主推進(jìn)動(dòng)力裝置第三章機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)教案5齒輪傳動(dòng)

1、2012-2013第二學(xué)期主動(dòng)力推進(jìn)裝置教案一、授課教案課程名稱: 主動(dòng)力推進(jìn)裝置 授課教師姓名: 職稱（或?qū)W歷）: 授課對(duì)象：（輪機(jī)專業(yè)12年級(jí)tz1班級(jí)學(xué)生） 授課時(shí)數(shù): 4 課題名稱: 主動(dòng)力推進(jìn)裝置 授課類型: 理論授課 教材名稱及版本: 主動(dòng)力推進(jìn)裝置（船員適任考試培訓(xùn)教材） 本單元或章節(jié)的第三章 機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)教案 教學(xué)目的及要求：1.10齒輪傳動(dòng) 授課主要內(nèi)容及課時(shí)分配齒輪齒條傳動(dòng)（一）、認(rèn)識(shí)齒輪齒條齒條可視為模數(shù)一定，齒數(shù)z趨于無(wú)窮大的圓柱齒輪，如圖所示。 齒條（二）、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)1、斜齒輪的齒廓形成原理：如圖所示將漸開(kāi)線的發(fā)生原理作如下擴(kuò)展就可獲得斜齒輪的齒廓曲面，圖斜齒

2、輪齒廓發(fā)生原理 （a）直齒圓柱齒輪齒廓發(fā)生原理（b）斜齒輪齒廓發(fā)生原理2、斜齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)觀察圖所示一對(duì)斜齒輪嚙合過(guò)程中接觸線的變化，說(shuō)明與直齒圓柱齒輪傳動(dòng)有何不同。（a）直齒圓柱齒輪的齒面接觸線（b）斜齒圓柱齒輪的齒面接觸線 （c）斜齒圓柱齒輪的螺旋角（三）、直齒圓錐齒輪傳動(dòng)1、認(rèn)識(shí)圓錐齒輪觀察圖所示圓錐齒輪，說(shuō)明圓錐齒輪的傳動(dòng)特點(diǎn)及齒輪的特點(diǎn)。 （a）直齒圓錐齒輪傳動(dòng) （b）曲齒圓錐齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)的失效形式 （一）、齒輪的失效形式 播放視頻零件的失效形式 1、輪齒折斷直齒輪輪齒的折斷，一般是全齒折斷，如圖5-32所示；而斜齒輪和人字齒齒輪，由于接觸線傾斜，一般是局部齒折斷，如圖5-33所

3、示 全齒折斷 局部折斷2、齒面點(diǎn)蝕（a）齒面點(diǎn)蝕的原因 齒面點(diǎn)蝕的原因如圖所示。 齒輪的點(diǎn)蝕（b）點(diǎn)蝕的影響 發(fā)生點(diǎn)蝕后，齒廓形狀遭破壞，齒輪在嚙合過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，噪聲增大，以至于齒輪不能正常工作而使傳動(dòng)失效。3、齒面磨損磨粒磨損是開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中間面磨損的主要形式之一，如圖5-35所示。齒面磨損后，使齒廓形狀破壞，從而引起沖擊、振動(dòng)和噪聲，甚至因齒厚減薄而發(fā)生輪齒折斷。 齒面磨損4、齒面膠合（1）膠合的原因在高速重載齒輪傳動(dòng)中，由于齒面間壓力大、相對(duì)滑動(dòng)速度大，摩擦發(fā)熱多，使嚙合點(diǎn)處瞬時(shí)溫度過(guò)高，潤(rùn)滑失效，致使相嚙合兩齒面金屬尖峰直接接觸并相互粘連在一起。 （2）膠合的類型 當(dāng)兩齒面相

4、對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，粘連的地方即被撕開(kāi)，在齒面上沿相對(duì)滑動(dòng)方向形成條狀傷痕，這種現(xiàn)象稱為齒面熱膠合，如圖所示。5、齒面塑性變形齒面塑性變形常發(fā)生在齒面材料較軟、低速重載與頻繁起動(dòng)的情況中。如圖所示，塑性變形后的齒面齒廓曲線改變，從而使傳動(dòng)精度下降。 （a）齒面塑性變形實(shí)物圖 （b）齒面齒廓曲線改變圖（二）、齒輪的材料對(duì)齒輪材料主要的性能要求有以下幾點(diǎn)。 齒面具有較高的硬度和耐磨性。 齒輪心部具有一定的韌性。 齒輪具有良好的加工性能和熱處理工藝性能。 常用的齒輪材料有鍛鋼、鑄鋼和鑄鐵，對(duì)于高速、輕載的齒輪傳動(dòng)，還可采用塑料、尼龍、膠木等非金屬材料。（三）、齒輪結(jié)構(gòu) 觀察圖所示三種齒輪，分別說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

