齒輪齒形畫(huà)法

1、齒輪齒形畫(huà)法一、總述我們?cè)邶X輪加工進(jìn)行齒形的檢驗(yàn)時(shí)，常會(huì)用到齒形模板，以前每遇到這種情況都需要技術(shù)人員照手冊(cè)按坐標(biāo)點(diǎn)一點(diǎn)一點(diǎn)的畫(huà)出，十分麻煩，且每用到模數(shù)不同的齒輪，都要重新畫(huà)，工作量可想而知?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)普及了，我們依據(jù)淅開(kāi)線的形成原理和齒輪的切削原理并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)研究出了一種利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行齒形圖繪制的方法，繪制一些不同齒數(shù)（模數(shù)是1）的齒輪齒形圖作為樣板，對(duì)于不同的模數(shù)，只要進(jìn)行相應(yīng)倍數(shù)的放大即可得出相應(yīng)的齒形圖，這樣繪出的齒形圖不僅比手工畫(huà)出的精確，且能做到一勞永逸，方便了很多。二、直齒輪齒形圖的詳細(xì)畫(huà)法下面我們以齒數(shù)為18的齒輪為例，詳細(xì)介紹一下這種齒形圖的繪制方法.我們將齒形圖的繪制

2、據(jù)齒形的組成不同分為漸開(kāi)線齒形部分的繪制與基圓和齒根圓部分齒形的繪制.1.取齒輪齒數(shù)為18,模數(shù)為1,則分度圓半徑為8.457mm.首先畫(huà)出基圓,然后在基圓上取一角度為3的圓弧,測(cè)其值為0.44mm.(如圖一)2.畫(huà)一長(zhǎng)度為0.44mm的水平軸線垂線與基圓相切,然后繞基圓圓心陣列該直線和與其垂直的水平線,角度取3度(如圖二)3.將陣列所得的基圓切線延長(zhǎng):3處的切線保持不變,6處的切線延長(zhǎng)一倍,9處的切線延長(zhǎng)2倍,12處的切線延長(zhǎng)3倍依此類(lèi)推,45處的切線延長(zhǎng)15倍.將各切線延長(zhǎng)線的端點(diǎn)依次連接起來(lái)得一圓滑曲線.(如圖三)4.畫(huà)出齒輪的分度圓(半徑為9mm)和齒頂圓(半徑為10mm),過(guò)分度圓與

3、漸開(kāi)線交點(diǎn)與圓心連線,將該連線旋轉(zhuǎn)成水平(第三步得到的曲線隨其一同旋轉(zhuǎn)),其它輔助線清除,然后過(guò)圓心畫(huà)一角度為5度的射線即為該齒輪一個(gè)齒的對(duì)稱(chēng)線,將所得曲線關(guān)天該對(duì)稱(chēng)線鏡相,齒頂圓與基圓中間的曲線部分即為該齒輪一個(gè)輪齒的漸開(kāi)線部分.(如圖四) 5.將得出的一個(gè)輪齒的漸開(kāi)線部分陣列,得出模數(shù)為1,齒數(shù)為18的齒輪的漸開(kāi)線齒廓部分,并將齒輪轉(zhuǎn)至如圖五位置。以上五步為齒輪輪齒漸開(kāi)線部分的繪制。從第六步開(kāi)始為基圓與齒根圓部分齒形圖的繪制。6.先畫(huà)出模數(shù)是1的齒條圖形，比標(biāo)準(zhǔn)齒條齒頂高高出0.25mm(如圖六)7.如圖七所示將齒條與齒輪嚙合. 8.在齒輪的實(shí)際加工過(guò)程中，齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)1，齒條水平移動(dòng)0.1

4、57mm。據(jù)此原理，取齒條一個(gè)齒來(lái)研究，將其水平左移0.157mm,同時(shí)繞齒輪的圓心旋轉(zhuǎn)1,然后將其水平左移0.157mmX2,同時(shí)繞齒輪圓心旋轉(zhuǎn)2 ,依此類(lèi)推,將其水平左移0.157mmX7時(shí),應(yīng)將其繞齒輪圓心旋轉(zhuǎn)7,得出如圖8所示圖形.9.依次取與各齒條輪齒軌跡相切的點(diǎn)得一包絡(luò)線直至基圓處,齒根處取齒條的齒頂圓角,得出該齒輪基圓與齒根圓段的輪齒齒形,然后沿該輪齒漸開(kāi)線齒形處的對(duì)稱(chēng)線鏡相,得出一完整輪齒齒形,最后將該齒形沿圓心陣列,得出齒輪的全部齒形,至此,該齒輪的齒形圖全部繪制完畢。.分度圓（直徑d）齒輪設(shè)計(jì)和加工時(shí)計(jì)算尺寸的基準(zhǔn)圓稱(chēng)為分度圓。它位于齒頂圓和齒根圓之間，是一個(gè)約定的假想圓。

5、.節(jié)圓（直徑d）兩齒輪合時(shí)，位于連心線OO上的兩齒廓點(diǎn)P，稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。分別以O(shè) O為圓心，OP為半徑所作的兩個(gè)相切的園稱(chēng)為節(jié)圓。 正確安裝的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的d=d。5.齒高h(yuǎn)輪齒在齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱(chēng)為齒高。齒高h(yuǎn)分為齒頂高h(yuǎn)，齒根高h(yuǎn)兩段（h=h+h）:齒根高h(yuǎn)齒根圓與分度圓之間的徑向距離；吃根高h(yuǎn)齒根圓與分度圓之間的徑向距離；6.齒數(shù)z即輪齒的個(gè)數(shù)，它是齒輪計(jì)算的主要參數(shù)之一。8.模數(shù)m由于分度圓周長(zhǎng) d=pz所以 d=p/z令 p/=m則 d=mz式中m稱(chēng)為齒輪的模數(shù)，它等于齒距與圓周率的比值。模數(shù)以毫米為單位，為了便于設(shè)計(jì)和制造，模數(shù)的數(shù)值已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖9-12所示。模數(shù)是設(shè)計(jì)、制造

