教案33,34齿轮传动

冀中职业学院机电工程系教案第33,34教案1课程名称汽车机械基础学时2教师课题§3渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动课型新授课学习目标理解直齿圆柱齿轮的正确啮合条件掌握标准直齿轮正确安装条件、连续传动条件。了解直齿圆柱齿轮的失效形式学习重点直齿圆柱齿轮的正确啮合条件、连续传动条件学习难点标准直齿轮正确安装条件教学方法讲授课、案例教学法、视频演示法教学手段多媒体PPT、板书、直齿圆柱齿轮、视频教学活动流程一、组织教学二、复习旧知直齿圆柱齿轮齿廓啮合基本定律直齿圆柱齿轮各部分名称及基本尺寸计算三、导入先演示圆柱齿轮啮合传动，其靠齿面直接啮合来传递运动。齿形也按渐开线曲线制作，因而它具有许多特点，其突出的是传动比恒定，无论任何瞬时传动，传动比都达到完全准确。此外还具寿命长，传递功率大的优点，当然制造比较复杂，成本较高。二、新授课§3渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动一、正确啮合条件一对渐开线齿轮在传动时，啮合点都应在啮合线N1N2上正确啮合，法向齿距pb须：pb1=pb2pb1=pb2→pm1cosa1=pm2cosa2正确啮合条件：两轮的模数和压力角分别相等二、中心距和啮合角(1)标准安装两个要求:(1)侧隙(s’-e’)为0;(2)顶隙为标准值(c=c*m)标准中心距点名，记考勤（2分钟）对照直齿圆柱齿轮复习提问（5分钟）（3分钟）（5分钟）视频演示（10分钟）冀中职业学院机电工程系教案第33,34教案2(节圆与分度圆重合)啮合角α'(2)非标准安装（10分钟）冀中职业学院机电工程系教案第33,34教案3（3）比较•节圆(啮合参数)分度圆(几何参数)•啮合角(啮合参数)压力角(几何参数)•节点：啮合接触点的公法线与连心线的交点•节圆：过节点的圆•啮合线：齿廓接触点的轨迹•啮合角：节圆的公切线与啮合线N1N2之间的夹角(锐角)•分度圆：齿轮上模数和压力角均为标准值的圆•压力角：齿轮齿廓上的法线与速度方向之间的夹角(锐角)一对齿轮的啮合过程（15分钟）对比冀中职业学院机电工程系教案第33,34教案4•啮合线N1N2•理论啮合线段：N1N2(啮合极限点)•开始啮合时，主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触，逐渐下移•主动轮：齿根齿顶•从动轮：齿顶齿根•脱离啮合时，主动轮齿顶与从动轮的齿根接触•开始啮合点：从动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B2•终止啮合点：主动轮的齿顶圆与啮合线N1N2的交点B1•实际啮合线段：B1B2•齿顶圆加大,B2、B1就趋近于N1、N2三、齿轮连续传动的条件所以齿轮连续传动的条件为：两齿轮的实际啮合线B1B2应大于或等于齿轮的基圆齿距pb。四、变位齿轮的概念用展成法加工齿轮时，当齿数较少时，有时会发现刀具的顶部切入齿轮的根部，将齿轮根部的渐开线切去的现象，通常称之为根切，如图7-11所示。与标准齿轮相比，正变位齿轮分度圆齿厚和齿根圆齿厚增大，轮齿强度增大，但齿顶变尖；负变位齿轮齿厚的变化恰好相反，轮齿强度削弱，如图7-12所示。避免发生根切的措施•限制小齿轮的最小齿数；•减少齿顶高系数(重合度减少、非标准刀具)；•增大分度圆压力角(正压力径向力增大、非标准刀具)；采用变位修正法：通过改变刀具与轮坯的相互位置以避免根切，从而达到可以制造较少齿数的齿轮。这样制造出来的齿轮称为变位齿轮。切齿刀具所移动的距离xm称为径向变为量。（x—变位系数，m—模数）3.不产生根切的最少齿数（5分钟）（15分钟）动画演示冀中职业学院机电工程系教案第33,34教案5五、齿轮传动失效的形式齿轮传动的失效一般是指轮齿的失效。常见的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面磨损、齿面胶合以及塑性变形等几种形式。1．轮齿折断轮齿折断是指齿轮的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。2．齿面点蚀齿轮工作时，轮齿齿面在法向力的作用下将产生接触应力，并按脉动循环变化。当齿面在过高的交变接触应力的反复作用下，齿面上的金属将小块脱落，形成麻点状的凹坑，称为点蚀。3．齿面磨损磨损是齿轮在啮合传动过程中，轮齿接触表面上的材料摩擦损耗的现象。齿面磨损一方面导致渐开线齿廓形状被破坏，引起噪声和系统振动；另一方面使轮齿变薄，可间接导致轮齿的折断。4．齿面胶合胶合是相啮合齿面的金属，在一定压力下直接接触发生粘着，同时随着齿面间的相对运动，使金属从齿面上撕落而引起的一种严重粘着磨损现象。胶合又有热胶合和冷胶合之分。5．塑性变形在过大的应力作用下，轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的塑性变形。齿轮的失效形式与传动工作情况相关。按工作情况，齿轮传动可分为开式传动和闭式传动两种。开式传动是指传动裸露或只有简单的遮盖，工作时环境中粉尘、杂物易侵入啮合齿间，润滑条件较差的情况，如图7-13a所示。闭式传动是指被封闭在箱体内，且润滑良好的（常用浸油润滑）的齿轮传动，如图7-13b所示。开式传动以磨损及磨损后的折齿失效为主，闭式传动则以疲劳点蚀或胶合为主。（20分钟）举例冀中职业学院机电工程系教案第33,34教案6本课小结：一、渐开线标准直齿轮正确安装条件二、渐开线标准直齿轮连续传动条件。三、变位齿轮的概念四、齿轮传动失效的形式（5分钟）教师提问引导学生总结课后实践（推荐学习、作业）1、渐开线标准直齿轮正确安装条件是什么？2、齿轮传动失效的形式有哪些？课后反思：本节课进一步加强渐开线标准直齿圆柱齿轮尺寸计算的理解，加深了标准直齿轮正确安装条件、连续传动条件的理解。