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直齒圓柱齒輪
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。
現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪為例，說(shuō)明圓柱齒輪各部分的名稱和尺寸關(guān)系，如圖所示。
1. 直齒圓柱齒輪輪齒的各部分名稱及代號(hào)
(1) 齒頂圓：通過(guò)輪齒頂部的圓，其直徑用da表示。
(2) 齒根圓：通過(guò)輪齒根部的圓，其直徑用df表示。
(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。
(4) 齒距：在分度圓周上相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的弧長(zhǎng)，用p表示。
(5) 齒厚：一個(gè)輪齒在分度圓上的弧長(zhǎng)，用s表示。
(6) 槽寬：一個(gè)齒槽在分度圓上的弧長(zhǎng)，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。
(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(zhǎng)＝齒距×齒數(shù)，即πd＝pz
式中π是無(wú)理數(shù)，為了便于計(jì)算和測(cè)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
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(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(lái)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(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值見下表。
標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)
| 第一系列 | 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 |
| 第二系列 | 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 |
注：選用時(shí)，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(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(guó)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(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(lái)。
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(jì)算公式
| 基本參數(shù)：模數(shù)m，齒數(shù)z | 計(jì)算舉例 | ||
| 名稱 | 符號(hào) | 計(jì)算公式 | 已知：m=3，z=50 |
| 齒頂高
齒根高 齒高 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒距 中心距 |
h a
h f h d d a d f p a |
h a = m
h f = 1.25m h = h a+h f =2.25m d = mz d a= d+2h a= m(z+2) d f = d-2h f = m(z-2.5) p= pm a= m(z1+z2)/2 |
h a = 3
h f = 3.75 h = 6.75 d= 150 d a= 156 d f = 142.5 |
1. 單個(gè)圓柱齒輪的畫法
國(guó)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）。
在剖視圖中，當(dāng)剖切平面通過(guò)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。
未剖畫法 剖視畫法
單個(gè)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(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。
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。
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。
齒輪嚙合的規(guī)定畫法
兩個(gè)齒輪嚙合的間隙
單個(gè)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(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(duì)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(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）。
單個(gè)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(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：
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(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪來(lái)說(shuō)，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°。
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(guò)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。
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(duì)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(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。
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：
蝸輪的幾何要素代號(hào)和畫法
蝸輪蝸桿的嚙合畫法
