任务二 直齿圆柱齿轮的画法

“机械制图”课程团队项目五

标准件和常用件任务一任务二学习目标螺纹和螺纹紧固件的画法直齿圆柱齿轮的画法任务二

直齿圆柱齿轮的画法任务描述已知图5-21所示的直齿圆柱齿轮的模数m=1.5、齿数z1=18、中心距a=40.5，画出两齿轮啮合图。要求如下：（1）采用A4图纸，选择适当的比例。（2）严格执行制图国家标准的基本规定。（3）计算齿轮轮齿部分的尺寸，齿轮其他部分的结构可参考图5-21，自行设计并确定尺寸。（4）画出两齿轮啮合图。图5-21直齿圆柱齿轮任务分析齿轮是广泛用于机器或部件中的传动零件，它不仅可以用来传递动力，还能改变转速和旋转方向。要正确画出两直齿圆柱齿轮啮合的主、左视图，必须掌握“知识链接”中讲解的齿轮的基本知识和规定画法。任务实施的方法和步骤：分析零件→计算齿轮轮齿部分的尺寸→确定齿轮其他部分的结构和尺寸→画图→检查、修正和修饰全图。知识链接（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及画图准确度无关。（2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸以毫米为单位时，不需要标注单位符号或名称；若采用其他单位，则应注明相应的单位符号或名称，例如30°。（3）图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。一、基本规则常见的齿轮传动有圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等，如图5-22所示。圆柱齿轮用于两平行轴之间的传动，圆锥齿轮用于两相交轴之间的传动，蜗轮蜗杆用于两交叉轴之间的传动。齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动，可用于旋转运动和直线运动之间的转换。齿轮上每个用于啮合的凸起部分称为轮齿。圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿等。当圆柱齿轮的轮齿方向与圆柱的轴线方向一致时，称为直齿圆柱齿轮。知识链接（a）圆柱齿轮传动

（b）圆锥齿轮传动

（c）蜗杆齿轮传动

（d）齿条齿轮传动图5-22常见的齿轮传动知识链接1．直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称（如图5-23）一、直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称与计算公式图5-23直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称知识链接（1）齿顶圆、齿根圆、分度圆。齿顶圆是指通过轮齿顶部的圆周直径。齿顶圆的直径用da表示。齿根圆是指通过轮齿根部的圆周直径。齿根圆的直径用df表示。对于标准齿轮，分度圆是齿厚等于槽宽处的圆周。分度圆的直径用d表示。（2）齿顶高、齿根高和齿高。齿顶高是指齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高用ha表示。齿根高是指齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高用hf表示。齿高是指齿顶圆和齿根圆之间的径向距离。齿高用h表示，h=ha+hf。知识链接（3）齿厚、槽宽和齿距。齿厚是指在分度圆上，一个轮齿的两齿廓之间的弧长。齿厚用s表示。槽宽是指在分度圆上，一个齿槽的两齿廓之间的弧长。槽宽用e表示。齿距是指在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长。齿距用p表示。对于标准齿轮，齿厚与槽宽近似相等，齿距是齿厚与槽宽之和，即s=e，p=s+e。（4）齿数和模数。齿数用z表示。一个齿轮有多少个齿，在分度圆上就有多少个齿距p，因此分度圆的周长为pd=zp。分度圆的直径为d=p/p×z。令m=p/p，则d=mz。m为齿轮的模数。知识链接模数是设计和制造齿轮的重要参数，模数的单位为mm，齿轮的模数数值已经标准化，这有利于齿轮的设计、计算与制造。国家标准对齿轮的模数做了规定，具体见表5-2。表5-2渐开线圆柱齿轮模数（GB/T

1357—2008）

（单位：mm）知识链接（5）压力角。压力角是指在节点处，两齿廓的公法线与两节圆的内公切线所夹的锐角，压力角用α表示。我国规定标准齿轮的分度圆压力角为20°。两标准直齿圆柱齿轮正确啮合传动的条件是模数和压力角都相同。（6）中心距。中心距是指两圆柱齿轮轴线之间的最短距离，中心距用a表示。a=（d1+d2）/2=（z1+z2）m/2知识链接表5-3标准直齿圆柱齿轮轮齿的各部分尺寸计算2．标准直齿圆柱齿轮轮齿部分的计算公式齿轮的基本参数z、m、α确定以后，标准直齿圆柱齿轮轮齿的各部分尺寸按表5-3中的公式计算。知识链接1．单个圆柱齿轮的画法国家标准规定，单个圆柱齿轮的画法如图5-24所示。二、圆柱齿轮的规定画法

（a）直齿

（b）斜齿

（c）人字齿图5-24单个圆柱齿轮的画法（1）齿顶圆和齿顶线用粗实线画；分度圆和分度线用细点画线画；齿根圆和齿根线用细实线画，也可省略不画。（2）在剖视图中，齿根线用粗实线画；当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿部分不画剖面线。（3）表达斜齿和人字齿的圆柱齿轮时，采用三条细实线表示轮齿的方向，细实线与水平方向的倾斜角度等于斜齿和人字齿的圆柱齿轮的螺旋升角。知识链接2．圆柱齿轮啮合的画法两圆柱齿轮啮合时，两分度圆处于相切状态，此时分度圆又称为节圆。圆柱齿轮啮合的画法如图5-25所示。关键在于啮合区的画法，其他部分仍按单个齿轮的规定画法画。啮合区的规定画法如下：（1）在投影为圆的视图中，两齿轮的节圆相切，画细点画线；啮合区内的齿顶圆均画粗实线，如图5-25（b）所示，也可省略不画；两齿根圆省略不画，如图5-25（c）所示。（2）在非圆投影的剖视图中，两齿轮的节线重合，画细点画线；齿根线画粗实线；齿顶的画法是将一个齿轮的轮齿画粗实线，另一个齿轮的轮齿画细虚线，该细虚线也可省略不画，如图5-25（a）所示。（3）在非圆投影的外形视图中，不画啮合区内的齿顶线和齿根线，节线画成粗实线，如图5-25（d）所示。（a）

（b）

（c）

（d）图5-25圆柱齿轮啮合的画法知识链接在非圆投影的剖视图中，啮合区的画图过程如图5-26所示。图5-26非圆投影的剖视图中啮合区的画图过程任务实施两齿轮是标准直齿圆柱齿轮，首先根据已知条件计算齿轮轮齿部分的尺寸，再参考图5-21设计齿轮其他部分的结构并确定尺寸，然后画图。为了更好地掌握齿轮的规定画法，建议画主、左两个视图，主视图选用剖视图。一、分析零件图5-21直齿圆柱齿轮任务实施二、计算齿轮轮齿部分的尺寸任务实施齿轮1孔的直径为φ10、键槽的宽度为4，齿轮2孔的直径