模块七任务5齿轮表示法.doc

《机械制图与CAD》学习领域教案
NO：27
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复习提问
滚动轴承规定画法及代号
学习情境
模块七 常用件与标准件的特殊表示法
课程内容
任务5 齿轮表示法
课时
2
学习目标
1. 了解齿轮的结构特点，熟悉其工艺结构，参数尺寸
2．掌握圆柱齿轮的规定画法，能识读各类齿轮相关的零件图
主要内容（*重点、难点）
教学设计与组织
教学重点：
圆柱齿轮的画法
教学难点：
圆柱齿轮参数计算及画法
【教学设计】
小结
课堂练习
知识点讲解
任务概述

【教学组织】
班级授课
教学地点
教学仪器设备

多媒体课件；挂图；教具
教学时间
教学内容
教学方法
45分钟
1.齿轮概述
1.1齿轮及其传动的类型
齿轮是常用件，其轮齿部分的结构和尺寸已标准化，设计或画图时可根据相关标准选取。
常见的齿轮传动按两轴的相对位置不同分为下列三种形式（图9-40）：

（a）圆柱齿轮传动 （b）圆锥齿轮传动 （c） 蜗轮蜗杆传动
图6-40 常见齿轮传动类型
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。
蜗杆蜗轮 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（图6-41），可用于转动和移动之间的运动转换。
轮齿有多种形式，常见的是直齿和斜齿。

图6-41 齿轮齿条传动 （a）直齿 （b）斜齿 （c）人字齿
图6-42 轮齿齿形
1．2直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数（图6-43）

图6-43 直齿圆柱齿轮各部分名称及参数
（1）齿数 齿轮上轮齿的个数，用z表示。
（2）模数 由于齿轮的分度圆周长zp=πd，则d=zp/π，为计算方便，令m=p/π，称为模数，则d=mz。模数是设计制造齿轮的重要参数，为便于设计制造，其数值已标准化。
表 6-8 渐开线圆柱齿轮模数（摘自GB1357-1987）
第一系列
1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列
1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (5.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45
注：优先选用第一系列，其次是第二系列，括号内的数值尽量不用。
相互啮合的两个齿轮，其模数必须相等。
（3）压力角α   两啮合齿轮齿廓曲线在接触点处的受力方向与运动方向之间的夹角称为压力角。若接触点在分度圆上，则为两齿廓公法线与两分度圆公切线的夹角。国标规定，标准的压力角α=20°。
（4）其他各部分结构参数及计算
齿轮轮齿各部分的尺寸都是根据模数和齿数确定的，计算关系见表6-9。
表6-9 标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算公式
基本参数：模数m 齿数z 压力角α
 序号
名称
符号
计算公式
1
2
3
4
5
6
7
8
分度圆直径
齿顶圆直径
齿根圆直径
齿距
齿顶高
齿根高
齿高
中心距
d
da
df
p
ha
hf
h
a
d=mz
da=m(z+2)
df=m(z-2.5)
p=πm
ha=m
hf=1.25m
h=2.25m
a=m(z1+z2)/2
2．直齿圆柱齿轮的画法
（1）单个齿轮的画法
1）齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。
2）分度圆和分度线用细点画线绘制。（分度线应超出轮齿两端面2-3mm）
3）齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画。
4）在剖视图中，齿根线用粗实线绘制。当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖处理，轮齿部分不画剖面线。
5）齿轮除了轮齿部分外，其余部分均按真实投影绘制。轮体的结构和尺寸，由设计要求确定。

图6-44 直齿圆柱齿轮的画法
（2）圆柱齿轮啮合的画法。
除啮合区外，其余部分均按单个齿轮绘制。
啮合部分的画法规定如下：
1）在垂直于齿轮轴线的投影面的视图（反映为圆的视图）中，两节圆应相切，齿顶圆均按粗实线绘制。
在啮合区的齿顶圆部分可以省略不画.
齿根圆全部省略不画。
2）在平行于齿轮轴线的投影面的视图（非圆视图）中，当采用剖视且剖切平面通过两齿轮轴线时（图6-46主视图），在啮合区将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿按被遮挡处理，其齿顶线用细虚线绘制，也可省略不画。齿顶线和齿根线之间的间隙为0.25m(m为模数)。

