高二高教版机械基础2.4齿轮传动 教案

课 题： 第四节 齿轮传动（2课时） 教学要求：1.明确齿轮传动及其特点，了解齿轮传动的历史，掌握齿轮传动比的计算； 2.了解齿轮的类型，理解渐开线和渐开线齿轮； 3.明确渐开线齿轮的四个圆周； 4.直齿圆柱齿轮的三个参数——齿数、压力角和模数。 重 点：齿轮传动特点，齿轮传动比的计算，直齿圆柱齿轮的三个参数。 难 点：齿轮传动比的计算，渐开线渐开线齿轮的四个圆，压力角和模数。 教学过程： 【引言】前面我们学习了哪些机械传动？（带传动、链传动、螺旋传动），带传动、链传动它们传动比准确吗？今天我们将开始学习讨论一种新的机械传动知识——齿轮传动（教师展示齿轮传动实物） 【板书】齿轮传动：是指主动齿轮、从动齿轮的轮齿直接啮合传递运动和动力的装置。 【讲解】齿轮传动是现代机械中应用最广泛、最主要的一种机械传动形式，在工程机械、矿山机械、冶金机械、各种机床、电力设备及仪器、仪表工业中被广泛地用来传递运动和动力。 【交流与讨论】在日常生活中，大概很少会直接看到齿轮。其实，在我们小时候所玩的玩具中，使用了大量的齿轮。还有，生活中所使用的日用品里，或许我们从来不曾注意到，其实也大量的使用了齿轮。比一比，赛一赛，看谁找出身边的齿轮多。 【机械史话】（学生阅读教材内容） 【板书】齿轮传动特点： (1) 传动比准确。齿轮传动能保证两轮瞬时传动比恒等于常数。 （2）传动的功率和速度范围大。传递的功率范围从0.1W到5×105 kW，传递圆周速度可以从很低到300m/s以上，直径可以从1mm～150m。 （3）传动效率高。齿轮机构传动效率一般在95%以上。 (4) 结构紧凑，传动平稳、可靠，寿命长。 （5）齿轮制造、安装要求高。 齿轮传动的传动比 齿轮传动的传动比i是主动齿轮转速与从动齿轮转速之比，也等于两齿轮齿数z的反比，即 i = = 式中 n1——主动齿轮转速； n2——从动齿轮转速； z1——主动齿轮齿数； z2——从动齿轮齿数。 例1 一齿轮传动，已知主动齿轮转速n1=960 r/min，齿数z1=20，从动齿轮齿数z2=50。试计算传动比i和从动轮转速n2。 解 根据i== 传动比 i= ==2.5 从动齿轮转速 n2 ===384 r/min 一、齿轮传动的类型 1.根据齿线形状不同分 直齿齿轮传动 （展示实物零件，下同） 斜齿齿轮传动 曲线齿齿轮传动 2.根据齿轮副两传动轴的相对位置不同，可分为： （1）平行轴齿轮传动 外啮合直齿圆柱齿轮传动 内啮合直齿圆柱齿轮传动 外啮合斜齿圆柱齿轮传动 齿轮齿条传动 （2）相交轴齿轮传动 直齿锥齿轮传动 斜齿锥齿轮传动 曲线齿锥齿轮传动 （3）交错轴齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 准双曲面齿轮传动 蜗杆传动 3. 根据轮齿齿廓曲线不同，可分：渐开线齿轮 摆线齿轮 圆弧齿轮 （其中渐开线齿轮能保证瞬时传动比恒定不变，制造、安装方便，应用最广。本章仅讨论渐开线齿轮传动。） 渐开线：〔当一条直线NK沿一固定的圆作纯滚动时，该直线上任意一点K在平面上的轨迹AK曲线称为这个圆的渐开线。这个固定的圆称为渐开线的基圆（rb为基圆半径），直线NK称为渐开线的发生线〕(教师画出图示)。 【板书】渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直。(当基圆半径趋于无穷大时，渐开线便成了直线，故齿条可看作基圆半径无穷大的渐开线齿轮。) 渐开线齿轮——以同一个基圆上产生的两条反向渐开线为齿廓的齿轮。 渐开线齿轮的四个圆 齿顶圆：轮齿顶部所在的圆。直径用da表示。 齿根圆：齿槽底部所在的圆。直径用df表示。 基 圆：形成渐开线齿廓曲线的圆。直径用db表示。 分度圆：齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆。直径用d表示。 对于标准齿轮，分度圆上的齿厚和槽宽相等。 【交流与讨论】渐开线齿轮的四个圆里哪些是可见圆？哪些是不可见圆？ 二、直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算 1. 直齿圆柱齿轮的主要参数 （在一个渐开线直齿圆柱齿轮上，齿数、压力角和模数是几何尺寸计算的主要参数。） （1）齿数Z 在齿轮整个圆周上轮齿的总数称为该齿轮的齿数，用Z表示。 （2）压力角α 压力角是齿轮运动方向与受力方向所夹的锐角。通常压力角是指分度圆上的压力角。 压力角不同，轮齿的形状也不同。（压力角已标准化，我国规定）标准压力角是α=200。 （3）模数m 齿距p除以圆周率∏所得的商称为模数，用m表示，单位为mm。 m= 【讲解】模数是齿轮几何尺寸计算中最基本的一个参数。国家标准对模数值规定了标准模数系列。 【板书】国家标准规定：m第一系