6.6 齿轮系和减速器（教案）-《机械基础》同步精品课堂（高教版）

6-6 齿轮系和减速器 【教学目标】 一．知识目标： 1.了解齿轮系的分类和特点； 2.掌握定轴齿轮系传动比的计算方法； 3.了解减速器的类型、结构、标准和应用。 二.能力目标： 学生通过观看视频，分析齿轮传动的特点和传动比的计算，了解减速器的类型、结构、标准和应用，使学生初步具备分析齿轮系的能力。 三.素质目标： 1.通过实践操作培养认真、细致的学习习惯； 2.通过小组合作，培养学生团队合作学习能力。 【重点难点】 重点：齿轮传动的特点和传动比计算 难点：定轴齿轮传动比的计算和方向判断 【教学方法】 演示法、讲授法、引导法、举例法、问答法、情景教学法相结合 【学生分析】 通过前面的讲授，学生已经认识了轮系并了解轮系不同于齿轮副的传动特点、会简单得齿轮副传动比计算。在此基础上介绍轮系的传动比计算，学生对新课的接受应比较快。 中职院校的学生领悟能力及自学能力都比较低，所以在讲授新课的时候对于轮系传动比的推导要详细的解。 【教学过程】 1． 导入新课 复习提问：齿轮啮合的特点？ 教师总结，引出本次课内容：在实际使用的机械装备中，依靠一对齿轮传动往往是不够的，需要多对（或多级）齿轮传动来完成人们所预期的要求，为此就有必要采用轮系。 二．讲授新课 （一）齿轮系的组成和分类 1.齿轮系的组成 由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为齿轮系。 2.齿轮系的分类 根据齿轮系传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定可将齿轮系分为定轴齿轮系和周转齿轮系。 (1)定轴齿轮系 定轴齿轮系是指齿轮(包括锥齿轮和蜗杆、蜗轮)在运转中轴线位置都固定不动的齿轮系。 (2)周转齿轮系 周转齿轮系是指在齿轮系中至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一个齿轮的 几何轴线转动的齿轮系。 （二）齿轮系的应用特点 1.可获得很大的传动比 2.可进行较远距离传动 3.可实现变速、换向要求 4.可合成或分解运动 （三）定轴齿轮系传动比的计算 把齿轮系中首末两轮转速之比称为齿轮系的传动比。 i1k=(-1)m ×所有从动齿轮齿数的连乘积/所有主动齿轮齿数的连乘积， 即任意定轴齿轮系的总传动比,也即首末两轮的转速比,等于从动齿轮齿数连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。其转向由(-1)m决定,正值表示首末两轮转向相同,负值则表示转向相反。此外,也可以用画箭头的方法判断转向。 对于锥齿轮的传动及蜗杆传动，只能用画箭头的方法判断转向。（见教材表6-18） 如果计算定轴齿轮系中末轮(轴)的转速，或者计算任意从动齿轮(轴)的转速， 则 nk=n1/ i1k= n1×所有主动齿轮齿数的连乘积/ 所有从动齿轮齿数的连乘积。 根据以上公式计算出末轮的转速后,即可得末轮的线速度为 v=nkL （四）减速器的应用、类型、结构及标准 1.减速器的应用及类型 减速器由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动组成,是原动机和工作机之间 独立的闭式传动装置，用来降低转速,以适应工作机的需要。 减速器的类型很多,按传动类型可分为圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器和蜗 杆减速器等;按传动级数可分为一级、二级和多级;按轴在空间的相互位置可分为立式和卧式;按传动的布置形式可分为展开式、分流式和同轴式等。 (1)圆柱齿轮减速器 圆柱齿轮减速器按其齿轮传动的级数可分为一级、二级和多级，主要用于平 行轴间的传动,应用最 泛,传递的功率范围大(从很小到 40 000 kW),圆周速度 从很低到 60-70 m/s 且效率高。 ①一级圆柱齿轮减速器 一级减速器的最大传动比一般为 8-10,当要求 i>10 时,小齿轮和大齿轮的 直径差将很大,会造成结构不紧凑的情况,这时可以采用二级减速器。 ②二级圆柱齿轮减速器 应用于传动比 i 为 8-50 及高、低速级的中心距和为 250-400mm 的场合，结构紧凑。按传动的布置形式可分为展开式,分流式和同轴式。 (2)锥齿轮减速器 锥齿轮减速器用于输入轴与输出轴相交的传动。由于锥齿轮精加工比较困难,仅在传动布置需要时才来用。一级锥齿轮减速器的传动比 i 为 1-5,当需较大传动比时,常用圆锥圆柱齿轮减速器。 (3)蜗杆减速器 蜗杆减速器用于输入轴和输出轴在空间正交(垂直交错)的场合。它的特点是在外轮廊尺寸不大的情况下,可获得较大的传动比,工作平稳，噪声较小,但效率低、易发热,只宜传递中等以下的功率,一般不超过 50 kW。蜗杆减速器有蜗杆上置式、蜗杆下置式和蜗杆侧置式三种类型。 ①蜗杆上置式： 蜗杆在蜗轮上方，当蜗杆圆周速度 v>4 m/s 时,应采用上置 式,以减少搅油损耗。 ②蜗杆下置式： 蜗杆在蜗轮下方，润滑好,但当蜗杆速度较大时,搅油损耗大, 故一般用于蜗杆圆周速度 v≤4m/s 的场合。 ③蜗杆侧置式：