齒輪齒形畫法.doc

齒輪齒形畫法一、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(jì)算機(jī)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)研究出了一種利用計(jì)算機(jī)來進(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(diǎn)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(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,然后過圓心畫一角度為5度的射線即為該齒輪一個(gè)齒的對(duì)稱線,將所得曲線關(guān)天該對(duì)稱線鏡相,齒頂圓與基圓中間的曲線部分即為該齒輪一個(gè)輪齒的漸開線部分.(如圖四) 5.將得出的一個(gè)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(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)際加工過程中，齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)1，齒條水平移動(dòng)0.157mm。據(jù)此原理，取齒條一個(gè)齒來研究，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,然后沿該輪齒漸開線齒形處的對(duì)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(jì)和加工時(shí)計(jì)算尺寸的基準(zhǔn)圓稱為分度圓。它位于齒頂圓和齒根圓之間，是一個(gè)約定的假想圓。.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 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(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，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稱為壓力角。我國規(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(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)系見表9-13。（三）、直齒圓柱齒輪的畫法單個(gè)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(shí)線繪制。（2）分度圓和分度線用細(xì)點(diǎn)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(xì)實(shí)線繪制，也可省略不畫；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。齒輪屬于輪盤類零件，其表達(dá)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(gè)視圖（圖9-47）；或一個(gè)視圖和一個(gè)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(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，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(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(duì)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(shí)要在齒輪零件圖上畫出一個(gè)或兩個(gè)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(gè)圓弧畫齒頂圓弧（直徑d）、分度圓弧（直徑d）、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(gè)齒的對(duì)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(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。與相同方法做另一側(cè)齒形，既成。（五）標(biāo)準(zhǔn)直