齿轮参数.pdf

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直齿圆柱齿轮(直齿轮)
(一)直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数(图9-45)
1、齿顶圆(直径da)
通过圆柱齿轮齿顶的曲面称为齿顶圆柱面。齿顶圆柱面与端平面的交线称为
齿顶圆。
2、齿根圆(直径df)
通过圆柱齿轮齿根的曲面称为齿根圆柱面。齿根圆柱面与端平面的交线称为
齿根圆。
图9-45直齿圆柱齿轮各部分名称和代号
3、分度圆(直径d)
齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆。它位于齿顶圆和齿根圆之
间,是一个约定的假想圆。
4、节圆(直径d′)
两齿轮啮合时,位于连心线O1O2上的两齿廓接触点P,称为节点。分别以
O1、O2为圆心,O1P、O2P为半径所作的两个相切的圆称为节圆。正确安装的标
准齿轮的d′=d。
5、齿高h
轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高。齿高h分为齿顶高ha、
齿根高hf两段(h=ha+hf):
齿顶高ha齿顶圆与分度圆之间的径向距离;
齿根高hf齿根圆与分度圆之间的径向距离。
6、齿距p
分度圆上相邻两齿廓对应点之间的弧长称为齿距。对于标准齿轮,分度圆上
齿厚s与槽宽e相等,故
p=s+e=2s=2e
或s=e=P/2
7、齿数z
即轮齿的个数,它是齿轮计算的主要参数之一。
8、模数m
由于分度圆周长
πd=pz
所以d=p/π*z
令p/π=m
则d=mz
式中m称为齿轮的模数,它等于齿距p与圆周率丌的比值。模数以毫米为单
位。为了便于设计和制造,模数的数值已标准化,如表9-12所示。
表9-12渐开线圆柱齿轮模数(摘自GB/T—13571987)
注:选用时应优先选用第一系列,括号内的模数尽可能不用。
本表未列入小于1的模数。
模数是设计、制造齿轮的重要参数。由于模数m与齿距户成正比,而p决定
了轮齿的大小,所以m的大小反映了轮齿的大小。模数大,轮齿就大,在其他条
件相同的情况下,齿轮的承载能力也就大;反之承载能力就小。另外,能配对啮
合的两个齿轮,其模数必须相等。加工齿轮也须选用与齿轮模数相同的***,因
而模数又是选择***的依据。
9、压力角、齿形角。
如图9-45所示,轮齿在分度圆上啮合点户的受力方向(即渐开线齿廓曲线的
法线方向)与该点的瞬时速度方向(分度圆的切线方向)所夹的锐角。称为压力角。
我国规定的标准压力角α=20°。加工齿轮用的基本齿条的法向压力角称为齿形
角。故齿形角也为20°,也用α表示。
10、中心距α
两圆柱齿轮轴线之间的距离称为中心距。装配准确的标准齿轮,其中心距
α=d1/2+d2/2=1/2*m(z1+z2)
(二)直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算
齿轮轮齿各部分的尺寸都是根据模数来确定的。标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸
计算关系见表9-13
表9-13标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算公式
(三)直齿圆柱齿轮的画法
1、单个齿轮的画法
齿轮的轮齿部分,按GB/—1984规定绘制(图9-46):
齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。(1)
分度圆和分度线用细点画线绘制(2)(分度线应超出轮齿两端面2~3mm)。
齿根圆和齿根线用细实线绘制,也可省略不画;在剖视图中,齿根线用(3)
粗实线绘制,这时不可省略。
图9-46直齿圆柱齿轮的画法
(4)在剖视图中,当剖切平面通过齿轮轴线时,轮齿一律按不剖处理。
齿轮除轮齿部分外,其余轮体结构均应按真实投影绘制。轮体的结构和尺寸,
由设计要求确定。齿轮属于***类零件,其表达方法与一般***类零件相同。通
常将轴线水平放置,可选用两个视图(图9-47);或一个视图和一个局部视图(参
见图9-53),其中的非圆视图可作半剖视或全剖视。
2、两齿轮啮合的画法
两齿轮啮合时,除啮合区外,其余部分均按单个齿轮绘制。啮合区按如下规
定绘制(图9-48):
