机械制图-1.7、齿轮

7 齿轮

    齿轮是机器中的传动件，应用较广。它的作用是利用一对啮合的轮齿，把一个轴上的动力和运动传递给另一个轴，同时还可根据需要改变轴的转数和旋转方向。齿轮一般成对使用，常见的齿轮传动可区分为： 圆柱齿轮传动—一般用于平行轴间的传动； 圆锥齿轮传动—一般用于相交轴间的传动； 蜗杆传动—一般用于交叉轴间的传动。

(a)直齿圆柱齿轮 (b)斜齿圆柱齿轮 (c)直齿圆锥齿轮 (d)蜗杆与涡轮

图2-61 齿轮传动

本节只介绍直齿圆柱齿轮的相关参数及其规定画法。

圆柱齿轮

    圆柱齿轮是在圆柱体上切出的，如图2-62所示。单个圆柱齿轮一般具有轮齿、轮缘、辐板(或辐条)、轮毂、轴孔和键槽等结构。它的轮齿根据需要可制成直齿、斜齿等，结构尺寸已标准化；齿廓曲线多为渐开线。

 

图2-62 直齿圆柱齿轮结构名称

2-63(a)单个齿轮各部分名称及尺寸 2-63(b)压力角

2-63(c)一对啮合齿轮各部分的名称及尺寸

7.1标准直齿圆柱齿轮各部分名称及尺寸关系

    直齿圆柱齿轮的 齿廓形状及尺寸，在两端面上完全相同，轮齿各部分名称及尺寸关系参看图2-63。
(1)齿顶圆直径(da) 是通过轮齿顶部的圆周直径；

(2)齿根圆直径(df) 是通过轮齿根部的圆周直径；
(3)分度圆直径(d) 在该圆的圆周上齿厚(s)和齿槽宽(e)相等(对标准齿轮而言)。
(4)齿距(p) 在分度圆上，是两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮s=e，p=s+e。 
(5)齿高(h) 是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf；齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径向距离；齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。

(6)模数(m)：设齿轮的齿数为ｚ，则有 ｄ＝ｐ/π*ｚ令ｐ/π＝ｍ，则ｄ＝ｍｚ 。
(7)压力角、齿形角 在分度圆齿廓上的点K在齿轮转动时，它的运动方向和正压力方向所夹的锐角，称为压力角。而加工齿轮用的基本齿条的法向压力角，称为齿形角。压力角和齿形角均以α表示。我国标准规定α角为20°。
(8)节圆(d′) ：在中心的连线上，两齿廓的接触点，称为节点(p)。以o1，o2为圆心，分别过节点ｐ所作的两个圆，称为节圆，两节圆相切，其直径分别用d1′、d2′表示。

7.2 圆柱齿轮的画法（以直齿圆柱齿轮为例）
7.2.1单个圆柱齿轮的画法
    如图2-64所示，齿轮的齿顶圆和齿顶线(齿顶假想圆柱面的轮廓素线)用粗实线绘制；分度圆和分度线(分度假想圆柱面的轮廓素线)用点划线绘制；齿根圆和齿根线(齿根假想圆柱面的轮廓素线)用细实线绘制，一般情况下省略不画。当剖切平面通过齿轮的轴线时，轮齿部分按不被剖切绘制，但齿根线应画成粗实线。

图2-64 单个圆柱齿轮的画法

7.2.2圆柱齿轮的啮合画法

     两啮合齿轮的画法如图2-65所示。在齿轮的垂直于轴线的投影面的视图中，两节圆用点划线绘制并在啮合内相切，齿顶圆用粗实线绘制，齿根圆省略不画；啮合区的齿顶也可不画。在齿轮的平行于轴线的投影面的视图中，啮合区的齿顶线和齿根线不必画出，而节线用粗实线绘制；其余各处的节线用点划线绘制，齿顶线用粗实线绘制，齿根线省略不画。 

图2-65 圆柱齿轮的啮合画法