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齒輪，輪緣上有齒能連續(xù)嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械元件。齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件，齒輪在傳動(dòng)中的應(yīng)用很早就出現(xiàn)了。19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性受到重視。7 [$ ?' g6 N1 M3 Q n! C; [- B
* T, F: ]5 Z- o9 f1 o" T- V直齒圓柱齒輪/ v7 H, V/ }7 M6 m) I
最基本的齒輪傳動(dòng)是圓柱齒輪傳動(dòng)。常見的圓柱齒輪按其齒的方向分成直齒、斜齒和人字齒等。直齒圓柱齒輪由輪齒、幅板（或幅條）、輪轂等組成。# n* h* D/ R1 I9 B% a
現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪為例，說明圓柱齒輪各部分的名稱和尺寸關(guān)系，如圖所示。
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3 Q3 r% O* e( Y d. a1. 直齒圓柱齒輪輪齒的各部分名稱及代號(hào), a4 Z% I- h6 _! d; [, p
+ ?& ~8 @' |1 m6 a! C(1) 齒頂圓：通過輪齒頂部的圓，其直徑用da表示。
, y% c1 U" Z& ?0 M& k9 k" o(2) 齒根圓：通過輪齒根部的圓，其直徑用df表示。5 ~5 e7 p5 _* Y4 S1 U8 Z
(3) 分度圓：設(shè)計(jì)、制造齒輪時(shí)計(jì)算輪齒各部分尺寸的基準(zhǔn)圓，其直徑用d表示。# C" j' v' O+ E7 P' a1 q
(4) 齒 距：在分度圓周上相鄰兩齒對應(yīng)點(diǎn)之間的弧長，用p表示。
9 I6 W( T& @9 i! j, c: V+ d# }% @(5) 齒 厚：一個(gè)輪齒在分度圓上的弧長，用s表示。
" k/ ^% I' w4 T9 E$ f* T E(6) 槽 寬：一個(gè)齒槽在分度圓上的弧長，用e表示。在標(biāo)準(zhǔn)齒輪中，齒厚與槽寬各為齒距的一半，即s＝e＝p/2，p＝s＋e。
0 y, b3 H! e* I- {" q- K! i$ K(7) 齒頂高：分度圓到齒頂圓之間的徑向距離，用ha表示。
2 L1 z5 p. j7 |" [# ?(8) 齒根高：分度圓到齒根圓之間的徑向距離，用hf表示。
7 _# U0 Y* W @" E4 w(9) 齒 高：齒頂圓到齒根圓之間的徑向距離，用h表示。
. O6 n" V" p" Y' e(10)齒 寬：沿齒輪軸線方向量得的輪齒寬度，用b表示。
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2. 直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與齒輪各部分的尺寸關(guān)系4 f6 s- p1 O( j2 w f' m7 _
; B5 g i7 P4 [+ g; u4 q$ Y
(1) 模數(shù)：如以z表示齒輪的齒數(shù)，齒輪上有多少齒，在分度圓周上就有多少齒距，因此，分度圓周長＝齒距×齒數(shù)，即πd＝pz
7 D! a a( y/ ^+ H6 C
" M9 e1 }! S9 F# W" N式中π是無理數(shù)，為了便于計(jì)算和測量，齒距p與π的比值稱為模數(shù)（單位為mm），用符號(hào)m表示，即
- t" j) u2 ]; M- J8 {7 ym＝p/π9 ~3 x2 s) e1 |' T# |) a
d＝mz( ^3 s6 `3 N. @# X* k8 J! ~
由于模數(shù)是齒距p與π的比值，因此齒輪的模數(shù)m愈大，其齒距p也愈大，齒厚s也愈，因而齒輪承載能力也愈大。
7 ^ D; N* [; [& D9 J' ~. G* B! ^# j( p% d
模數(shù)是設(shè)計(jì)和制造齒輪的基本參數(shù)。不同模數(shù)的齒輪，要用不同模數(shù)的刀具來制造。為了便于設(shè)計(jì)和制造，減少齒輪成形刀具的規(guī)格，模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值見下表。
: Q) O) g$ j9 A# m# Y標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)
. c1 ^, p5 \5 R- m5 B, e5 [第一系列
