直齿圆柱齿轮：基本知识和规定画法

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：常见的圆柱齿轮有直齿、斜齿和人字齿齿轮三种。这里主要介绍标准直齿圆柱齿轮的基本知识和规定画法。齿顶圆通过轮齿顶部的圆称为齿顶圆，直径以da表示。齿间在端平面上，一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆上的弧长又称端面齿间，以e表示。齿轮的轮齿按GB/T 4459.2—2003的规定绘制：图7-35圆柱齿轮的画法齿顶圆和齿顶线用粗实线表示；分度圆和分度线用细点画线表示；齿根圆和齿根线用细实线表示，也可省略不画。

常见的圆柱齿轮有直齿、斜齿和人字齿齿轮三种。齿轮在机器中必须成对使用，两齿轮是通过轮齿啮合来进行工作的，所以轮齿是它的主要结构。凡轮齿符合国家标准规定的为标准齿轮，在标准的基础上，轮齿做某些改变的为变位齿轮。这里主要介绍标准直齿圆柱齿轮的基本知识和规定画法。

1.圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系

标准直齿圆柱齿轮各部分的名称如图7-34所示。

（1）齿顶圆　通过轮齿顶部的圆称为齿顶圆，直径以da表示。

（2）齿根圆　通过轮齿根部的圆称为齿根圆，直径以df表示。

（3）分度圆　标准齿轮上齿厚与齿间相等处的圆称为分度圆，直径以d表示。

（4）齿高　齿根圆到齿顶圆的径向距离称为齿高。分度圆将轮齿分为两个不相等的部分：从分度圆到齿顶圆的径向距离称为齿顶高，以ha表示；从分度圆到齿根圆的径向距离，称为齿根高，以hf表示。齿高为齿顶高与齿根高之和，即h=ha+hf。

（5）齿距　分度圆上相邻两齿的对应点之间的弧长称为齿距，以p（p=s+e）表示。如果轮齿有z个齿，则有πd=zp或d=（p/π）z。

（6）齿厚　每个轮齿的两侧面齿廓在分度圆上的弧长称为分度圆齿厚，以s表示。

（7）齿间　在端平面上，一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆上的弧长又称端面齿间，以e表示。

（8）模数　为了便于计算和测量，令m=p/π，m称为齿轮的模数，其值越大，齿距越大。齿数一定的情况下，模数大的齿轮，其分度圆的直径就大，轮齿也大，齿轮的承载能力也就大。模数是计算齿轮各部分尺寸和制造齿轮时的一个重要参数。制造齿轮时，刀具的选择以模数为准。模数也是确定齿轮规格大小的参数。为了设计和制造方便，国家标准已将模数的数值系列化，其标准数值如表7-9所示。

图7-34　标准直齿圆柱齿轮各部分名称

表7-9　渐开线圆柱齿轮模数系列（摘自GB/T 1357—2008）　单位：mm

注　①在选用模数时，优先选用第一系列，括号内的模数尽可能不用；
②本表适用于渐开线圆柱齿轮，对于斜齿轮是指法面模数。

（9）压力角　在一般情况下，两个相啮合的轮齿齿廓在接触点P处的公法线与两分度圆的公切线所夹的锐角称为压力角，以α表示。我国标准齿轮的压力角为20°。

只有模数和压力角都相同的齿轮才能相互啮合，达到传动、变速、换向等目的。

在设计齿轮时要先确定模数和齿数，其他各部分尺寸都可由模数和齿数计算出来。标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算公式如表7-10所示。

表7-10　标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算公式

续表

2.单个圆柱齿轮的画法

齿轮的轮齿是在齿轮加工机床上用一定形状的齿轮刀具加工出来的。因此，没有必要画出它的真实投影，如图7-35所示。齿轮的轮齿按GB/T 4459.2—2003的规定绘制：

图7-35　圆柱齿轮的画法

（1）齿顶圆和齿顶线用粗实线表示；分度圆和分度线用细点画线表示；齿根圆和齿根线用细实线表示，也可省略不画。