第6章：直齒輪的測(cè)量和繪圖課次6-1課序：01課題：直齒輪的測(cè)量和繪圖教學(xué)目標(biāo)：（1）了解直齒輪的功能、類(lèi)型及特點(diǎn)。（2）了解直齒輪的材料類(lèi)型。（3）掌握直齒輪零件各處的配合公差、幾何公差、表面粗糙度等。（4）掌握直齒輪的測(cè)繪步驟。重點(diǎn)與難點(diǎn)：重難點(diǎn)在于齒輪測(cè)繪的測(cè)繪步驟。教學(xué)設(shè)計(jì)：（1）介紹直齒輪的功能、類(lèi)型及特點(diǎn)、材料類(lèi)型。（2）視頻或圖片教學(xué)直齒輪零件各鏈接器零件各連接處的配合公差、幾何公差、表面粗糙度等。（3）演示直齒輪的測(cè)繪步驟。教學(xué)方法和教學(xué)手段：采用啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)手段采用多媒體課件、虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻等媒體技術(shù)。教學(xué)組織采用課堂整體講授和分組演示。多媒體教學(xué)資源：教學(xué)內(nèi)容教學(xué)資料企業(yè)案例教學(xué)多媒體在冶金、礦山等行業(yè)的車(chē)輛、機(jī)床等眾多工程機(jī)械設(shè)備中，齒輪傳動(dòng)是必不可少的。一對(duì)齒輪（見(jiàn)圖6－1）傳動(dòng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用會(huì)發(fā)生磨損、折斷、鍵槽損壞等，致齒輪不能正常使用時(shí)必須更換，此時(shí)技術(shù)人員需對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪，以便加工、更換。通過(guò)測(cè)繪確定齒輪原設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，如齒數(shù)z、模數(shù)m、變位系數(shù)x和壓力角α，就能夠比較準(zhǔn)確地了解齒輪副原設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)，為后續(xù)修配、改造或制造齒輪提供準(zhǔn)確可靠的技術(shù)參數(shù)。因此，齒輪測(cè)繪具有很大的實(shí)際意義。1.《機(jī)械測(cè)繪技術(shù)基礎(chǔ)》課程教材（word文檔）2.《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)課件（.ppt文件）1.零件的測(cè)繪.wrl1.《測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》.doc課前準(zhǔn)備：收集進(jìn)行機(jī)械測(cè)繪的視頻，包括繪測(cè)繪直齒輪聯(lián)軸器的動(dòng)畫(huà)及視頻。將課程教材和收集的資料用PowerPoint制作成演示文檔。1.直尺輪概述（1）齒輪傳動(dòng)——如圖6－3所示，是利用齒輪副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和（或）動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。（2）齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用1）傳動(dòng)比。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比，也等于兩齒輪齒數(shù)之反比。i12=n1/n2=z2/z1式中：n1、n2——主、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，r/min；z1、z2——主、從動(dòng)輪齒數(shù)。2）應(yīng)用特點(diǎn)。①優(yōu)點(diǎn)：a．能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作可靠性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。b．傳遞的功率和圓周速度范圍較寬。c．結(jié)構(gòu)緊湊，可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比。d．傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便。②缺點(diǎn)：a．運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有振動(dòng)、沖擊和噪聲。b．齒輪安裝要求較高。c．不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。d．不適宜用在中心距較大的場(chǎng)合。2.漸開(kāi)線(xiàn)的形成及性質(zhì)【重點(diǎn)】動(dòng)直線(xiàn)沿著一固定的圓做純滾動(dòng)時(shí)，此動(dòng)直線(xiàn)上任一點(diǎn)K的運(yùn)動(dòng)軌跡CK稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)，該圓稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)的基圓，其半徑以rb表示，直線(xiàn)稱(chēng)為漸開(kāi)線(xiàn)的發(fā)生線(xiàn)。漸開(kāi)線(xiàn)齒輪——以同一個(gè)基圓上產(chǎn)生的兩條反向漸開(kāi)線(xiàn)為齒廓的齒輪。3、漸開(kāi)線(xiàn)齒廓的嚙合特性【重點(diǎn)】（1）能保持瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定。（2）具有傳動(dòng)的可分離性。4、漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)【重點(diǎn)】（1）．