直齿圆柱齿轮的特点及应用

7.2.2.1　直齿圆柱齿轮各部分的名称及参数

齿轮各部分的名称及参数如图7-21所示：

图7-21　直齿圆柱齿轮各部分结构名称

（1）齿顶圆（直径da）：通过齿轮各齿顶端的圆。

（2）齿根圆（直径df）：通过齿轮各齿槽底部的圆。

（3）分度圆（直径d）：齿轮上一个约定的假想圆，在该圆上，齿槽宽e（相邻两齿廓之间的弧长）与齿厚s（一个齿两侧之间的弧长）相等，分度圆是齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆。

（4）齿距p：分度圆上相邻两齿对应点之间的弧长，p=s+e=2s=2e。

（5）齿顶高ha：齿顶圆和分度圆之间的径向距离；

齿根高hf：分度圆和齿根圆之间的径向距离；

齿高h：轮齿在齿顶圆和齿根圆之间的径向距离，h=ha+hf。

（6）中心距a：两啮合齿轮轴线之间的距离。

7.2.2.2　直齿圆柱齿轮的基本参数

（1）齿数z　轮齿的个数；

（2）模数m　齿距p与圆周率π的比值，即m=p/π，模数的单位为mm，因为分度圆周长πd=zp，所以d=zp/π=zm。模数是齿轮设计和制造的主要参数，模数值越大，轮齿的尺寸越大，承载能力越强。为便于设计制造，减少齿轮加工刀具的规格，模数的数值已标准化，如表7-3所示；

表7-3　渐开线圆柱齿轮模数（摘自GB/T1357—2008）（mm）

（3）压力角α　一对齿轮啮合时，在齿廓接触点P处的齿廓公法线（受力方向）与分度圆的切线方向（运动方向）之间的夹角称为压力角，如图7-21所示。压力角也称为齿形角，我国标准渐开线齿轮的压力角α=20°。(https://www.xing528.com)

一对相互啮合的齿轮，模数和压力角α都相同。

7.2.2.3　直齿圆柱齿轮的尺寸计算

在已知模数m和齿数z时，齿轮轮齿的其他参数均可按表7-4里的公式计算出来。

表7-4　标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算公式

7.2.2.4　直齿圆柱齿轮的规定画法

1）单个齿轮的画法

单个齿轮一般用两个视图表示。国家标准规定齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用细点画线表示，齿根圆和齿根线用细实线绘制（也可以省略不画）。在剖视图中，齿根线用粗实线绘制，且不能省略。当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖绘制。单个齿轮的画法如图7-22所示。

图7-22　单个直齿圆柱齿轮的画法

2）一对齿轮啮合的画法

一对标准齿轮啮合时，两分度圆相切，除啮合区外，其余部分的结构均按单个齿轮绘制。

在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面的视图中（反映为圆的视图），啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制，分度圆相切，如图7-23（c）所示。也可用省略画法如图7-23（d）所示。齿根圆用细实线绘制，也可省略不画。

图7-23　直齿圆柱齿轮的啮合画法

在投影为非圆的视图中，剖切时，两分度线重合用细点画线绘制，齿根线用粗实线绘制，一个齿轮的齿顶线画成粗实线，另一个齿轮的齿顶线画成虚线或省略不画，如图7-23（e）所示。不剖时，两分度线重合用粗实线绘制，如图7-23（b）所示。啮合区放大图如图7-23（e）所示。

若为斜齿或人字齿轮啮合时，其投影为圆的视图画法与直齿轮啮合画法一样，投影为非圆的外形视图画法如图7-23（f）所示。