詳解齒輪畫法與基本算法,學機械設計快收下吧

齒輪，輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動和動力的機械元件。齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件，齒輪在傳動中的應用很早就出現了。19世紀末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專用工具機與刀具的相繼出現，隨著生產的發展，齒輪運轉的平穩性受到重視。

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。

現以標準直齒圓柱齒輪為例，說明圓柱齒輪各部分的名稱和尺寸關係，如圖所示。

1. 直齒圓柱齒輪輪齒的各部分名稱及代號

(1) 齒頂圓：通過輪齒頂部的圓，其直徑用da表示。

(2) 齒根圓：通過輪齒根部的圓，其直徑用df表示。

(3) 分度圓：設計、製造齒輪時計算輪齒各部分尺寸的基準圓，其直徑mz表示。

(4) 齒 距：在分度圓周上相鄰兩齒對應點之間的弧長，用p表示。

(5) 齒 厚：一個輪齒在分度圓上的弧長，用s表示。

(6) 槽 寬：一個齒槽在分度圓上的弧長，用e表示。在標準齒輪中，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與齒輪各部分的尺寸關係

(1) 模數：如以z表示齒輪的齒數，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，即πd＝pz

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

m＝p/π

d＝mz

由於模數是齒距p與π的比值，因此齒輪的模數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。

模數是設計和製造齒輪的基本參數。不同模數的齒輪，要用不同模數的刀具來製造。為了便於設計和製造，減少齒輪成形刀具的規格，模數已經標準化，我國規定的標準模數值見下表。

1. 單個圓柱齒輪的畫法

國家標準規定，齒頂圓和齒頂線用粗實線繪製，分度圓和分度線用點畫線繪製，齒根圓和齒根線用細實線繪製（或省略不畫）。

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

未剖畫法，剖視畫法

2. 圓柱齒輪的嚙合畫法

在端視圖中，嚙合區內的齒頂圓用粗實線繪製；也可省略不畫。相切的兩個分度圓用點畫線繪製。齒根圓省略不畫。

在剖視圖上，嚙合區內一個齒輪的輪齒用粗實線繪製，另一個齒輪的輪齒被遮擋的部分用虛線繪製，虛線也可省略不畫。

若不作剖視，則嚙合區內的齒頂線不必畫出，此時分度線用粗實線繪製。

齒輪嚙合的規定畫法

兩個齒輪嚙合的間隙

圓錐齒輪

單個圓錐齒輪的規定畫法

圓錐齒輪通常用於垂直相交兩軸之間的傳動。為了設計和製造方便，標準規定以大端的模數為準，用它決定輪齒的有關尺寸。一對圓錐齒輪嚙合也必須有相同的模數。圓錐齒輪各部分幾何要素的名稱和規定畫法。

圓錐齒輪各部分幾何要素的尺寸，也都與模數m、齒數z及分度圓錐角δ有關。其計算公式：齒頂高ha=m，齒根高hf=1.2m，齒高h=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）。