26漸開線直齒圓柱齒輪及嚙合傳動的特點和應(yīng)用DOC

1、機械基礎(chǔ)（200A 2010學(xué)年第二學(xué)期）院山西省工貿(mào)學(xué)校12（部）-研室機電系梁少寧山西省工貿(mào)學(xué)校漸開線直齒圓柱齒輪及嚙合傳動的特點和應(yīng)用授 課 班 級中職機電班上 課 時 間周月日第節(jié)上 課 地 點教室周月日第節(jié)教 學(xué) 目 的通過本次課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解漸開線直齒圓柱齒輪及嚙合傳動的特點和應(yīng)用，在以后的工作中具有齒輪機構(gòu)的安裝、使用維護能力，同時能對齒輪機構(gòu)的工作特性進行分析。教 學(xué) 目 標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1. 、能理解漸開線的形成及性 質(zhì)，了解齒廓的嚙合的特點2、能掌握漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓 柱齒輪基本參數(shù)、幾何尺寸計 算3能了解漸開線齒廓的嚙合的 特點掌握漸開線的形成及性質(zhì)、了解齒

2、廓的嚙合的特點、熟悉漸開線標(biāo)準(zhǔn) 直齒圓柱齒輪基本參數(shù)、幾何尺寸 計算、明了漸開線齒廓的嚙合的特 點培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生分析問題的能 力，并能夠正確的運用、 培養(yǎng) 學(xué)生勤于思考的好習(xí)慣和嚴(yán) 謹(jǐn)、務(wù)實、細(xì)致的工作態(tài)度； 通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié) 作精神。任 務(wù) 與 案 例通過讓學(xué)生觀察齒輪的模型和圓柱齒輪的齒形，然后討論圓柱齒輪的齒形特點和齒形在齒輪傳動過程中能起什么作用。重 點 難 點 及 解 決 方 法重點：齒輪的形狀、參數(shù)、尺寸及傳動特點難點：齒輪的嚙合、安裝、傳動解決方法：九步（實物模具演示、提問設(shè)置懸念、分析、得出結(jié)論、推理演繹、范例、自學(xué)練習(xí)、 反饋指導(dǎo)、講評小結(jié)）教學(xué)法參 考 資 料工 具

3、 與 材 料粉筆，黑板，模具。序號步驟名稱教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分 配（分）工具與材 料課內(nèi)/ 課外1組織教學(xué)問候，檢查學(xué)生 狀態(tài)，宣布本次 課內(nèi)容和任務(wù)問候?qū)W生，檢 查狀態(tài)，宣布內(nèi)容問候2課內(nèi)2復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)有關(guān)這節(jié) 課的內(nèi)容提問回答6粉筆，黑 板課內(nèi)3導(dǎo)入新課通過模型演示 引入新課演示觀察4模型課內(nèi)4講授新課1、齒輪的形狀、 參數(shù)、尺寸及傳 動特點；2、齒輪的嚙合、 安裝、傳動講授聽講，觀察，分 析33課件，黑 板課內(nèi)5范例講解題舉例子講解舉例子聽講，分析15黑板，白粉筆課內(nèi)6自學(xué)練習(xí)學(xué)生自己做題， 老帥輔導(dǎo)旁邊輔導(dǎo)討論，分析，做 題25練習(xí)本課內(nèi)7反饋巡回指 導(dǎo)及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生 中存在的誤解

4、 或疑惑，糾正認(rèn)識差距旁邊輔導(dǎo)，主 導(dǎo)作用練習(xí)，分析主體 作用課內(nèi)8講評小結(jié)總結(jié)這次課總結(jié)思考3黑板課內(nèi)9布置作業(yè)學(xué)生課下練習(xí)布置記錄2書本課外10教學(xué)后記課后 體會學(xué)生學(xué)案課題名稱：漸開線直齒圓柱齒輪及嚙合傳動的特點和應(yīng)用班級:姓名:（一卜工作任務(wù)：通過讓學(xué)生觀察齒輪的模型和圓柱齒輪的齒形，然后討論圓柱齒輪的齒形特 點和齒形在齒輪傳動過程中能起什么作用。1、2、（二卜學(xué)習(xí)目標(biāo):1、掌握漸開線的形成及性質(zhì)2、了解齒廓的嚙合的特點3、熟悉漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪基本參數(shù)、幾何尺寸計算4、明了漸開線齒廓的嚙合的特點（三卜回答問題1、齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求是什么?2、漸開線齒廓的嚙合特點有那些?

