齒輪齒形畫法.doc

齒輪齒形畫法一、總述我們在齒輪加工進行齒形的檢驗時，常會用到齒形模板，以前每遇到這種情況都需要技術(shù)人員照手冊按坐標點一點一點的畫出，十分麻煩，且每用到模數(shù)不同的齒輪，都要重新畫，工作量可想而知?，F(xiàn)在計算機普及了，我們依據(jù)淅開線的形成原理和齒輪的切削原理并結(jié)合實際經(jīng)驗研究出了一種利用計算機來進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，對于不同的模數(shù)，只要進行相應(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畫法下面我們以齒數(shù)為18的齒輪為例，詳細介紹一下這種齒形圖的繪制方法.我們將齒形圖的繪制據(jù)齒形的組成不同分為漸開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.首先畫出基圓,然后在基圓上取一角度為3的圓弧,測其值為0.44mm.(如圖一)2.畫一長度為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:3處的切線保持不變,6處的切線延長一倍,9處的切線延長2倍,12處的切線延長3倍依此類推,45處的切線延長15倍.將各切線延長線的端點依次連接起來得一圓滑曲線.(如圖三)4.畫出齒輪的分度圓(半徑為9mm)和齒頂圓(半徑為10mm),過分度圓與漸開線交點與圓心連線,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,然后過圓心畫一角度為5度的射線即為該齒輪一個齒的對稱線,將所得曲線關(guān)天該對稱線鏡相,齒頂圓與基圓中間的曲線部分即為該齒輪一個輪齒的漸開線部分.(如圖四) 5.將得出的一個輪齒的漸開線部分陣列,得出模數(shù)為1,齒數(shù)為18的齒輪的漸開線齒廓部分,并將齒輪轉(zhuǎn)至如圖五位置。以上五步為齒輪輪齒漸開線部分的繪制。從第六步開始為基圓與齒根圓部分齒形圖的繪制。6.先畫出模數(shù)是1的齒條圖形，比標準齒條齒頂高高出0.25mm(如圖六)7.如圖七所示將齒條與齒輪嚙合. 8.在齒輪的實際加工過程中，齒輪每轉(zhuǎn)動1，齒條水平移動0.157mm。據(jù)此原理，取齒條一個齒來研究，將其水平左移0.157mm,同時繞齒輪的圓心旋轉(zhuǎn)1,然后將其水平左移0.157mmX2,同時繞齒輪圓心旋轉(zhuǎn)2 ,依此類推,將其水平左移0.157mmX7時,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,然后沿該輪齒漸開線齒形處的對稱線鏡相,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)計和加工時計算尺寸的基準圓稱為分度圓。它位于齒頂圓和齒根圓之間，是一個約定的假想圓。.節(jié)圓（直徑d）兩齒輪合時，位于連心線OO上的兩齒廓點P，稱為節(jié)點。分別以O(shè) O為圓心，OP為半徑所作的兩個相切的園稱為節(jié)圓。 正確安裝的標準齒輪的d=d。5.齒高h輪齒在齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高。齒高h分為齒頂高h，齒根高h兩段（h=h+h）:齒根高h齒根圓與分度圓之間的徑向距離；吃根高h齒根圓與分度圓之間的徑向距離；6.齒數(shù)z即輪齒的個數(shù)，它是齒輪計算的主要參數(shù)之一。8.模數(shù)m由于分度圓周長 d=pz所以 d=p/z令 p/=m則 d=mz式中m稱為齒輪的模數(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)計和制造，模數(shù)的數(shù)值已標準化，如圖9-12所示。模數(shù)是設(shè)計、制造齒輪的重要參數(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，能配對折合的兩個齒輪，其沒，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p的受力方向（即漸開線齒廓曲線的法線方向）與該點的瞬時速度方向（分度圓的切線方向）所夾的銳角a稱為壓力角。我國規(guī)定的標準壓力角a=20度。加工齒輪用的基本齒條的法向壓力角稱為吃形角。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為中心距。裝配準確的標準齒輪，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算齒輪輪齒各部分的尺寸都是根據(jù)模數(shù)來確定的。標準直齒圓柱齒輪各基本尺寸計算關(guān)系見表9-13。（三）、直齒圓柱齒輪的畫法單個齒輪的畫法齒輪的輪齒部分，按GB/T4459.21984規(guī)定繪制（圖9-46）（1）齒頂圓和齒頂線用粗實線繪制。（2）分度圓和分度線用細點畫線繪制。（分度線應(yīng)超出輪齒兩端面2-3mm）（3）齒根圓和齒根線用細實線繪制，也可省略不畫；在剖視圖中，恥根線用粗實線繪制，這時不可省略。（4）在剖視圖中，當(dāng)剖切平面通過齒輪軸線時，齒輪一律按不剖處理。齒輪除了輪齒部分外，其余輪體結(jié)構(gòu)均應(yīng)按真實投影繪制。輪體的結(jié)構(gòu)和尺寸，由設(shè)計要求確定。齒輪屬于輪盤類零件，其表達方法與一般輪盤類零件相同。通常將軸線水平放置，可選用兩個視圖（圖9-47）；或一個視圖和一個局部視圖（參見圖9-53），其中的非圓視圖可作半剖視或全剖視。2、兩齒輪齒合的畫法。兩齒輪齒合時，除齒合區(qū)外，其余部分均按單個齒輪繪制。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，如圖9-48b左視圖所示。齒根園全部省略不畫。（2）在平行于齒輪軸線的投影面的視圖（非圓視圖）中，當(dāng)采用剖視且剖切平面通過兩齒輪軸線時（圖9-48a主視圖），在齒合區(qū)將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。當(dāng)不采用剖視而用外形視圖表示時，齒合區(qū)的齒頂線不需畫出，節(jié)線用粗實線繪制；非齒合的節(jié)線仍用細點畫線繪制，齒根線均不畫出（圖9-48b主視圖）。如果兩輪齒寬不等，則齒合區(qū)的畫法如圖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為齒輪齒條嚙合畫法（對應(yīng)的軸測圖見圖9-44）。（四）漸開線齒形的近似畫法由于制造或表注尺寸的需要，有時要在齒輪零件圖上畫出一個或兩個齒形。漸開線齒形有多種近似畫法，現(xiàn)介紹其中一種（圖9-51），作圖步驟如下：1、畫兩個圓弧畫齒頂圓弧（直徑d）、分度圓?。ㄖ睆絛）、齒根圓弧（直徑d）其中2、分齒自圓心O，按360/z分齒，作出1-2個齒的對稱線，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、畫齒形連接OA并取其中心點O，以O(shè)為圓心，OA為半徑作圓弧交基圓與O點。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。與相同方法做另一側(cè)齒形，既成。（五）標準直