直齒圓柱齒輪

最基本的齒輪傳動是圓柱齒輪傳動。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。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

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。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

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1. 直齒圓柱齒輪輪齒的各部分名稱及代號文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(1) 齒頂圓：通過輪齒頂部的圓，其直徑用da表示。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(2) 齒根圓：通過輪齒根部的圓，其直徑用df表示。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(3) 分度圓：設(shè)計、制造齒輪時計算輪齒各部分尺寸的基準(zhǔn)圓，其直徑用d表示。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(4) 齒距：在分度圓周上相鄰兩齒對應(yīng)點之間的弧長，用p表示。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(5) 齒厚：一個輪齒在分度圓上的弧長，用s表示。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(6) 槽寬：一個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。文章源自四五設(shè)計網(wǎng)-http://www.wasochina.com/50009.html

(7) 齒頂高：分度圓到齒頂圓之間的徑向距離，用ha表示。

(8) 齒根高：分度圓到齒根圓之間的徑向距離，用hf表示。

(9) 齒高：齒頂圓到齒根圓之間的徑向距離，用h表示。

(10)齒寬：沿齒輪軸線方向量得的輪齒寬度，用b表示。

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

(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

式中π是無理數(shù)，為了便于計算和測量，齒距p與π的比值稱為模數(shù)（單位為mm），用符號m表示，即

m＝p/π

d＝mz

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。

模數(shù)是設(shè)計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。

標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

注：選用時，優(yōu)先選用第一系列。

(2) 齒形角：齒輪的齒廓曲線與分度圓交點P的徑向與齒廓在該點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°。

只有模數(shù)和齒形角都相同的齒輪才能相互嚙合。

在設(shè)計齒輪時要先確定模數(shù)和齒數(shù)，其他各部分尺寸都可由模數(shù)和齒數(shù)計算出來。

標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的尺寸關(guān)系見下表。

標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的計算公式

1. 單個圓柱齒輪的畫法

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，齒頂圓和齒頂線用粗實線繪制，分度圓和分度線用點畫線繪制，齒根圓和齒根線用細(xì)實線繪制（或省略不畫）。

在剖視圖中，當(dāng)剖切平面通過齒輪的軸線時，輪齒一律按不剖處理，齒根線用粗實線繪制。

未剖畫法 剖視畫法

單個圓柱齒輪的規(guī)定畫法

2. 圓柱齒輪的嚙合畫法

在端視圖中，嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂圓用粗實線繪制；也可省略不畫。相切的兩個分度圓用點畫線繪制。齒根圓省略不畫。

在剖視圖上，嚙合區(qū)內(nèi)一個齒輪的輪齒用粗實線繪制，另一個齒輪的輪齒被遮擋的部分用虛線繪制，虛線也可省略不畫。

若不作剖視，則嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂線不必畫出，此時分度線用粗實線繪制。

齒輪嚙合的規(guī)定畫法

兩個齒輪嚙合的間隙

單個圓錐齒輪的規(guī)定畫法

圓錐齒輪通常用于垂直相交兩軸之間的傳動。為了設(shè)計和制造方便，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。

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）。

單個圓錐齒輪的畫圖步驟

圓錐齒輪的規(guī)定畫法一般用主、左兩個視圖表示，主視圖畫成剖視圖，在投影為圓的左視圖中，用粗實線表示齒輪大端和小端的齒頂圓，用點畫線表示大端的分度圓，不畫齒根圓。單個圓錐齒輪的畫圖步驟：

圓錐齒輪的嚙合畫法

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，畫成點畫線；在嚙合區(qū)內(nèi)，應(yīng)將其中一個齒輪的齒頂線畫成粗實線，而將另一個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，兩節(jié)圓錐角δ1′和δ2′之和為90°。

蝸輪蝸桿傳動一般用于垂直交錯兩軸之間的傳動，蝸桿是主動的，蝸輪是從動的。蝸輪蝸桿的傳動比大，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，在傳動時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一圈，則蝸輪只轉(zhuǎn)過一個齒，因此，可得到比較大的傳動比（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。

為設(shè)計和加工方便，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。

蝸輪各部分幾何要素的代號和規(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)實線繪制或省略不畫。

蝸輪蝸桿傳動的嚙合畫法，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：

蝸輪的幾何要素代號和畫法

蝸輪蝸桿的嚙合畫法