5、（四）、分析該資料，完成項目任務(wù)：一、齒輪傳動對齒廓曲線的基本要求一是傳動要平穩(wěn)，二是承載能力要強二、漸開線的形成、性質(zhì)漸開線的形成當(dāng)一條動直線（發(fā)生線），沿著一個固定的圓（基圓）作純滾動時，動直線上任意一點 軌跡稱為該圓的漸開線。漸開線的性質(zhì)由漸開線的形成可知：發(fā)生線在基圓上滾過的線段 KB,等于基圓上被滾過的圓弧長 ABo 漸開線上的任意一點K的法線必與基圓相切。1、2、3、4、Oi漸開線肉晞J嚙合漸開線上的各點的曲率半徑不相等。點離基圓越遠，其曲率半徑越大，漸開線越平直。反之 亦然。(4) 漸開線的形狀決定與基圓的大小。 基圓相同，漸開線的形狀完全相同。 基圓半徑無窮大時，漸開線將變成直

6、線，齒輪就變成齒條。(5) 基圓內(nèi)無漸開線。二、漸開線齒廓嚙合基本定律齒輪傳動要滿足瞬時傳動比保持不變，則兩輪的齒廓不論 在何處接觸，過接觸點的公法線必須與兩輪的連心線交于 固定的一點。漸開線齒廓的嚙合特點傳動比恒定兩齒輪的傳動比與兩節(jié)圓半徑成反比，同時與兩基圓半徑成反比。由于兩嚙合齒輪的節(jié)圓半徑、基圓半徑是定值，所以能保證傳動比恒定 傳動的可分性當(dāng)兩輪的中心距稍有變化時，其瞬時傳動比仍將保持不變，這個特點稱為漸開線齒輪傳 動的可分性。由于齒輪制造和安裝誤差等原因，常使?jié)u開線齒輪的實際中心距與設(shè)計中心距之間產(chǎn)生一定誤差，但因有可分性的特點，其傳動比仍能保持不變。嚙合角為定值cos a = rb

7、i/ri'= rb2/2=常數(shù)說明漸開線齒廓在嚙合時嚙合角a '為定值。由于嚙合角不變，則齒廓間的壓力方向不會改變，這對齒輪傳動的平穩(wěn)性很有利。四.齒輪各部分的名稱齒根圓齒槽寬£分度圓齒距P齒高A皆1齒頂高爲(wèi)齒頂圜0da表示。 df表示。1.齒槽：齒輪上相鄰兩輪齒之間的空間。2 .齒頂圓：輪齒頂部所在的圓稱為齒頂圓，其直徑用3 .齒根圓：齒槽底部所在的圓稱為齒根圓，其直徑用4 .齒厚：一個齒的兩側(cè)端面齒廓之間的弧長稱為齒厚，用s表示。5 .齒槽寬：一個齒槽的兩側(cè)齒廓之間的弧長稱為齒槽寬，用e表示。6. 分度圓：齒輪上具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓稱為分度圓，其直徑用7.

8、 齒距：兩個相鄰而同側(cè)的端面齒廓之間的弧長稱為齒距，用P = S+ e8. 齒高：齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離稱為齒高，用9. 齒頂高：齒頂圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒頂高，用10. 齒根高：齒根圓與分度圓之間的徑向距離稱為齒根高，用11 .齒寬：沿齒輪軸線方向量得的齒輪寬度，用b表示。五、主要參數(shù)：1.齒形角就單個齒輪而言，在端平面上，過端面齒廓上任意一點的徑向直線與齒廓在該點的切線所夾的銳角為該點的齒形角分度圓壓力角一一齒廓曲線在分度圓上的某點處的速度方向與曲線在該點處的法線方 表示。K的徑向直線與齒廓在該點處的切線所d表示。P表示。即h表示。ha表示。hf表示。向(即力的作用線方向)之