5、（四）、齒輪的精度和標(biāo)注齒輪精度等級(jí)和齒厚偏差一般標(biāo)在齒輪零件圖的嚙合特性表內(nèi)。圖4-39所示為一齒輪零件圖示例。（五）、齒輪的潤(rùn)滑合理選擇潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑方式，可使輪齒之間形成一層很薄的油膜，以避免兩輪齒直接接觸。這樣能降低摩擦系數(shù)，減少磨損，提高傳動(dòng)效率，延長(zhǎng)使用壽命，還能起到散熱和防銹等作用。圖示為齒輪常用的潤(rùn)滑方式。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及對(duì)學(xué)生的要求（掌握、熟悉、了解、自學(xué)）教 學(xué) 重 點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、液力傳動(dòng)教 學(xué) 難 點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間隙運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)

6、、液力傳動(dòng) 教學(xué)手段、教具多媒體課件、板書(shū) 采用的教學(xué)方法啟發(fā)法、演示法、邏輯推導(dǎo)法等 教學(xué)過(guò)程：*導(dǎo)入課題理解機(jī)械的概念 機(jī)械是各種機(jī)器和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。 機(jī)械由一定數(shù)量的零（部）件組合而成。 機(jī)械通常包括原動(dòng)機(jī)、工作機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。n 原動(dòng)機(jī)：是機(jī)器的動(dòng)力來(lái)源，常用的有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、氣動(dòng)缸、液壓缸等，以電動(dòng)機(jī)的使用最為普遍。n 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行裝置，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。常用的有連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。n 工作機(jī)構(gòu)：是直接完成機(jī)器功能的部分。舉例：內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)。功能內(nèi)燃機(jī)的功能是將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能。構(gòu)成：主系統(tǒng)由氣缸、活塞、連桿和曲軸組成。

7、工作過(guò)程：當(dāng)氣缸中的油氣混合物被火花塞點(diǎn)燃后，爆炸膨脹的氣體推動(dòng)活塞向下移動(dòng)，推動(dòng)與活塞相連的連桿，使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。此時(shí)，曲軸將帶動(dòng)同一軸上的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)嚙合帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪再帶動(dòng)同軸的凸輪同步旋轉(zhuǎn)，凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將通過(guò)閥桿帶動(dòng)進(jìn)氣閥門上下直線移動(dòng)，控制內(nèi)燃機(jī)的吸氣過(guò)程。氣缸上部有一個(gè)進(jìn)氣閥和一個(gè)排氣閥，在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，這兩個(gè)閥門應(yīng)各開(kāi)啟、閉合一佼，從而完成內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣和排氣任務(wù)。 *講授新課努力領(lǐng)會(huì)課本上所講述知識(shí)的內(nèi)涵。隨時(shí)觀察周圍的事物，把書(shū)本上的知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，將理論和實(shí)踐融會(huì)貫通。本課程理論與實(shí)際聯(lián)系比較密切，重視生產(chǎn)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和參觀。*鞏固練習(xí)

8、及講評(píng)為什么雙作用葉片泵一般比齒輪泵容積效率高?*教學(xué)內(nèi)容小結(jié)1. 力的三要素、力的分解與合成、力偶、力矩基本概念。 2.力系分類、匯交力系的簡(jiǎn)化與平衡條件。3.剛體的運(yùn)動(dòng)形式、飛輪的作用等 布置作業(yè)、復(fù)習(xí)思考題觀察你身邊的事物，尋找“力”的影子。 答：電線桿的受力，自行車的鏈條鏈輪的受力，汽車的轉(zhuǎn)軸等。觀察你使用的自行車，看看動(dòng)力是怎么傳遞的？ 答：通過(guò)鏈條鏈輪傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的。拆開(kāi)一個(gè)舊鐘表，看看機(jī)構(gòu)是怎么工作的？ 答：主要是輪系的傳遞。學(xué)生討論、提問(wèn)提問(wèn) 1、曲柄存在的條件？ 2、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)，雙搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)？選擇題1、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是低副中存在（ ） a、間隙不易消除

