課 題：直齒圓柱齒輪
課堂類型：講授
教學目的：1、介紹齒輪的作用和常見的齒輪傳動形式
2、講解直齒圓柱齒輪的的畫法和嚙合畫法；各部分的名稱與尺寸關係
教學要求：1、了解齒輪的種類、用途及模數的定義
2、掌握直齒圓柱齒輪的的畫法、尺寸標註和嚙合畫法
3、掌握直齒圓柱齒輪的各部分的名稱、定義和尺寸計算方法
教學重點：直齒圓柱齒輪的的畫法、尺寸標註和嚙合畫法
教學難點：分度圓的概念；模數的概念
教 具：模型：“直齒圓柱齒輪”；挂圖：“齒輪參數”、 “直齒圓柱齒輪的畫法”、“直齒圓柱齒輪的嚙合畫法”
教學方法：對照挂圖和教學模型講解。
教學過程：
一、複習舊課
1、鍵的作用和種類。
2、普通平鍵連接的裝配畫法和零件上鍵槽的畫法和尺寸標註。
二、引入新課題
齒輪是機器設備中應用十分廣泛的傳動零件，用來傳遞運動和動力，改變軸的旋向和轉速。常見的傳動齒輪有三種：圓柱齒輪傳動——用於兩平行軸間的傳動；圓錐齒輪傳動——用於兩相交軸間的傳動；蝸桿蝸輪傳動——用於兩交錯軸間的傳動。如圖7－26所示。
（a）圓柱齒輪 （b）圓錐齒輪 （c）蝸桿蝸輪
圖7—26 齒輪傳動形式
三、教學內容
（一）直齒圓柱齒輪各部分的名稱及參數（如圖7—27所示）
1、齒數z——齒輪上輪齒的個數。
2、齒頂圓直徑d a ——通過齒頂的圓柱面直徑。
3、齒根圓直徑d f ——通過齒根的圓柱面直徑。
4、分度圓直徑d ——分度圓直徑是齒輪設計和加工時的重要參數。分度圓是一個假想的圓，在該圓上齒厚s與槽寬e相等，它的直徑稱為分度圓直徑。
5、齒高h ——齒頂圓和齒根圓之間的徑向距離。
6、齒頂高h a ——齒頂圓和分度圓之間的徑向距離。
7、齒根高h f ——分度圓與齒根圓之間的徑向距離。
8、齒距p ——在分度圓上，相鄰兩齒對應齒廓之間的弧長。
9、齒厚s ——在分度圓上，一個齒的兩側對應齒廓之間的弧長。
10、槽寬e ——在分度圓上，一個齒槽的兩側相應齒廓之間的弧長。
11、模數m ——由於分度圓的周長πd = p·z ，所以d =
·z ，
就稱為齒輪的模數。模數以mm為單位，它是齒輪設計和製造的重要參數。為便於齒輪的設計和製造，減少齒輪成形刀具的規格及數量，國家標準對模數規定了標準值。漸開線齒輪的模數見表7—4。
12、壓力角α——相互嚙合的一對齒輪，其受力方向（齒廓曲線的公法線方向）與運動方向之間所夾的銳角，稱為壓力角。同一齒廓的不同點上的壓力角是不同的，在分度圓上的壓力角，稱為標準壓力角。國家標準規定，標準壓力角為20°。
13、中心距a ——兩嚙合齒輪軸線之間的距離。
圖7—27 直齒圓柱齒輪各部分名稱和代號
（二）直齒圓柱齒輪的尺寸計算
在已知模數m和齒數z時，齒輪輪齒的其他參數均可按表7—5里的公式計算出來。
表7—5 標準直齒圓柱齒輪各基本尺寸計算公式
基本參數：模數m和齒數z | |||
序號 | 名稱 | 代號 | 計算公式 |
1 2 3 4 5 6 7 8 | 齒距 齒頂高 齒根高 齒高 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 中心距 | p ha hf h d da df a | p =πm ha = m hf = 1.25m h = 2.25m d = mz da = m(z + 2) df = m(z - 2.5) a = m(z1 + z2)/2 |
（三）直齒圓柱齒輪的規定畫法
1、單個齒輪的畫法
單個齒輪一般用兩個視圖表示。國家標準規定齒頂圓和齒頂線用粗實線繪製，分度圓和分度線用細點劃線表示，齒根圓和齒根線用細實線繪製（也可以省略不畫）。在剖視圖中，齒根線用粗實線繪製，並不能省略。當剖切平面通過齒輪軸線時，輪齒一律按不剖繪製。單個齒輪的畫法如圖7—28所示。
圖7—28 單個直齒圓柱齒輪的畫法
2、一對齒輪嚙合的畫法
一對齒輪的嚙合圖，一般可以採用兩個視圖表達，在垂直於圓柱齒輪軸線的投影面的視圖中（反映為圓的視圖），嚙合區內的齒頂圓均用粗實線繪製，分度圓相切，如圖7—29（b）所示。也可用省略畫法如圖7—29（d）所示。在不反映圓的視圖上，嚙合區的齒頂線不需畫出，分度線用粗實線繪製，如圖7—29（c）所示。採用剖視圖表達時，在嚙合區內將一個齒輪的齒頂線用粗實線繪製，另一個齒輪的輪齒被遮擋，其齒頂線用虛線繪製，如圖7—29（a）、圖7—30所示。
（a） （b） （c） （d）
圖7—29 直齒圓柱齒輪的嚙合畫法
圖7—30 輪齒嚙合區在剖視圖中的畫法
四、小結
1、直齒圓柱齒輪各部分的名稱及參數。
2、直齒圓柱齒輪的的畫法、尺寸標註和嚙合畫法。