6、齒輪的重要參數(shù)。由于模數(shù)m與齒距p成正比。而p決定了輪齒的大小，所以m的大小反映了輪齒的大小。模數(shù)大，輪齒大，在其他條件相同的情況下，輪齒的承載能力也就大，反之承載能力就小。另外，能配對(duì)折合的兩個(gè)齒輪，其沒(méi)，模數(shù)必須相等。加工齒輪也須選用與齒輪模數(shù)相同的刀具，因而模數(shù)又是選擇刀具的依據(jù)。9.壓力角、齒形角a如圖9-45所示，輪齒在分度圓上齒合點(diǎn)p的受力方向（即漸開(kāi)線齒廓曲線的法線方向）與該點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向（分度圓的切線方向）所夾的銳角a稱(chēng)為壓力角。我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角a=20度。加工齒輪用的基本齒條的法向壓力角稱(chēng)為吃形角。故齒形角也為20度，也用a表示。10.中心距a兩圓柱齒輪軸線之間的距離稱(chēng)

7、為中心距。裝配準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其中心距a=d1/2+d2/2=1/2(z1+z20(二)、直齒圓柱齒輪各基本尺寸計(jì)算齒輪輪齒各部分的尺寸都是根據(jù)模數(shù)來(lái)確定的。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各基本尺寸計(jì)算關(guān)系見(jiàn)表9-13。（三）、直齒圓柱齒輪的畫(huà)法單個(gè)齒輪的畫(huà)法齒輪的輪齒部分，按GB/T4459.21984規(guī)定繪制（圖9-46）（1）齒頂圓和齒頂線用粗實(shí)線繪制。（2）分度圓和分度線用細(xì)點(diǎn)畫(huà)線繪制。（分度線應(yīng)超出輪齒兩端面2-3mm）（3）齒根圓和齒根線用細(xì)實(shí)線繪制，也可省略不畫(huà)；在剖視圖中，恥根線用粗實(shí)線繪制，這時(shí)不可省略。（4）在剖視圖中，當(dāng)剖切平面通過(guò)齒輪軸線時(shí)，齒輪一律按不剖處理。齒輪除了輪齒部分外，其

8、余輪體結(jié)構(gòu)均應(yīng)按真實(shí)投影繪制。輪體的結(jié)構(gòu)和尺寸，由設(shè)計(jì)要求確定。齒輪屬于輪盤(pán)類(lèi)零件，其表達(dá)方法與一般輪盤(pán)類(lèi)零件相同。通常將軸線水平放置，可選用兩個(gè)視圖（圖9-47）；或一個(gè)視圖和一個(gè)局部視圖（參見(jiàn)圖9-53），其中的非圓視圖可作半剖視或全剖視。2、兩齒輪齒合的畫(huà)法。兩齒輪齒合時(shí)，除齒合區(qū)外，其余部分均按單個(gè)齒輪繪制。齒合區(qū)按如下規(guī)定繪制（圖9-48）：（1）在垂直于齒輪軸線的投影面的視圖（反映為圓的視圖）中，兩節(jié)圓應(yīng)相切，齒頂圓均按粗實(shí)線繪制。如圖9-48a左視圖所示；在齒合的齒頂圓也可以省略不畫(huà)，如圖9-48b左視圖所示。齒根園全部省略不畫(huà)。（2）在平行于齒輪軸線的投影面的視圖（非圓視圖）中

9、，當(dāng)采用剖視且剖切平面通過(guò)兩齒輪軸線時(shí)（圖9-48a主視圖），在齒合區(qū)將一個(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。當(dāng)不采用剖視而用外形視圖表示時(shí)，齒合區(qū)的齒頂線不需畫(huà)出，節(jié)線用粗實(shí)線繪制；非齒合的節(jié)線仍用細(xì)點(diǎn)畫(huà)線繪制，齒根線均不畫(huà)出（圖9-48b主視圖）。如果兩輪齒寬不等，則齒合區(qū)的畫(huà)法如圖9-49所示。不論兩輪齒寬是否一致，一輪的齒頂線與另一輪的齒根線之間，均應(yīng)有0.25m的間隙。圖9-50為齒輪齒條嚙合畫(huà)法（對(duì)應(yīng)的軸測(cè)圖見(jiàn)圖9-44）。（四）漸開(kāi)線齒形的近似畫(huà)法由于制造或表注尺寸的需要，有時(shí)要在齒輪零件圖上畫(huà)出一個(gè)或兩個(gè)齒形。漸開(kāi)線齒形有多種近似畫(huà)法，現(xiàn)介紹其中一種（圖9-51），作圖步驟如下：1、畫(huà)兩個(gè)圓弧畫(huà)齒頂圓弧（直徑d）、分度圓?。ㄖ睆絛）、齒根圓?。ㄖ睆絛）其中2、分齒自圓心O，按360/z分齒，作出1-2個(gè)齒的對(duì)稱(chēng)線，其中的一條為OO。在分度圓上量取。式中：S為齒厚；P為齒距。3、畫(huà)齒形連接OA并取其中心點(diǎn)O，以O(shè)為圓心，OA為半徑作圓弧交基圓與O點(diǎn)。以O(shè)為圓心，OA為半徑作弧，在頂圓與基圓之間得BC，即為所求齒形的一部分。在基圓與根圓之間，做徑向線CE，并以r=0.2m(m為模數(shù))的小圓弧與根圓光滑相連，既得半邊齒形。與相同方法做