6.2齿轮（课件）-《汽车机械制图》同步教学（航空工业出版社）

汽车机械制图 1 二、齿轮 2 二、齿轮 齿轮传动可将一根轴上的动力传递给另一根轴，并可根据要求改变另一根轴的转速和旋转方向。 下面主要以直齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮为例介绍齿轮的画法。 3 常见的齿轮 圆柱齿轮 直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 人字齿圆柱齿轮 根据轮齿方向不同 圆锥齿轮 直齿圆锥齿轮 斜齿圆锥齿轮 根据轮齿方向不同 蜗杆和蜗轮 小贴士 齿轮上的齿称为轮齿，它是齿轮的主要结构。 轮齿符合国家标准规定的齿轮称为标准齿轮，若无特别说明，本书所述齿轮均为标准齿轮。 渐开线齿轮 摆线齿轮 圆弧齿轮 最常用 4 轮齿端面上的可用齿廓一般为 渐开线 摆线 圆弧 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 （1）齿顶圆直径、齿根圆直径和分度圆直径。 齿顶圆直径是指通过齿轮各齿顶的圆柱面直径，用da表示。 齿根圆直径是指通过齿轮各齿根的圆柱面直径，用df表示。 分度圆直径是指齿轮的分度圆柱面直径，用d表示。分度圆柱面是与齿轮设计有关的一个假想圆柱面，在此圆柱面上齿槽宽（e）和齿厚（s）相等。 5 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 （2）齿顶高、齿根高和齿高。 齿顶高是指分度圆到齿顶圆的距离，用ha表示。 齿根高是指分度圆到齿根圆的距离，用hf表示。 齿高是指齿顶高和齿根高之和，用h表示，即h= ha+ hf 。 6 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 （3）齿宽、齿距、齿厚和齿槽宽。 齿宽是指齿轮有齿部位沿分度圆柱面母线方向所量取的宽度，用b表示。 齿厚是指分度圆上同一轮齿齿廓之间的弧长，用s表示。 齿槽宽是指分度圆上同一齿槽之间的弧长，用e表示。 齿距是指分度圆上相邻两齿廓对应点之间的弧长，用p表示。齿距为齿厚和齿槽宽之和，即p=s+e 。 7 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 （4）齿数和模数。 齿数是指齿轮上轮齿的个数，用z表示。 分度圆周长可通过齿数与齿距的乘积计算，也可通过分度圆直径计算，即pz=πd，因此d=(p/π)z。工程中，为了便于齿轮的设计、制造和检验等，通常将p/π规定为标准值，称为齿轮的模数，用m表示。 当齿数一定时，模数越大，分度圆直径越大，齿轮承载能力就越强。 8 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 为了便于制造和测量，国家标准中规定了齿轮的标准模数，如表所示。 第Ⅰ系列 1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、8、10、12、16、20、25、32、40、50 第Ⅱ系列 1.125、1.375、1.75、2.25、2.75、3.5、4.5、5.5、（6.5）、7、9、11、14、18、22、28、36、45 单位：mm 注：表中模数优先选用第Ⅰ系列，其次是第Ⅱ系列，括号内的模数尽量不选用。 9 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 （5）中心距。 中心距是指相啮合的两个齿轮轴线之间的最短距离，用a表示。 10 1．直齿圆柱齿轮 1）直齿圆柱齿轮的几何要素 （6）压力角。 压力角是指相啮合的两个齿轮的轮齿齿廓在接触点处的公法线，与两分度圆的内公切线之间的夹角，用 表示。国家标准规定，标准齿轮的压力角为20°。 11 小贴士 直齿圆柱齿轮几何要素的计算公式 注：d1、d2是相啮合的两个齿轮的分度圆直径；z1、z2是相啮合的两个齿轮的齿数。 