图6-45 轮齿啮合区的画法

（a） （b）
图6-46 直齿圆柱齿轮啮合的画法
3）在平行于齿轮轴线的投影面的视图中，当不采用剖视时（图6-46（b）主视图），啮合区的齿顶线不需画出，节线用粗实线绘制（但非啮合一侧的节线仍用细点画线绘制）；齿根线均不画出。
3．斜齿圆柱齿轮的画法
当需表示轮齿倾斜方向时，可用三条与齿向相同的细实线表示。斜齿轮画法如图6-47所示。

（a）单个齿轮画法 （b）啮合画法
图6-47 斜齿圆柱齿轮的画法
4．齿轮与齿条啮合的画法
齿轮和齿条啮合的画法与两圆柱齿轮啮合的画法基本相同，画图时应使齿轮的节圆与齿条的节线相切。

图6-48 齿轮齿条啮合画法
在剖视图中，其画法如图6-56所示。当剖切平面通过蜗杆的轴线时，齿顶圆或齿顶线均可省略不画。
讲授法
25分钟
5.直齿圆锥齿轮的画法
5.1单个圆锥齿轮的画法
（1）在投影为非圆的视图中，画法与圆柱齿轮类似，常采用剖视，其轮齿按不剖处理，用粗实线画出齿顶线和齿根线，用细点画线画出分度线。
（2）在投影为圆的视图中，轮齿部分只需用粗实线画出大端和小端的齿顶圆；用细点画线画出大端的分度圆；齿根圆不画。

图6-51 直齿圆锥齿轮画图步骤
5.2圆锥齿轮啮合的画法
一对标准圆锥齿轮啮合时，它们的分度圆锥应相切，节线重合，锥顶交于一点，其啮合区的画法，与圆柱齿轮类似：
（1）在剖视图中，将一齿轮的齿顶线画成粗实线，另一齿轮的齿顶线画成虚线或省略。
（2）在外形视图中，一齿轮的节线与另一齿轮的节圆相切。
啮合画法的作图步骤如图6-52所示。

图6-52 直齿圆锥齿轮啮合画法
6.蜗轮和蜗杆及其传动的画法
蜗杆蜗轮用于两交叉轴（交叉角一般为直角）间的传动。通常蜗杆主动，蜗轮从动，用于减速，可获得较大的传动比，其结构紧凑，传动平稳，但效率低。

（a） （b）
图6-53 蜗杆蜗轮传动
6.1蜗杆的规定画法
蜗杆一般选用一个视图，其齿顶线、齿根线和分度线的画法与圆柱齿轮相同，如图6-54所示。图中以细线表示的齿根线也可省略。齿形是顶角为40°的等腰梯形，可用局部剖视图或局部放大图表示。

图6-54 蜗杆的画法
6.2蜗轮的规定画法
蜗轮的画法与圆柱齿轮相似，如图6-55所示。
（1）在投影为非圆的视图中常用全剖或半剖视图表示，并在其相啮合的蜗杆轴线位置画出细点画线圆（蜗杆分度圆）和对称中心线。
（2）在投影为圆的视图中，只画出最大顶圆和分度圆，喉圆和齿根圆省略不画，投影为圆的视图也可用表达轴孔键槽的局部视图取代。

图6-55 蜗轮的画法
6．3蜗杆蜗轮啮合的画法
蜗杆蜗轮啮合可用视图或剖视图表示。
在蜗轮投影为非圆的视图上，蜗轮与蜗杆重合的部分，只画蜗杆不画蜗轮。
在蜗轮投影为圆的视图上，蜗杆的节线与蜗轮的节圆画成相切。

图6-56 蜗杆蜗轮啮合画法的画图步骤
讲授法
15分钟
课堂练习：齿轮及其传动画法练习
内容：习题集相关作业
练习法
辅导答疑法
5分钟
课堂小结
齿轮是常用件，其画法是轮齿部分用简化画法，其余部分按实际结构对应的投影来画。圆柱齿轮及其啮合的各种画法需要重点掌握。圆锥齿轮及其啮合画法、蜗轮蜗杆及其啮合画法的相关图样要能正确识读。
综述法
教研室主任签名

累计课时
2