第九章 常用件 第一节 齿轮 第二节 滚动轴承 第三节 弹簧

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1 第九章 常用件 第一节 齿轮 第二节 滚动轴承 第三节 弹簧
第九章 常用件 在机械的传动、支承、减震等方面，常使用到齿轮、轴承、弹簧等零件，由于应用广泛，称为常用件。其结构和尺寸已部分或全部分标准化。 第一节 齿轮 第二节 滚动轴承 第三节 弹簧

2 齿轮泵----注意齿轮

3 减速机----注意齿轮

4 第一节 齿轮 齿轮是机械传动中应用广泛的传动零件，用来将主动轴的转动传送到从动轴上。 (一) 直齿圆柱齿轮个各部分名称及代号
第一节 齿轮 齿轮是机械传动中应用广泛的传动零件，用来将主动轴的转动传送到从动轴上。 (一) 直齿圆柱齿轮个各部分名称及代号 (二) 直齿圆柱齿轮的基本参数 (三) 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 (四) 圆柱齿轮的规定画法 (五) 标准直齿圆柱齿轮的测绘 (六) 直齿圆柱齿轮的零件图

5 概 述 轮缘 轮齿 辐板 在机械传动中，广泛使用齿轮传递动力或改变运动方向及速度。 轮榖 键槽 轴孔

6 齿轮的种类很多，按传动轴之间的相对位置，可以分为三类。
圆柱齿轮 ——用于两平行轴间的传动。 圆锥齿轮 ——用于两相交轴间的传动。 蜗杆蜗轮 ——用于两交叉轴间的传动。

7 圆柱齿轮: 用于两平行轴间的传动。

8 圆柱齿轮是在圆柱面上加工出轮齿而形成的。按其轮齿的方向又可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮。

9 圆锥齿轮： 用于两相交轴间的传动。 圆锥齿轮是在圆锥面上加工出轮齿而形成的。按其轮齿的方向又可分为直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮和弧齿圆锥齿轮。

10 涡轮 、蜗杆： 用于两垂直交叉轴间的传动。 工作时，通常蜗杆为主动件。

11 齿轮是成对使用，其中一个为主动旋转，另一个被动旋转。
主动齿轮：主动旋转的齿轮。 从动齿轮：被带动旋转的齿轮。 n1, z1为主动齿轮转速（r/min）和齿数； n2, z2为从动齿轮转速（r/min）和齿数； i 代表主动齿轮与从动齿轮的转速比（传动比）。

12 (一)直齿圆柱齿轮个各部分名称及代号 d1 齿顶圆 齿根圆 分度圆 df1 齿距 齿顶高 齿根高 da1 齿高 节圆 中心距 传动比 节圆
齿高h d1 分度圆直径d2 齿顶圆 齿根圆 分度圆 齿根高hf 齿根圆直径da2 df1 齿距 齿顶高 齿根高 齿顶高ha 齿顶圆直径da2 da1 齿高 节圆 中心距 传动比 中心距 a 齿距p 齿间e 节圆 在齿轮投影为圆的视图上，两啮合齿轮的齿廓在圆心连线上的接触点，称为节点。过节点的两个圆分别为两个齿轮的节圆。其直径以d′表示。标准齿轮分度圆与节圆重合，即 d′ d′ 1 = d1; 2 = d2; 齿顶高 齿顶圆与分度圆之间的径向距离，以ha表示。 齿根高 齿根圆与分度圆之间的径向距离，以hf表示。 齿顶圆 通过齿轮顶面的圆，其直径以da表示。 传动比 主动齿轮的转速n1 (r/min)与从动齿轮的转速n2 (r/min)之比用i 表示。传动比又等于从动齿轮齿数（Z2）与主动齿轮齿数（Z1）之比，即 i = n1 / n2 = Z2 / Z1 中心距 两啮合齿轮轴线间的距离。用a表示。中心距为两齿轮的节圆半径之和，即 a = d′+ d′ 对于标准齿轮 a = d1/2 + d2/2 1 2 齿高 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，以h表示，显然齿高为齿顶高与齿根高的和，即 h = ha + hf 齿根圆 通过齿轮根部的圆，其直径以df表示。 齿距 分度圆上相邻两个轮齿上对应点之间的弧长，用p表示。分度圆上齿厚s齿间e与齿距p的关系为。 s = e = p/2 分度圆 对于标准齿轮，分度圆是指使齿厚S与齿间e相等的圆，其直径以d表示。分度圆是设计制造齿轮时计算和分齿的基准圆。 齿厚s 压力角α

