齿轮和弹簧

第三讲第三讲齿轮和弹簧齿轮和弹簧 1.1.知识要点知识要点 （1）渐开线齿轮齿廓参数（2）直齿圆柱齿轮的图样画法（3）直齿圆锥齿轮的图样画法（4）圆柱螺旋压缩弹簧的画法 2 2. .教学设计教学设计 利用实物模型和课件组织教学，演示直齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮的啮合画法，不能全用课件演示，否则学生不能掌握正确的画 图步骤。弹簧只介绍圆柱螺旋压缩弹簧的画法。 3 3. .课前准备课前准备 各种齿轮模型、各种类型的弹簧和齿轮零件图。 4 4. .教学内容教学内容一、齿轮 齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作用。常见的齿轮传动形式有三种： 圆柱齿轮传动——用于两平行轴之间的传动。 圆锥齿轮传动——用于两相交轴之间的传动。 蜗轮蜗杆传动——用于两交叉轴之间的传动。 1 1、圆柱齿轮、圆柱齿轮 圆柱齿轮按其齿线方向可分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿轮。本节主要介绍具有渐开线齿形的标准齿轮的有关知 识与规定画法。 （（1 1）圆柱齿轮各部分名称和尺寸关系）圆柱齿轮各部分名称和尺寸关系 ①齿数 z轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。 ②齿顶圆 d a 通过齿轮各齿顶端的圆，称为齿顶圆 ③齿根圆 d f 通过齿轮各齿槽根部的圆，称为齿根圆。 ④分度圆 d齿轮上一个约定的假想圆，齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆。在该圆上齿槽宽 e 与齿厚 s 相等， 即 e = s 。 ⑤节圆 d 两齿轮啮合时，位于连心 O 1O2上的两齿廓接触点 P，称为节点。分别以 O1、O2为圆心。O1P、O2P 为半径所作的两相 切的圆称为节圆。正确安装的标准齿轮 d =d。 ⑥齿距 p、齿厚 s、齿槽 e在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距；在标准齿轮中，分度圆上 e = s ，p=s+e 。 ⑦齿高 h、齿顶高 h 、齿根高 h f 轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离为齿高；齿顶圆与分度圆的径向距离为齿顶高；分 a 度圆与齿根圆的径向距离为齿根高。 ⑧模数 m由于齿轮的分度圆周长=zp=π d，则d=zp/π ，为计算方便，将p/π 称为模数 m，则d=mz。模数是设计、制造齿轮的 重要参数。模数的数值已标准化，如表 7—5 所示。 齿轮模数系列齿轮模数系列(GB1357(GB1357——87)87)mm 第一系 列 第二系 列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45 ⑨压力角（啮合角）α在节点处，两啮合齿轮齿廓曲线的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角，称为压力角，我国采用的压 力角一般为 20 。 ο ⑩中心距齿轮副的两轴线之间的最短距离，称为中心距。 (2)(2)直齿圆柱齿轮的规定画法直齿圆柱齿轮的规定画法 ①单个齿轮的画法国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法，其余结构按齿轮轮廓的真实投影绘制。GB4459.2—84 规定 齿轮画法为：齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；分度圆和分度线用点画线绘制；齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画。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。 ②两齿轮啮合的画法在投影为圆的视图上，两分度圆画成相切。也可将齿根圆及啮合区内的齿顶圆省略不画。 2 2、圆锥齿轮简介、圆锥齿轮简介 （（1 1）圆锥齿轮的特点）圆锥齿轮的特点 锥齿轮常用于垂直相交轴齿轮副传动。轮齿分布在圆锥面上，齿厚、模数和直径，由大端到小端是逐渐变小的。为了便于设计 和制造，规定以大端模数为标准来计算各部分尺寸。 （（2 2）圆锥齿轮啮合的画法）圆锥齿轮啮合的画法 锥齿轮的主视图常画成剖视图，啮合区的画法与圆柱齿轮的画法相似，左视图按两轮齿的外形轮廓画出。 3 3、蜗杆蜗轮简介、蜗杆蜗轮简介 （（1 1）蜗杆、蜗轮的结构特点）蜗杆、蜗轮的结构特点 蜗杆、蜗轮用于垂直交错两轴之间的传动，一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆的齿数称为头数，常用的有单头和双头。 蜗轮可以看作是一个斜齿轮，为了增加与蜗杆的接触面积，蜗轮的齿顶常加工成凹弧形。蜗杆、蜗轮传动可以得到很大的传动比,传 递也较平稳,但效率低。 一对蜗杆、蜗轮啮合，其模数必须相同，蜗杆的导程角与蜗轮的螺旋角大小相等，方向相同。 （（2 2）蜗杆、蜗轮的画法）蜗杆、蜗轮的画法 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，齿形可用局部剖视图或局部放大图表示。 蜗轮的画法与圆柱齿轮相似。 蜗杆、蜗轮啮合的画法有两种，画成剖视图和外形图。在蜗轮投影为圆的视图中，蜗轮的节圆与蜗杆的节线相切。 二、弹簧 弹簧是机器、车辆、仪表、电气中的常用件，它可以起减震、夹紧、储能和测力等作用。弹簧的特点是：除去外力后，可立即 恢复原状。弹簧的类型很多，这里只介绍圆柱螺旋压缩弹簧的画法，其它种类弹簧的画法请查阅国家标准。 1 1、圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系、圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系 图为圆柱螺旋压缩弹簧各部分尺寸及画法。 d——簧丝直径； D——弹簧外径，弹簧的最大直径； D 1——弹簧内径，弹簧的最小直径， D 2——弹簧中径，弹簧的平均直径， t——节距，指除弹簧支承圈外，相邻两圈的轴向距离； n 0——支承圈数，弹簧两端起支承作用，不起弹力作用的圈数，一般为 1.5、2、2.5 圈三种，常用 2.5 圈。 n——有效圈数，除支承圈外，保持节距相等的圈数。 n ——总圈数，支承圈与有效圈之和，即： 1 H ——自由高度，弹簧在没有负荷时的高度，即: 0 L——簧丝长度，弹簧钢丝展直后的长度。 螺旋弹簧分为左旋和右旋两类。 2 2、圆柱螺旋压缩弹簧的画法、圆柱螺旋压缩弹簧的画法 （（1 1）几项基本规定）几项基本规定 在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓线应画成直线。左旋弹簧允许画成右旋，但要加注“左”字。螺旋压 缩弹簧如果两端并紧磨平时，不论支承圈多少和末端并紧情况如何，均按支承圈为 2.5 圈的形式画出。四圈以上的弹簧，中间各圈 可省略不画，而用通过中径线的点画线连接起来 （（2 2）单个弹簧的画法）单个弹簧的画法 弹簧的作图步骤如为： （（3 3）在装配图中螺旋弹簧的画法）在装配图中螺旋弹簧的画法 弹簧各圈取省略画法后，其后面结构按不可见处理。可见轮廓线只画到弹簧钢丝的断面轮廓或中心线上。 在装配图中，簧丝直径≤2mm 的断面可用涂黑表示，且中间的轮廓线不画。簧丝直径＜1mm 时，可采用示意画法。 本章主要介绍了标准件、常用件的规定画法和标记。 在螺纹的规定画法中，牙顶用粗实线表示 (用手摸得着的直径)；牙底用细实线表示 (用手摸不着的直径)；螺纹终止线用粗实 线表示。剖视图中剖面线画到粗实线处。螺纹标注的目的主要是把螺纹的类型和参数体现出来，尺寸界线要从大径引出。 齿轮的规定画法，齿顶线和齿顶圆用粗实线；分度线和分度圆用细实线；齿根线和齿根圆用细实线，可省略不画；当剖切平面 通过齿轮的轴线时，齿根线用粗实线，轮齿按不剖处理。 键