& L% y2 s1 y, i$ X1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50- U$ ?" z2 D: N) n6 J
第二系列# G' E3 O4 E, {* r" `6 e4 V2 k
1.75 2.25 2.75 （3.25） 3.5 （3.75） 4.5 5.5 （6.5） 7 9 （11） 14 18 22 28 36 45
, D3 |$ |5 C3 O# M5 R注：選用時(shí)，優(yōu)先選用第一系列。8 Y* _7 h* x4 ~3 |
& `$ R4 c M9 K6 O/ r1 x
(2) 齒形角：齒輪的齒廓曲線與分度圓交點(diǎn)P的徑向與齒廓在該點(diǎn)處的切線所夾的銳角α稱為分度圓齒形角，通常所稱齒形角是指分度圓齒形角，我國標(biāo)準(zhǔn)齒輪的分度圓齒形角為20°。8 B$ f4 p4 Q" J! g- f3 n+ m% T
只有模數(shù)和齒形角都相同的齒輪才能相互嚙合。
) g4 g+ F( u. q' J3 i9 j0 u! s/ c5 H在設(shè)計(jì)齒輪時(shí)要先確定模數(shù)和齒數(shù)，其他各部分尺寸都可由模數(shù)和齒數(shù)計(jì)算出來。+ p# _2 K9 w. Z6 [
標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的尺寸關(guān)系見下表。" c" J, T7 p; n# d& ]. G, }1 K
標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的計(jì)算公式
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6 H( j$ A3 ~& i7 @直齒圓柱齒輪的畫法
: `$ R- X e. I; {" _1 r; ^1. 單個(gè)圓柱齒輪的畫法
& |: u9 Y1 [* p' g. n
+ Z+ d: f6 ~5 M. A. z# ^國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，齒頂圓和齒頂線用粗實(shí)線繪制，分度圓和分度線用點(diǎn)畫線繪制，齒根圓和齒根線用細(xì)實(shí)線繪制（或省略不畫）。) J3 V$ T0 C3 I! C7 Y
在剖視圖中，當(dāng)剖切平面通過齒輪的軸線時(shí)，輪齒一律按不剖處理，齒根線用粗實(shí)線繪制。6 C; s) h3 e+ M0 Z5 m
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未剖畫法 剖視畫法
( S+ s; R% L# l; O* i, E3 \單個(gè)圓柱齒輪的規(guī)定畫法5 n) N$ T- E3 |# t) }
3 M$ H6 U9 Q: b2 T2. 圓柱齒輪的嚙合畫法* A, ]$ G* \" C/ }
/ x2 c4 @: T1 v4 c2 ?0 u+ A% i在端視圖中，嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂圓用粗實(shí)線繪制；也可省略不畫。相切的兩個(gè)分度圓用點(diǎn)畫線繪制。齒根圓省略不畫。! S5 H7 v b( ^7 E
在剖視圖上，嚙合區(qū)內(nèi)一個(gè)齒輪的輪齒用粗實(shí)線繪制，另一個(gè)齒輪的輪齒被遮擋的部分用虛線繪制，虛線也可省略不畫。
# q( Q( d& B- ~) _: `# g若不作剖視，則嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂線不必畫出，此時(shí)分度線用粗實(shí)線繪制。
( S* R2 E! x# t' P3 w( w2 N
4 D* q: f! Q1 J4 Q2 C齒輪嚙合的規(guī)定畫法 兩個(gè)齒輪嚙合的間隙
0 a! d3 E5 L3 f, K圓錐齒輪
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單個(gè)圓錐齒輪的規(guī)定畫法/ i; I9 A* m3 k5 d) O+ \
圓錐齒輪通常用于垂直相交兩軸之間的傳動(dòng)。為了設(shè)計(jì)和制造方便，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以大端的模數(shù)為準(zhǔn)，用它決定輪齒的有關(guān)尺寸。一對圓錐齒輪嚙合也必須有相同的模數(shù)。圓錐齒輪各部分幾何要素的名稱和規(guī)定畫法。