13 (二) 直齿圆柱齿轮的基本参数 齿数(z) 齿轮轮齿的齿数，它是根据传动比来确定。 模数(m) 根据齿距的定义可知 分度圆周长为：
把 p与π比值称为模数，用m表示模数。

14 标准模数系列（GB/T 1357—1987) 模数是计算齿轮尺寸的重要参数。两啮合齿轮的齿距必须相等，所以模数也必须相等。
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 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, (30), 36, 45 第二系列 注：优先使用第一系列，其次是第二系列，括号内的值尽可能不用。

15 α 压力角(α) 在节点C处两齿廓的公法线(齿廓所受法向压 力方向)与两节圆的公切线(节点处瞬时速度方
向)之间的夹角(锐角),称为压力角。我国采用 的齿轮压力角为20°。 速度方向 α 节点 C 压力方向

16 (三) 标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算 名称 代号 计算公式 齿数、模数、压力角 Z、m、α 分度圆直径 d d=mz 齿顶高 ha
ha=m 齿根高 hf hf=1.25m 齿高 h h= ha+ hf=2.25m 齿顶圆直径 da da =d+2ha =m(z+2) 齿根圆直径 df df =d-2hf =m(z-2.5) 中心距 a a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2

17 (四) 圆柱齿轮的规定画法 1. 单个齿轮的画法 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或省略不画。 齿顶圆 剖切后齿根圆画粗实线 分度圆 齿根圆 齿根线省略不画 轮齿部分不画剖面线

18 2. 单个齿轮的画图步骤

19 3.圆柱齿轮啮合的画法 投影成圆的视图画法和单个齿轮相同。 两齿顶圆之一改画成虚线 两节圆相切 通常从动轮画成虚线，主动轮画成粗实线
啮合区三个圆的画法都和单个齿轮相同

20 两个齿轮啮合的画法 在投影为圆的视图中， 两齿轮的节圆相切，用点画线绘制； 啮合区域内的齿顶圆用粗实线绘制或省略不画；齿根圆用细实线绘制或省略不画。 在投影为非圆的外形图中，啮合区域内的齿顶线和齿根线均不画，而将节线画成粗实线 ；在剖切平面通过两啮合齿轮的轴线作剖视图，啮合区域内将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制；另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分画成虚线，或省略不画，而且一个齿轮的齿顶线与另一齿轮的齿根线之间应有0.25m 的间隙。

21 啮合区域内的齿顶圆用粗实线绘制或省略不画；齿根圆用细实线绘制或省略不画。
圆柱齿轮啮合的省略画法 啮合区域内的齿顶圆用粗实线绘制或省略不画；齿根圆用细实线绘制或省略不画。 节线

22 一个齿轮的齿顶线与另一齿轮的齿根线之间应有0.25m 的间隙。
从动齿轮 从动齿轮的齿顶线画为虚线。 主动齿轮

23 啮合的画法 实例

24 (五) 标准直齿圆柱齿轮的测绘 1.数出齿轮的齿数 。 2.测量齿轮的齿顶圆直径 。 3.根据下式计算齿轮的模数 。
1.数出齿轮的齿数 。 2.测量齿轮的齿顶圆直径 。 若齿轮的齿数为偶数时，可直接量取。 若齿轮的齿数为 奇数时，分别测量轴孔的直径，及齿顶到轴孔的距离。 3.根据下式计算齿轮的模数 。 4.在模数系列表选取与 相近的标准模数 。 5.将 的数值代入公式，计算齿轮各部分的尺寸。

25 (六) 直齿圆柱齿轮的零件图 其余 6.3 C2 12 28 38 φ40 φ68 φ96 Φ128h7 Φ120 8JS9 29.3 4
+0.2 4 × 16 φ 3.2 12.5 1.6 其余 6.3 法向模数 齿数 齿形角 螺旋方向 Mn Z α 30 螺旋角 β 0° 变位系数 χ 精度等级 铸造圆角R2。 制图 审核 齿轮 比例 1:2.5 材料 HT250 26H7 20° 8 8-7HK GB/T

26 第二节 滚动轴承 滚动轴承是支承传动轴的一种标准部件，具有结构紧凑、摩擦阻力小等优点，因此，在机械设备中应用十分广泛。 一、滚动轴承的结构、
第二节 滚动轴承 滚动轴承是支承传动轴的一种标准部件，具有结构紧凑、摩擦阻力小等优点，因此，在机械设备中应用十分广泛。 一、滚动轴承的结构、 分类和代号 二、滚动轴承的画法