9、，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)誤差b、間隙易消除，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)誤差c、間隙不易消除，不會(huì)引起運(yùn)動(dòng)誤差d、以上都不對(duì)2、如圖四桿機(jī)構(gòu)，（ ）桿為連桿。a、ab b、ad c、bc d、cd3、如圖所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，選（ ）為機(jī)架，則變?yōu)橹眲?dòng)滑桿機(jī)構(gòu)。a、滑塊3 b、桿ab c、桿bc d、都不行4、如圖所示的攪拌機(jī)構(gòu)是（ ）。a、雙曲柄機(jī)構(gòu) b、曲柄搖桿機(jī)構(gòu) c、雙搖桿機(jī)構(gòu)5、凸輪機(jī)構(gòu)通常由（ ）組成。a、主動(dòng)件、凸輪、機(jī)架b、主動(dòng)件、從動(dòng)件、機(jī)架c、從動(dòng)件、凸輪、機(jī)架d、主動(dòng)件、從動(dòng)件、凸輪6、千斤頂?shù)膫髁β菪话銥椋?）。a、滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)b、滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)；c、靜壓螺旋機(jī)7、如圖所示外槽輪機(jī)構(gòu)中，槽輪上開(kāi)有四條

10、徑向槽，撥盤為單銷，所以撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，槽輪運(yùn)動(dòng)一次，且每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度為（ ）。 a、45 b、90 c、180 d、08、下列不屬于間隙機(jī)構(gòu)的是（ ）a、棘輪機(jī)構(gòu)b、槽輪機(jī)構(gòu)c、齒輪機(jī)構(gòu)d、不完全齒輪機(jī)構(gòu)9、帶張緊的目的是( )。a、減輕帶的彈性滑動(dòng) b、提高帶的壽命c(diǎn)、保證帶的運(yùn)動(dòng)方向 d、使帶具有一定的初拉力10、v帶傳動(dòng)的張緊輪應(yīng)安裝在（ ）a內(nèi)側(cè)靠近大帶輪 b內(nèi)側(cè)靠近小帶輪 c外側(cè)靠近大帶輪 d. 外側(cè)靠近小帶輪填空題1、機(jī)械通常包括_、_和_。2、能將主動(dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)變換成從動(dòng)件的間歇運(yùn)動(dòng)為_(kāi)機(jī)構(gòu)。3、常見(jiàn)的齒輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)_和_的變換。 4、力對(duì)物體的效應(yīng)取決于力的_、_和_。5、力

11、可以平行移動(dòng)到剛體內(nèi)任意點(diǎn)o，但平移后必須附加一個(gè)_，其大小為_(kāi)。6、固定端約束可阻止被約束物體作_和_。7、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)大多是以曲柄為原動(dòng)件，將曲柄的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的_。8、平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)剛性構(gòu)件通過(guò)_或_聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)。9、與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的承載能力_，效率_，能保持準(zhǔn)確的_傳動(dòng)比；但其安裝精度要求高，瞬時(shí)的傳動(dòng)比_，工作時(shí)有噪聲，易_。10、滾子鏈又稱套筒滾子鏈。它由_、_、_、_和_組成。11帶輪的包角是_，包角越大，接觸的弧就越長(zhǎng)，接觸面間的摩擦力也就越大。一般要求包角，因大帶輪包角比小帶輪包角大，故僅計(jì)算小帶輪的包角即可。12、帶輪常用的材料是_，帶速時(shí)用（ht15

12、0）；30m/s時(shí)用（ht200）；速度更高的帶輪，多采用_。帶輪直徑d500600mm時(shí)，采用_焊接而成。小功率傳動(dòng)時(shí)，可采用鋁或塑料等非金屬材料制造。判斷題：1、平面連桿機(jī)構(gòu)是由高副組成的。（ ）2、凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)。（ ）3、凸輪和滾子的工作表面硬度高，具有良好的耐磨性，心部有良好的韌性。（ ）4、傳力螺旋用來(lái)調(diào)整并固定零件或部件之間的相對(duì)位置。（ ） 5、傳力螺旋用來(lái)調(diào)整并固定零件或部件之間的相對(duì)位置。（ ）6、變向機(jī)構(gòu)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)速度的變換。（ ）7、構(gòu)件之間不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。（ ）8、運(yùn)動(dòng)副是通過(guò)點(diǎn)、線或面接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（ ）9、機(jī)構(gòu)是由零件組成的。（ ）10、球面副為平面運(yùn)動(dòng)副。（ ）答案：1. 原動(dòng)件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)2. 棘輪3.