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圓錐齒輪各部分幾何要素的尺寸，也都與模數(shù)m、齒數(shù)z及分度圓錐角δ有關(guān)。其計(jì)算公式：齒頂高h(yuǎn)a=m，齒根高h(yuǎn)f=1.2m，齒高h(yuǎn)=2.2m；分度圓直徑d=mz，齒頂圓直徑da=m(z＋2cosδ)，齒根圓直徑df=m（z－2.4cosδ）。+ M$ t* Z V8 D# Z' j5 p% A
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單個(gè)圓錐齒輪的畫圖步驟
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圓錐齒輪的規(guī)定畫法一般用主、左兩個(gè)視圖表示，主視圖畫成剖視圖，在投影為圓的左視圖中，用粗實(shí)線表示齒輪大端和小端的齒頂圓，用點(diǎn)畫線表示大端的分度圓，不畫齒根圓。單個(gè)圓錐齒輪的畫圖步驟：
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0 g+ r- A2 t: C- \! \; f( [圓錐齒輪的嚙合畫法
0 M8 ]$ S9 [* w; R4 H圓錐齒輪的嚙合畫法：主視圖畫成剖視圖，對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪來說，由于兩齒輪的分度圓錐面相切，因此，其分度線重合，畫成點(diǎn)畫線；在嚙合區(qū)內(nèi)，應(yīng)將其中一個(gè)齒輪的齒頂線畫成粗實(shí)線，而將另一個(gè)齒輪的齒頂線畫成虛線或省略不畫。左視圖畫成外形視圖。軸線垂直相交的兩圓錐齒輪嚙合時(shí)，兩節(jié)圓錐角δ1′和δ2′之和為90°。# I$ E1 t# B9 v+ k0 D
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蝸桿和蝸輪% v/ c* H, _$ x1 a: A
蝸輪蝸桿傳動(dòng)一般用于垂直交錯(cuò)兩軸之間的傳動(dòng)，蝸桿是主動(dòng)的，蝸輪是從動(dòng)的。蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，但效率低，蝸桿的齒數(shù)（即頭數(shù)）z1相當(dāng)于螺桿上螺紋的線數(shù)。蝸桿常用單頭，在傳動(dòng)時(shí)，蝸桿旋轉(zhuǎn)一圈，則蝸輪只轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，因此，可得到比較大的傳動(dòng)比（i=z2/z1，z2為蝸輪齒數(shù)），蝸桿和蝸輪的輪齒是螺旋形的，蝸輪的齒頂面和齒根面常制成圓環(huán)面。; ^% G5 q) F1 e# M. i$ M
( ]- @3 m- a' Y7 u4 j為設(shè)計(jì)和加工方便，規(guī)定以蝸桿的軸向模數(shù)mx和蝸輪的端面模數(shù)mt為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。一對嚙合的蝸桿、蝸輪，其模數(shù)應(yīng)相等，即標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=mx=mt。且蝸輪的螺旋角和蝸桿的螺旋線導(dǎo)程角大小相等、方向相同。$ C+ G7 T- H L! A0 G9 U j6 o
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蝸輪各部分幾何要素的代號(hào)和規(guī)定畫法與圓柱齒輪基本相同，但是在蝸輪投影為圓的視圖中，只畫出分度圓和最外圓，不畫齒頂圓與齒根圓。圖中dae是蝸輪齒頂?shù)淖钔鈭A直徑，即齒頂圓柱面的直徑，dai是蝸輪的齒頂圓環(huán)面喉圓的直徑。蝸桿的畫法與圓柱齒輪相同，在外形視圖中，蝸桿的齒根圓和齒根線用細(xì)實(shí)線繪制或省略不畫。8 F; s* ?) d8 P2 M9 A1 X& B7 {$ z
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蝸輪蝸桿傳動(dòng)的嚙合畫法，在主視圖中，蝸輪和蝸桿遮住的部分不必畫出；在左視圖中，蝸輪的分度圓和蝸桿的分度線相切：
) u5 E3 H* ]* ~" \蝸輪的幾何要素代號(hào)和畫法 蝸輪蝸桿的嚙合畫法 ) R$ e* v7 s8 l
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發(fā)表于 2017-6-21 13:05:22
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