在垂直于齿轮轴线的投影面的视图(1)(反映为圆的视图)中,两节圆应相切,
齿顶圆均按粗实线绘制,如图9-48a左视图所示;在啮合区的齿顶圆也可省略不
画,如图9-48b左视图所示。齿根圆全部省略不画。
在平行于齿轮轴线的投影面的视图(2)(非圆视图)中,当采用剖视且剖切平
面通过两齿轮的轴线时(图9-48a主视图),在啮合区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分用虚线绘制,虚线也可省略。
图9-47直齿圆柱齿轮的视图选择
图9-48直齿圆柱齿轮啮合画法
当不采用剖视而用外形视图表示时,啮合区的齿顶线不需画出,节线用粗实
线绘制;非啮合区的节线仍用细点画线绘制,齿根线均不画出(图9-48b主视图)。
如果两轮齿宽不等,则啮合区的画法如图9-49所示。不论两轮齿宽是否一
致,一轮的齿顶线与另一轮的齿根线之间,。
图9-49齿宽不同时啮合区的画法
图9-50为齿轮齿条啮合画法(对应的轴测图见图9-44)。
图9-50齿轮齿条啮合画法图9-51渐开线齿形的近似画法
(四)
标准直齿圆柱齿轮的测绘
根据齿轮实物,通过测量、计算确定其主要参数和各基本尺寸,并测量其余
各部分尺寸,然后绘制齿轮零件图的过程,称为齿轮测绘。齿轮测绘除轮齿部分
外,其余部分与一般***类零件的测绘方法相同,而轮齿部分主要在于确定齿数
z和模数m这两个基本参数。直齿圆柱齿轮测绘的一般步骤如下:
1、确定齿数z
数出被测齿轮的齿数。
2、测量齿顶圆直径d′a
当齿轮的齿数是偶数时,可直接量得d′a,如图9-52a所示;当齿数为奇
数时,应通过测出轴孔直径D和孔壁至齿顶的径向距离H(图9-52b),然后按下
式算出d′a:
d′a=D+2H
图9-52齿顶圆的测量
3、确定模数m
根据d′a=m(z+2)
得m=d′a/z+2
将d′a和z代人上式中,可算出模数m,并对照模数表9-12选取与其相
近的标准模数值。
4、计算各基本尺寸
根据确定的标准模数,用表9-13的公式计算出ha、hf、h、d、da、df等基
本尺寸(注意,当取标准模数后,应重新核算da,以修正或确认所测之d′a值)。
5、校对中心距α
计算所得的尺寸要与实测的中心距核对,必须符下式:合
α=1/2*(d1+d2)=1/2*m(z1+z2)
6、测量齿轮其他各部分尺寸
7、绘制直齿圆柱齿轮零件图
图9-53所示为直齿圆柱齿轮的零件图(图中省略了部分内容)。在齿轮零件
图中,除具有一般零件图的内容外,齿顶圆直径、分度圆直径必须直接注出,齿
根圆直径规定不注(因加工时该尺寸由其他参数控制);并在图样右上角的参数栏
中注写模数、齿数、齿形角等基本参数。
图9-53直齿圆柱齿轮零件图
-1直齿圆柱齿轮各部分的名称和基本参数
名称符号说明
齿数z
模数mπd=zp,πd=p/z,令m=p/π
齿顶圆da通过轮齿顶部的圆周直径
齿根圆df通过轮齿根部的圆周直径
分度圆d齿厚等于槽宽处的圆周直径
齿高h齿顶圆与齿根圆的径向距离
齿顶高ha分度圆到齿顶圆的径向距离
齿根高hf分度圆到齿根圆的径向距离
在分度圆上相邻两齿廓对应点的弧长
齿距p
(齿厚+槽宽)
齿厚s每个齿在分度圆上的弧长
一对齿轮传动时,两齿轮的齿廓在连心线O1O2上接触点C
节圆d'处,两齿轮的圆周速度相等,以O1C和O2C为半径的两个
圆称为相应齿轮的节圆。
齿轮传动时,一齿轮(从动轮)齿廓在分度圆上点C的受力
压力角α方向与运动方向所夹的锐角称压力角。我国采用标准压力
角为20°。
啮合角α'在点C处两齿轮受力方向与运动方向的夹角
模数m是设计和制造齿轮的重要参数。不同模数的齿轮要用不同的***来加工制
造。为了便于设计和加工,模数数值已标准化,-2所示。
-2齿轮模数标准系列(摘录GB/T1357-1987)

列162025324050
()()(11)()
列141822283645
注:选用模数时,应优先选用第一系列;其次选用第二系列;括号内的模数尽可
能不用。
标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸与模数有一定的关系,-3。
-3标准直齿圆柱齿轮轮齿各部分的尺寸计算
名称符号公式
分度圆直径dd=mz
齿顶圆直径dada=d+2ha=m(z+2)
齿根圆直径dfdf=d+2hf=m(z-)
齿顶高haha=m
齿根高hfhf=
齿高全hh=ha+hf=
中心距aa=m∕2(z1+z2)
齿距pP=πm