:

(1)在投影为圆的视图中,两齿轮的节圆应该相切。啮合区内的齿顶圆仍画粗实线(图6-27(a)),也可省略不画(图6-27(b))。

(2)在过两轮轴线剖切的剖视图中,啮合区内有五条线:节线重合,用点画线绘制;两轮的齿根线画粗实线;齿顶线一个齿轮画粗实线,另一个齿轮画虚线(也可省略不画) (图6-27(a))。非啮合区的画法与单个齿轮相同。

若不画剖视图,而只用外形视图时,啮合区内的节线重合,用粗实线绘制,啮合区内齿顶线均不可见,不需画出。(图6-27(c))。

复习思考题

6-1 螺纹有哪些要素?什么是标准螺纹?

6-2 M206H和M20×1.56g分别表示什么螺纹,两者有何区别?

6-3 指出题图63中螺纹画法的错误,并更正之。

6-4 指出题图6-4中螺柱连接画法的错误,并更正之。