9、間所夾銳角，也用齒形角在端平面上，過端面齒廓上任意點夾的銳角，用a表示。K點的齒形角為a Ko漸開線齒廓上各點的齒形角不相等,(XK點離基圓越遠，齒形角越大，基圓上的齒形角a =0°。2 .齒數(shù)Z一個齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。3 模數(shù)m因為分度圓周長n d = Zp,則分度圓直徑為d = Zp/ np?/ n規(guī)定為有理數(shù)，即齒距P由于n為一無理數(shù)，為了計算和制造上的方便，人為地把 除以圓周率n所得的商稱為模數(shù)，用m表示。即m = p/n (mm)齒數(shù)相等的齒輪，模數(shù)越大，齒輪尺寸就越大，輪齒也越大，承載能力越大。4齒頂高系數(shù)ha* 對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定 ha= ha*m ha*稱為齒頂高系

10、數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒 5頂隙系數(shù)c* 當(dāng)一對齒輪嚙合時，為使一個齒輪的齒頂面不與另一個齒輪的齒槽底面相抵觸， 高應(yīng)大于齒頂高，即應(yīng)留有一定的徑向間隙，稱為頂隙，用ha* = 1。輪齒的齒根c表示。對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，規(guī)定 c= c*m c*稱為頂隙系數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正常齒C* = 0.25。六.標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算(P 44)名稱代號計算公式齒形角a標(biāo)準(zhǔn)齒輪為20°齒數(shù)z通過傳動比計算確定模數(shù)m通過計算或結(jié)構(gòu)設(shè)計確定齒厚ss=p/2= n n/2齒槽寬ee=p/2= n n/2齒距pp= n m基圓齒距pb3b=pcos a =n mcos a齒頂高haia=ha*n=m名

11、稱代號計算公式齒根高hfif=(ha*+c*)m=1.25m齒高hh=ha+hf=2.25m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=d+2ha=m(z+2)齒根圓直徑dfdf=d-hf=m(z-2.5)基圓直徑dbdb=dcosa示準(zhǔn)中心距aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2正常齒制ha *= 1, C *= 0.25短齒制 ha *= 0.8, C * = 0.3c表示。頂隙 一對齒輪嚙合時，一個齒輪的齒頂?shù)搅硪粋€齒輪的齒根之間的徑向距離，用 頂隙可以避免一對齒輪傳動時輪齒相互碰撞，？并可貯存一些潤滑油。標(biāo)準(zhǔn)中心距 a =1+2= m (Z1+ Z2) / 2例題：已知一對標(biāo)準(zhǔn)直齒

12、圓柱齒輪傳動，其傳動比i12= 3,主動輪轉(zhuǎn)速n1 = 600r /min,中心距a= 168mm,模數(shù)m= 4mm,試求從動輪的轉(zhuǎn)速 n2. ?齒輪齒數(shù)Z1和Z2各是多少？解：傳動比i 12 = n1/n2= Z2/乙2= rn/i 12= 600/ 3 = 200r / min/ 2 = 168 1= 21 2= 63ZZ七、直齒圓柱內(nèi)嚙和齒輪內(nèi)齒輪與外齒輪不同點、內(nèi)齒輪的齒頂圓小于分度圓，齒根圓大于分度圓。、內(nèi)齒輪的齒廓是內(nèi)凹的，齒厚和齒槽寬分別對應(yīng)于外齒輪的齒槽寬和齒厚。、為使內(nèi)齒輪齒頂?shù)凝X廓全部為漸開線，其齒頂圓必須大于基圓。12= Z2/ Z1 = 3 =m (Z1+ Z2) 2= 3Z1 Z1 + Z2= 84 Z當(dāng)要求齒輪傳動軸平行，回轉(zhuǎn)方向一致，且傳動結(jié)構(gòu)緊湊時，可采用內(nèi)嚙和齒輪八. 直齒圓柱齒輪傳動1.正確嚙合條件 直齒圓柱齒輪正確嚙合的條件是：兩齒輪的模數(shù)和壓力角分別相等2 連續(xù)傳動條件前一對輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對輪齒已進入嚙合狀態(tài)。注意：單個齒輪有固定的分度圓和分度圓壓力角，而無節(jié)圓和嚙合角，只有一對齒輪嚙合時，才有節(jié)圓和嚙合角。（五）、評分表課堂匯報評分表（教師用表）要求語言 精練條理 清晰內(nèi)容有 見地表述自 然流暢回答問 題正確