26漸開線直齒圓柱齒輪及嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用DOC

1、機(jī)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(jī)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(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用授 課 班 級(jí)中職機(jī)電班上 課 時(shí) 間周月日第節(jié)上 課 地 點(diǎn)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(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用，在以后的工作中具有齒輪機(jī)構(gòu)的安裝、使用維護(hù)能力，同時(shí)能對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)的工作特性進(jìn)行分析。教 學(xué) 目 標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)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(diǎn)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(jì) 算3能了解漸開線齒廓的嚙合的 特點(diǎn)掌握漸開線的形成及性質(zhì)、了解齒

2、廓的嚙合的特點(diǎn)、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(jì)算、明了漸開線齒廓的嚙合的特 點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生分析問題的能 力，并能夠正確的運(yùn)用、 培養(yǎng) 學(xué)生勤于思考的好習(xí)慣和嚴(yán) 謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、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(diǎn)和齒形在齒輪傳動(dòng)過程中能起什么作用。重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 及 解 決 方 法重點(diǎn)：齒輪的形狀、參數(shù)、尺寸及傳動(dòng)特點(diǎn)難點(diǎn)：齒輪的嚙合、安裝、傳動(dòng)解決方法：九步（實(shí)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(píng)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(hào)步驟名稱教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)時(shí)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(dòng)特點(diǎn)；2、齒輪的嚙合、 安裝、傳動(dòng)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(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生 中存在的誤解

4、 或疑惑，糾正認(rèn)識(shí)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(píng)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(huì)學(xué)生學(xué)案課題名稱：漸開線直齒圓柱齒輪及嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用班級(jí):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(diǎn)和齒形在齒輪傳動(dòng)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(diǎn)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(jì)算4、明了漸開線齒廓的嚙合的特點(diǎn)（三卜回答問題1、齒輪傳動(dòng)對(duì)齒廓曲線的基本要求是什么?2、漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)有那些?

5、（四）、分析該資料，完成項(xiàng)目任務(wù)：一、齒輪傳動(dòng)對(duì)齒廓曲線的基本要求一是傳動(dòng)要平穩(wěn)，二是承載能力要強(qiáng)二、漸開線的形成、性質(zhì)漸開線的形成當(dāng)一條動(dòng)直線（發(fā)生線），沿著一個(gè)固定的圓（基圓）作純滾動(dòng)時(shí)，動(dòng)直線上任意一點(diǎn) 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(diǎn)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(diǎn)的曲率半徑不相等。點(diǎn)離基圓越遠(yuǎn)，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(shí)，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(dòng)要滿足瞬時(shí)傳動(dòng)比保持不變，則兩輪的齒廓不論 在何處接觸，過接觸點(diǎn)的公法線必須與兩輪的連心線交于 固定的一點(diǎn)。漸開線齒廓的嚙合特點(diǎn)傳動(dòng)比恒定兩齒輪的傳動(dòng)比與兩節(jié)圓半徑成反比，同時(shí)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(dòng)比恒定 傳動(dòng)的可分性當(dāng)兩輪的中心距稍有變化時(shí)，其瞬時(shí)傳動(dòng)比仍將保持不變，這個(gè)特點(diǎn)稱為漸開線齒輪傳 動(dòng)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(shí)際中心距與設(shè)計(jì)中心距之間產(chǎn)生一定誤差，但因有可分性的特點(diǎn)，其傳動(dòng)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(shí)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(huì)改變，這對(duì)齒輪傳動(dòng)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)齒輪而言，在端平面上，過端面齒廓上任意一點(diǎn)的徑向直線與齒廓在該點(diǎn)的切線所夾的銳角為該點(diǎn)的齒形角分度圓壓力角一一齒廓曲線在分度圓上的某點(diǎn)處的速度方向與曲線在該點(diǎn)處的法線方 表示。K的徑向直線與齒廓在該點(diǎn)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(diǎn)夾的銳角，用a表示。K點(diǎn)的齒形角為a Ko漸開線齒廓上各點(diǎn)的齒形角不相等,(XK點(diǎn)離基圓越遠(yuǎn)，齒形角越大，基圓上的齒形角a =0°。2 .齒數(shù)Z一個(gè)齒輪的牙齒數(shù)目即齒數(shù)。3 模數(shù)m因?yàn)榉侄葓A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(jì)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(duì)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(duì)齒輪嚙合時(shí)，為使一個(gè)齒輪的齒頂面不與另一個(gè)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(duì)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(jì)算(P 44)名稱代號(hào)計(jì)算公式齒形角a標(biāo)準(zhǔn)齒輪為20°齒數(shù)z通過傳動(dòng)比計(jì)算確定模數(shù)m通過計(jì)算或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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h(yuǎn)aia=ha*n=m名

11、稱代號(hào)計(jì)算公式齒根高h(yuǎn)fif=(ha*+c*)m=1.25m齒高h(yuǎn)h=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(duì)齒輪嚙合時(shí)，一個(gè)齒輪的齒頂?shù)搅硪粋€(gè)齒輪的齒根之間的徑向距離，用 頂隙可以避免一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒

12、圓柱齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比i12= 3,主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1 = 600r /min,中心距a= 168mm,模數(shù)m= 4mm,試求從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速 n2. ?齒輪齒數(shù)Z1和Z2各是多少？解：傳動(dòng)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(diǎn)、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(duì)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(dòng)軸平行，回轉(zhuǎn)方向一致，且傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊時(shí)，可采用內(nèi)嚙和齒輪八. 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)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(dòng)條件前一對(duì)輪齒尚未結(jié)束嚙合，后繼的一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合狀態(tài)。注意：單個(gè)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(duì)齒輪嚙合時(shí)，才有節(jié)圓和嚙合角。（五）、評(píng)分表課堂匯報(bào)評(píng)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