27 一、滚动轴承的结构、分类和代号 1、滚动轴承的结构 在一般情况下，轴承的外圈装在机座的轴承孔内固定不动，而内圈套装轴颈上随轴转动。 外圈
滚动体 保持架

28 2.滚动轴承分类 承受径向力。 承受轴向力。 承受径向力和轴向力。 推力轴承 向心推力轴承 向心球轴承

29 推力轴承 向心球轴承

30 3、滚动轴承的代号 代号 轴承类型 双列角接触球轴承 1 调心球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 4
双列角接触球轴承 1 调心球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 4 双列深沟球轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触球轴承 8 推力圆柱滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 双列或多列用字母N N表示 U 外球面球轴承 QJ 四点接触球轴承

31 二、滚动轴承的画法 2 3 B A D d

32 第三节 弹簧 平面涡卷弹簧 圆柱螺旋拉伸弹簧 圆柱螺旋扭转弹簧 圆柱螺旋压缩弹簧
第三节 弹簧 弹簧是一种常用零件，是一种能储存能量的零件，可用于减震、夹紧、储能和测力等设备。 平面涡卷弹簧 圆柱螺旋拉伸弹簧 圆柱螺旋扭转弹簧 圆柱螺旋压缩弹簧

33 一、圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称及代号 二、圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法 三、圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤

34 一、圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称及代号 D ⒈ 钢丝直径 d D2 ⒉ 外径 D 弹簧的最大直径。 D1 支承圈
H0 t d 有效圈 支承圈 ⒈ 钢丝直径 d ⒉ 外径 D 弹簧的最大直径。 ⒊ 内径 D1 弹簧的最小直径。 ⒋ 中径 D2 弹簧的平均直径。 ⒌ 节距 t 除支承圈外，相邻两圈的距离。 ⒍ 有效圈数n；支承圈数n2 ； 总圈数n1 ⒎ 自由高度 H0 弹簧不受外力作用时的高度。 ⒏ 展开长度 L 制造弹簧的钢丝长度。

35 二、圆柱螺旋弹簧的规定画法 （一）圆柱螺旋弹簧的画法 ⒈在平行与轴线的视图中，其各圈的轮廓线画成直线。
⒉螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋弹簧不论画成左旋或右旋，要注出旋向“左”字。 3. 螺旋压缩弹簧，如果要求两端并紧且磨平时，不论支承的圈数多少和末端并紧情况，都如右图所示。 4.有效圈数多于4圈时，可以只画其两端的1-2圈（不包括支承圈）。

36 （二）装配图中弹簧的画法 只画弹簧丝断面 断面涂黑表示
⒈ 螺旋弹簧被剖切时，允许只画弹簧丝断面。并且当弹簧丝直径≤2时，其断面可以涂黑表示。

37 ⒉ 当弹簧丝直径≤2时，允许采用示意画法。 ⒊ 被弹簧挡住部分的结构一般不画，可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起。 示意画法 可见部分从弹簧钢丝剖面的中心线画起

38 三、圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤 ① 画中心线，自由高度线。 ② 画支承圈部分。 ③ 画有效圈部分。 ④ 作公切线，及其它投影连线。
作图步骤 对于圆柱螺旋压缩弹簧，不论支承圈和末端并紧如何，也不管总圈数多少，其画法都是相同的。 d/2 d t/2 d 自由高度H0 t ① 画中心线，自由高度线。 ② 画支承圈部分。 ③ 画有效圈部分。 ④ 作公切线，及其它投影连线。 ⑤ 填充剖切符号，加深粗实线。 ⑥ 检查、清除作图辅助线。 中径D2

39 四、圆柱螺旋压缩弹簧的零件图 其余 技术要求 ⒈旋向 右 ⒉有效圈数 8 ⒊总圈数 9.5 ⒋钢丝总长 1264 ⒌热处理 43-48HRC
12±0.2 φ8 104 +1.5 φ50±0.5 32±2 25.6±1.5 0.97±0.5 0.66kN 1.74kN 2.17kN 其余 3.2 制图 审核 弹簧 比例 1:2 材料 65Mn 技术要求 ⒈旋向 右 ⒉有效圈数 ⒊总圈数 ⒋钢丝总长 ⒌热处理 HRC ⒍发兰

40 小结: 啮合齿轮的画法 弹簧的画法

41 基本要求 （1） 掌握圆柱齿轮的规定画法。 （2） （了解）弹簧的规定画法。