高二高教版《数控加工机械基础》项目三课题一任务三 齿轮传动 教学设计

任务三 齿轮传动 【课题名称】 齿轮传动的特点、类型及渐开线齿轮 【教学目标与要求】 一、知识目标 1）了解齿轮传动的特点与类型。 2）解渐开线的形成及其特性。 3）熟悉渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算。 二、能力目标 1）掌握齿轮传动的特性。 2）熟悉渐开线齿轮的基本参数，能计算直齿圆柱齿轮的几何尺寸。 三、素质目标 1）了解齿轮传动的主要特征和类型。 2）了解参数与几何尺寸之间的关系。 四、教学要求 1）掌握齿轮传动的主要优点。 2）熟悉渐开线的特性。 3）掌握齿轮的基本参数和几何尺寸计算公式。 【教学重点】 齿轮传动的主要特性、基本参数及几何尺寸计算。 【难点分析】 渐开线的特性及模数的含义。 【分析学生】 渐开线五个特性的推导需要紧密联系渐开线的形成，所以对渐开线的形成过程一定要演示清楚，让每一个学生都熟悉掌握，这样才能推导出渐开线的性质。基本参数和几何尺寸是两个不同的概念，几何尺寸用基本参数来表示，几何尺寸是制造加工齿轮的依据，而基本参数反映齿轮的特征。 【教学思路设计】 推导渐开线特性时一定要把渐开线的形成过程演示好，讲授几何尺寸和基本参数之前要先弄清基本概念含义的区别，即参数是用来表示几何尺寸大小的。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 一、齿轮传动的特点和类型 齿轮传动是最常用的机械传动，它是在圆柱体的外圆周上加工出具有一定形状的凸齿，靠两个齿轮的凸齿啮合来传递运动和动力。 1. 齿轮传动的特点 由于齿轮是靠轮齿来传递运动的，而且又具有特定的齿形，所以其传动比准确恒定，传动效率高且工作寿命长，但是制造比较困难，需要专门的机床才能生产，成本较高。 2. 齿轮传动的类型 齿轮传动按两轴的相互位置可分为两轴平行、相交和交错三种形式。 二、渐开线直齿圆柱齿轮 齿轮轮齿的两侧都由渐开线的齿形组成称为渐开线齿轮。 1. 渐开线的形成及特性 直线沿固定的基圆作无滑动的纯滚动时，直线上的任一点的轨迹即为渐开线。演示时一定要用一固定的宽边基圆，再用直线作纯滚动。 2.渐开线的五个性质 1） 2) 为渐开线上K点的曲率半径，也是该点的法线，又是基圆的切线，即法线=切线。 3）基圆越大，渐开线越平直；基圆为无穷大时，渐开线就成为直线。 4）基圆内无渐开线。 5） 渐开线上的压力角处处不相等，越远离基圆，其压力角越大，基圆上的压力角为0。 三、渐开线齿轮各部分名称及符号 1）齿顶圆 轮齿齿顶所在的圆。 2）齿根圆 齿轮齿根所在的圆。 3）分度圆d 齿厚等于齿槽宽的圆。 4）齿厚S 一个齿两侧齿廓之间的圆弧长。 5）齿槽宽e 一个齿槽两侧齿廓之间的圆弧长。 6）齿距p 相邻两齿之间同一齿廓的圆弧长。 以上不加注脚标表示分度圆处的尺寸。 7）齿顶高 齿顶圆与分度圆之间的径向距离。 8）齿根高 齿根圆与分度圆之间的径向距离。 9）全齿高 四、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数 1）模数 应用分度圆周长的两种计算方法得出： 令 ，称之为模数。 越大，也越大，轮齿也越大，承载能力也越强，我国已对模数作了统一的规定。 2）压力角 由于渐开线齿廓各点的压力角不等，把分度圆处齿廓线上的压力角称为分度圆压力角，国家规定其标准值为20°。 3）齿数Z 齿数多，分度圆大，渐开线齿廓越平直。 4）齿顶高系数 规定标准值为1。 5）顶隙系数 传动时齿顶与齿根间的径向距离为顶隙，用表示，它与模数之间关系为 齿顶高 h=m 齿根高 齿轮的基本参数为5个，应当熟记，它是几何尺寸计算的基础。 五、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算（略） 六、小结 1）渐开线齿轮的最大优点是传动比恒定，所以应用非常广泛。 2）渐开线的主要性质有五条。 3）渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数有五个，它是计算几何尺寸的基础。 七、布置作业 【课题名称】 齿轮的结构、失效形式及常用材料 【教学目标与要求】 一、知识目标 1）了解齿轮的结构与尺寸计算。 2）了解齿轮失效的常见形式。 3）掌握常用的齿轮材料。 4）熟悉基本参数和几何尺寸计算。 5）熟悉齿轮传动的润滑和维护要求。 二、能力目标 1）能够正确选用齿轮的材料，分析失效的原因。 2）能够选择齿轮传动的润滑剂及牌号，并能做好日常维护工作。 三、素质目标 1）了解齿轮的结构与尺寸的关系。 2）了解齿轮的常用材料。 3）了解润滑油粘度对齿轮传动的影响。 四、教学要求 1）了解齿轮结构与直径大小的关系。 2）了解常见的齿轮失效形式及常用的齿轮材料。 3）会根据速度选择润滑剂及润滑油的牌号。 4）会对齿轮传动作日常的维护。 【教学重点】 1）齿轮传动的主要失效形式及常用材料。 2）润滑剂的选择、粘度