什么是齿轮(机械设计齿轮和轴)

什么是齿轮

齿轮 能互相啮合的有齿的机械零件。公元前300多年，希腊的亚里士多德在《机械问题》中阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。公元235年，中国的马钧在其创造的指南车里应用了整套的轮系。1674年，丹麦的O.罗默提出用外摆线作齿廓曲线。1765年，瑞士的L.欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。1899年，O.拉舍最先实施了变位齿轮的方案。1923年美国的E.怀尔德哈伯提出圆弧齿廓的齿轮，1955年苏联的M.A.诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究并使其应用于生产。 齿轮各部位名称 用于齿轮的术语主要有：①轮齿(齿)。齿轮上每个用于啮合的凸起部分，其总数称为齿数。②齿槽(齿间)。相邻两齿之间的空间。③齿顶圆。过所有齿顶端的圆。④齿根圆。过所有齿槽底边的圆。⑤分度圆。计算齿轮几何尺寸的基准圆。⑥齿面。轮齿上位于齿顶圆柱面和齿根圆柱面间的侧表面。⑦齿廓。齿面被一指定曲面所截的截线。⑧齿厚。端面上一个齿的两侧齿廓间的分度圆弧长。⑨齿距(周节)。相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。⑩模数。齿距与圆周率之比，以毫米计。径节。模数的倒数，以英寸计。齿顶高。齿顶圆与分度圆间的径向距离。齿根高。分度圆与齿根圆间的径向距离。全齿高。齿顶圆与齿根圆间的径向距离。齿宽。轮齿沿轴向的尺寸。端面压力角。齿廓与分度圆交点的径向线与该点的齿廓切线所夹的锐角。齿线。齿面与分度圆柱面的交线。齿轮的材料和热处理对其承载能力和尺寸、重量等有很大的影响，20世纪70年代后多用表面硬化钢。齿轮应用广泛，种类很多。按齿廓曲线可分为渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮等。按外形可分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆-蜗轮等；按轮齿所在的表面可分为外齿轮和内齿轮；按齿线形状可分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮等。按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

变位齿轮 　　通过改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置或改变标准刀具的齿槽宽切制出的齿形为非标准渐开线齿形的齿轮。切制轮齿时，改变标准刀具对齿轮毛坯的径向位置称为径向变位。改变标准刀具的齿槽宽称为切向变位。最常用的是径向变位，切向变位一般用于圆锥齿轮的变位。 　　切制 用展成法加工齿轮时,若齿条形刀具的中线nn与齿轮毛坯的分度圆相切并作纯滚动，加工出来的齿轮称为标准齿轮。若齿条形刀具的中线不与齿轮毛坯的分度圆相切，而是与刀具中线平行的另一条分度线 （机床节线）与齿轮毛坯的分度圆相切并作纯滚动，则加工出来的齿轮称为径向变位齿轮。加工径向变位齿轮时，齿条形刀具的中线相对被加工齿轮分度圆移动的距离称为变位量,用表示,称为变位系数，为模数。通常规定，刀具中线相对轮心移远时，取正值,称为正变位；刀具中线相对轮心移近时，取负值，称为负变位。 　　特点 径向变位齿轮与标准齿轮相比，其模数、齿数、分度圆和基圆均无变化；但是正变位时分度圆齿厚增大，齿根圆和齿顶圆也相应增大；负变位时分度圆齿厚减小，齿根圆和齿顶圆也相应地减小。 　　传动类型 径向变位齿轮传动可分为高变位齿轮传动和角变位齿轮传动。 　　变位齿轮的作用，即为什么要对标准齿轮进行变位。原因有三个： 　　1）一对啮合的标准齿轮，由于小齿轮齿根厚度薄，参与啮合的次数又较多，因此强度较低，容易损坏，影响了齿轮传动的承载能力。 　　2）标准齿轮中心距用a表示，若实际需要的中心距（用a表示）a<a时，就根本无法安装；若a>a,可以安装，却产生大的侧隙，重合度也降低，都影响了传动的平稳性。 　　3）若滚齿切制的标准齿轮齿数小于17，则会发生根切现象，影响实际使用

区别：分高度变位和角度变位,角度变位又分正变位和负变位,其中正变位应用广泛 正变位可以提高接触强度和抗弯强度,齿形会变尖.接触应力也会减小,但齿面重合度减小.

机械设计齿轮和轴

在机械设计基础齿轮时，当齿顶圆直径小于等于500mm时，可做成腹板式结构，好处是可以节省材料、减轻重量。考虑到加工时夹紧及搬运的需要，腹板上常对称的开出4～6个孔。直径较小时，腹板式齿轮的毛坯常用可锻材料通过锻造得到，批量小时采用自由锻，批量大时采用模锻。

机械制图中齿轮怎么表达？

上面的齿轮一例画的很完整，有图有参数。不同的齿轮如圆柱齿轮 ，锥齿轮，涡轮蜗杆，机械制图中都有不同的画法，具体画法可参考机械制图中的齿轮画法部分。