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8 标准件和常用件
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8.4 齿轮
     
 

    齿轮传动在机械中被广泛应用,常用它来传递动力、改变旋转速度与旋转方向。
    齿轮的种类很多,常见的齿轮传动形式有:
    圆柱齿轮----用于平行两轴间的传动。如下图(a、b)所示。
    圆锥齿轮----用于相交两轴间的传动。如下图(c)所示。
    蜗杆与蜗轮----用于交叉两轴间的传动。如下图(d)所示。



    齿轮一般由轮体和轮齿两部分组成。
    轮体部分根据设计要求有平板式、轮辐式、辐板式等。
    轮齿部分的齿廓曲线可以是渐开线、摆线、圆弧。目前最常用的是渐开线齿形。
    轮齿的方向有直齿、斜齿、人字齿等。
    轮齿有标准与变位之分,具有标准轮齿的齿轮称标准齿轮
    我们这里主要介绍齿廓曲线为渐开线的标准齿轮的有关知识和规定画法。

 

    直齿圆柱齿轮的齿向与齿轮轴线平行,在齿轮传动中应用最广。

  1 、直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系

    直齿轮各部分的名称和尺寸关系(如下图所示)。

 


     







    模数在工程上的实际意义是:
     1)模数大,齿轮的轮齿就大,轮齿所能承受的载荷也大。
     2)不同模数的齿轮轮齿,应选用相应模数的刀具进行加工。一对相互啮合的齿轮,其模数应相同。
     3)齿轮各部分尺寸与模数及齿数成一定的关系。
    标准直齿圆柱齿轮计算公式见下表。


  



 b 、啮合画法
  两个圆柱齿轮的啮合画法一般用两个视图表达。在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面的视图中,啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制,也可省略不画,如下图所示。



  在圆柱齿轮啮合的剖视图中,当剖切平面通过两啮合齿轮轴线时,在啮合区内,将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制,另一个齿轮的轮齿被遮挡的部份用虚线绘制,也可省略不画。啮合区的投影对应关系如下图所示。



     圆柱齿轮的零件图如下图所示。



 
 

  由于圆锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上,所以轮齿沿圆锥素线方向的大小不同,模数、齿数、齿高、齿厚也随之变化,通常规定以大端参数为准。

1、直齿圆锥齿轮各部分名称和尺寸关系

  圆锥齿轮各部分的名称基本与圆柱齿轮相同,但圆锥齿轮还有相应的五个锥面和三个锥角,如下图所示。

 


(1)五个锥面:
 
a 、齿顶圆锥面(顶锥):
  由各个轮齿的齿顶所组成的曲面,相当于未切齿前的轮坯圆锥面。
 b 、齿根圆锥面(根锥):
  包含锥齿轮齿根的曲面。
 c 、分度圆锥面(分锥)和各节圆锥面(节锥):
  
分度圆锥是介于顶锥和根锥之间的一个圆锥面,在这个圆锥面上,有锥齿轮的标准压力角和模数。当一对圆锥齿轮啮合传动时,有两个相切的,作纯滚动的圆锥面称节圆锥面(节锥),在标准情况下,分度圆锥面和节圆锥面是相重合的。
 d 、背锥面(背锥):
  
从理论上讲,锥齿轮大端应为球面渐开线齿形,为了简化起见,用一个垂直于分度圆锥的锥面来近似地代替理论  球面,称为背锥,背锥面与分度圆锥面相交的圆为分度圆d。背锥面与顶锥面相交的圆称锥齿轮的齿顶圆da,齿顶圆所  在的平面至定位面的距离称轮冠距K
 e 、前锥面(前锥):
  
在锥齿轮小端,垂直于分度圆锥面的锥面。有的齿轮小端不加工出前锥面。

    
  2、锥齿轮的规定画法

 (1)单个锥齿轮的画法及其画图步骤
  锥齿轮一般用二个视图或用一个视图、一个局部视图表示,轴线放成水平,主视图可采用剖视,剖切平面通过齿轮轴线时,轮齿按不剖处理。在平行锥齿轮轴线的投影面的视图中,用粗实线画出齿顶线及齿根线,用点划线画出分度线,在垂直于锥齿轮轴线的投影面的视图中,规定用点划线画出大端分度圆,用粗实线画出大端齿顶圆和小端齿顶圆。齿根圆省略不画,如下图所示。