名 称 计算公式 名 称 计算公式 分度圆直径d 齿距p 齿顶高ha 齿顶圆直径da 齿根高hf 齿根圆直径df 齿高h 中心距a 由表可知，齿轮的齿数z 和模数m 确定后，就可根据相应公式计算出齿轮各部分的尺寸。 12 1．直齿圆柱齿轮 2）单个直齿圆柱齿轮的画法 齿轮的轮齿比较复杂且数量较多，为简化作图，GB/T 4459.2—2003《机械制图 齿轮表示法》对齿轮的画法做了如下规定。 （1）在轮齿部分中，齿顶圆和齿顶线用粗实线画出；分度圆和分度线用细点画线画出；齿根圆和齿根线用细实线画出，也可省略不画。但在剖视图中，当剖切面通过齿轮的轴线时，轮齿一律按不剖绘制，齿根线用粗实线画出，如图所示。 （a） （b） （c） 13 1．直齿圆柱齿轮 2）单个直齿圆柱齿轮的画法 （2）齿轮可用两个视图表示，如图（a）所示； 也可用一个视图和一个局部视图表示，如图（b）所示。 （3）若需要表明齿形，则可在投影面垂直于齿轮轴线的视图中用粗实线画出一个或两个齿，如图（c）所示；也可采用适当比例的局部放大图来表示。 （a） （b） （c） 14 1．直齿圆柱齿轮 3）两直齿圆柱齿轮啮合的画法 两直齿圆柱齿轮啮合的画法如图所示。其中，除啮合区域外，其他部分的结构均按单个齿轮的画法绘制。 （a） （b） 动画 15 小贴士 绘制两直齿圆柱齿轮啮合时，应注意以下事项。 （1）两直齿圆柱齿轮啮合一般采用两个视图表示。 在投影面垂直于齿轮轴线的视图中，两分度圆相切；啮合区域内的齿顶圆用粗实线画出，或省略不画，如图所示；齿根圆用细实线画出或省略不画。 （a） （b） 16 小贴士 （2）在两直齿圆柱齿轮啮合的剖视图中，在啮合区域内，可将一个齿轮的轮齿用粗实线画出，另一个齿轮的轮齿被遮挡部分用虚线画出，或省略不画，且一个齿轮的齿顶线与另一个齿轮的齿根线之间的间隙应为模数的0.25倍，如图（a）所示。 （3）在投影面平行于齿轮轴线的视图中，两直齿圆柱齿轮的分度线重合，用粗实线画出；啮合区域的齿顶线不需要画出，如图（b）所示。 （a） （b） 17 2．直齿圆锥齿轮 直齿圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上加工而成的，因此轮齿沿圆锥素线方向一端大、一端小，齿厚、齿槽宽、齿高及模数也随之变化。 为了设计和制造方便，通常规定直齿圆锥齿轮以大端的模数为标准模数，用它来计算和确定齿轮其他各部分的尺寸。 18 2．直齿圆锥齿轮 1）直齿圆锥齿轮的几何要素 动画 19 2．直齿圆锥齿轮 1）直齿圆锥齿轮的几何要素 直齿圆锥齿轮几何要素的计算公式 名称 计算公式 名称 计算公式 分度圆直径d 齿顶高ha 分锥角δ 小齿轮 齿根高hf 大齿轮 齿高h 齿顶圆直径da 齿顶角θa 齿根圆直径df 齿根角θf 外锥距R 齿宽b 20 2．直齿圆锥齿轮 2）单个直齿圆锥齿轮的画法 动画 21 2．直齿圆锥齿轮 画图时应注意以下事项。 （1）圆锥齿轮的主视图一般用剖视图来表示，但轮齿按不剖处理。 （2）绘制圆锥齿轮的左视图时，需要用粗实线画出大端和小端的齿顶圆，用细点画线画出大端分度圆，不需要画出大、小端的齿根圆和小端分度圆，齿轮轮齿部分以外的结构均按真实投影绘制。 2）单个直齿圆锥齿轮的画法 22 2．直齿圆锥齿轮 两直齿圆锥齿轮啮合时的画法与两直齿圆柱齿轮啮合时的画法基本相同，作图步骤如图所示。 3）两直齿圆锥齿轮啮合的画法 动画 （a） （b） （c） （d） 23 小贴士 绘制两直齿圆锥齿轮啮合时，应注意以下事项。 （1）两直齿圆锥齿轮啮合一般采用主视图、左视图表示，且主视图画成剖视图。 （2）在啮合区域内，应将一个齿轮的齿顶线画成粗实线，而将另一个齿轮的齿顶线画成虚线或省略不画。 （3）两圆锥齿轮啮合时，分度线应与分度圆相切。 24 请简述直齿圆柱齿轮几何要素的计算公式。 请简述两直齿圆锥齿轮啮合时的画法。 课堂检测 25 课堂小结 齿轮 直齿圆柱齿轮 直齿圆锥齿轮 26 感谢聆听！ 27 $$