標(biāo)準(zhǔn)齒輪的齒形角α齒形角——在端平面上，過(guò)端面齒廓上任意點(diǎn)K的徑向直線(xiàn)與齒廓在該點(diǎn)處的切線(xiàn)所夾的銳角，用α表示。K點(diǎn)的齒形角為αK，見(jiàn)圖6－8。漸開(kāi)線(xiàn)齒廓上各點(diǎn)的齒形角不相等，K點(diǎn)離基圓越遠(yuǎn)，齒形角越大，基圓上的齒形角α=0°。分度圓壓力角——齒廓曲線(xiàn)在分度圓上的某點(diǎn)處的速度方向與曲線(xiàn)在該點(diǎn)處的法線(xiàn)方向（即力的作用線(xiàn)方向）之間所夾銳角，也用α表示。（2）．齒數(shù)z一個(gè)齒輪的輪齒總數(shù)。（3）．模數(shù)m齒距p除以圓周率π所得的商，即m＝p/π。模數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大齒輪尺寸就越大，其輪齒也越大，承載能力越大。（4）．齒頂高系數(shù)h*a對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定ha=h*am。h*a稱(chēng)為齒頂高系數(shù)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒h*a＝1。（5）．頂隙系數(shù)c*5、外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算【重點(diǎn)】6、直齒圓柱內(nèi)嚙合齒輪簡(jiǎn)介【重點(diǎn)】（1）內(nèi)齒輪的齒頂圓小于分度圓，齒根圓大于分度圓。（2）內(nèi)齒輪的齒廓是內(nèi)凹的，其齒厚和齒槽寬分別對(duì)應(yīng)于外齒輪的齒槽和齒厚。（3）為了使內(nèi)齒輪齒頂?shù)凝X廓全部為漸開(kāi)線(xiàn)，其齒頂圓必須大于基圓。5、漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件和連續(xù)傳動(dòng)條件【重點(diǎn)】.正確嚙合條件：pb1=pb21）模數(shù)相等。2）分度圓上的齒形角相等。（2）．連續(xù)傳動(dòng)條件前一對(duì)輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合狀態(tài)。（3）．圓柱齒輪的精度要求齒輪自身的精度影響其使用性能和壽命，通常對(duì)齒輪的制造提出以下精度要求：1）運(yùn)動(dòng)精度。確保齒輪準(zhǔn)確的傳遞運(yùn)動(dòng)和恒定的傳動(dòng)比，要求最大轉(zhuǎn)角誤差不能超過(guò)相應(yīng)的規(guī)定值。2）工作平穩(wěn)性。要求傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊、噪聲小。3）齒面接觸精度。為保證傳動(dòng)中載荷分布均勻，齒面接觸要求均勻，避免局部載荷過(guò)大、應(yīng)力集中等造成輪齒過(guò)早磨損或折斷。4）齒側(cè)間隙。要求傳動(dòng)中的非工作面留有間隙，以補(bǔ)償溫升、彈性形變和加工裝配的誤差，并利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存和油膜的形成。6、直齒圓柱齒輪零件工作圖的繪制【重點(diǎn)】測(cè)量如圖6－1所示的直齒圓柱齒輪的尺寸并繪制出正確的圖紙。（一）零件分析直齒圓柱齒輪是從一套加藥輸送機(jī)上拆卸下來(lái)的，由拆卸零件的過(guò)程可知，這只直齒圓柱齒輪快速旋轉(zhuǎn)且?guī)?dòng)大一點(diǎn)的直齒圓柱齒輪旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力傳遞下去。（二）繪制草圖受拆卸現(xiàn)場(chǎng)條件所限，可先用鉛筆繪制一張外形草圖，用游標(biāo)卡尺測(cè)量出零件上的基本外形尺寸，并標(biāo)注在草圖上，如圖6－12所示。（三）尺寸配合（1）．尺寸要求由拆卸的過(guò)程可以得知，直齒圓柱齒輪的配合有較緊的情況，判定其過(guò)度配合，根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得：此尺寸配合為H7/js6。直齒圓柱齒輪的鍵槽寬度根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得：軸?22公差等級(jí)為6，公差為-0．030~0，槽深為24．8，公差為0~+0．100。根據(jù)測(cè)得的齒頂圓直徑和數(shù)出的齒數(shù)，由齒頂圓計(jì)算公式得出:da=m(z+2)96=m(30+2)32m=96m=3利用測(cè)得的齒根圓計(jì)算公式：df=m(z-2．5)檢驗(yàn)?zāi)?shù)m=3是正確的。根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得其他精度要求，見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖紙。（2）．形狀與位置要求根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得，直齒圓柱齒輪兩側(cè)面相對(duì)于中心孔的跳動(dòng)公差為0．018，軸孔鍵槽的對(duì)稱(chēng)度為0．05，對(duì)軸孔軸線(xiàn)的平行度為100∶0.05。（四）表面粗糙度根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得：直齒圓柱齒輪齒面的表面粗糙度為Ra3．2μm；池頂與齒輪的兩端面為Ra6．3μm；與鏈輪相接觸的配合表面粗糙度為Ra3．2μm；直齒圓柱齒輪的鍵槽寬度的表面粗糙度為Ra3．2μm；其余為Ra6．3μm。（五）齒輪零件材料、熱處理狀態(tài)（1）．材料選擇根據(jù)使用要求和工作條件選取合適的材料，普通齒輪選用中碳鋼和中碳合金鋼，如40、45、50、40MnB、40Cr、45Cr、42SiMn、35SiMn2MoV等。要求高的齒輪可選取20Mn2B、18CrMnTi、30CrMnTi、20Cr等低碳合金鋼。對(duì)于低速輕載的開(kāi)式傳動(dòng)可選取ZG40、ZG45等鑄鋼材料或灰口鑄鐵。非傳力齒輪可選取尼龍、夾布膠木或塑料。（2）齒輪熱處理齒