高二上高教版机械基础4－3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算教案

教材章节 第四章 齿轮传动 课 题 §4－3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 教 学 目 的 熟悉直齿圆柱齿轮几何要素的名称及含义；熟悉直齿圆柱齿轮的基本参数的定义；掌握标准直齿圆柱齿轮主要参数及其计算； 重 点 直齿圆柱齿轮的基本参数的定义；模数的概念； 难 点 同重点 课的类型 授新课 教学方法 讲授法 教 具 挂图、模型、作图工具 教 学 进 程 备 注 讲评作业： 复习上讲内容： 讲授新课：§4－3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称 1、齿顶圆（） 在圆柱齿轮上，其齿顶所确定的圆称为齿顶圆。 2、齿根圆（） 其各齿槽底部所确定的圆称为齿根圆。 3、分度圆（） 圆柱齿轮选定的设计齿轮的基准圆，为假想曲面，有关参数均由此曲面为基准加以确定。 4、齿厚和齿槽宽 一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长，称为齿厚，用表示。一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长，称为齿槽宽，用表示。 5、齿顶高、齿根高和齿高 齿顶高（）是齿顶圆与分度圆之间的径向距离。 教 学 进 程 追 备 课 与 备 注 齿根高（）为齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿高（）为齿顶圆和齿根圆间的径向距离。 6、端面齿距（） 在齿轮上，两个相邻而同侧的端面齿廓之间的分度圆弧长，称为端面齿距（或齿距）。 二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数 1、齿形角（） 渐开线上任意点处的齿形角是不相等的，在同一基圆的渐开线上，离基圆越远的点，齿形角越大；反之亦然。 对于渐开线齿轮，通常齿形角为分度圆上的齿形角，其大小为＝20°。 另齿形角可用公式＝表示，其齿形角的大小对轮齿的形状的影响（见图3－21），由此可看出，当分度圆半径不变，齿形角减小，则基圆半径增大，轮齿的齿顶变宽，齿根变瘦，其承载能力降低；齿形角增大，则基圆半径减小，轮齿的齿顶变尖，齿根变厚，其承载能力增大。综合考虑齿轮副的传动性能和轮齿的承载能力，则规定渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角＝20°。即采用渐开线上齿形角为20°左右的一段作为轮齿的齿廓曲线，而不是任意段的渐开线。 2、齿数（） 一个齿轮的轮齿总数。 3、模数（） 齿距除以圆周率的商为模数。单位mm。 由齿距定义可知，＝，则分度圆的直径为：＝，显然，如果我们取周节为有理数，则分度圆直径将为无理数，当其他各圆的直径以此作为计算基准时，它们的直径均将为无理数，这将给计算和测量带来不便。为了使分度圆的直径（半径）为有理数，我们取周节为的有理倍数，并以符号表示这个倍数，即：＝，把称为模数。则＝。 模数有如照像的放大倍数，模数愈大，则齿轮的尺寸就愈大，当然齿轮的强度也就愈大。如图4－10所示。一般来说，不同半径上的周节均不相同，因而也就有不同的模数；通常所指的模数，是指分度圆的模数；并以分度圆的模数 教 学 进 程 追 备 课 与 备 注 称为齿轮的模数。表4－3为渐开线圆柱齿轮标准模数。 4、齿顶高系数（） 齿顶高与模数之比。即：＝ 标准直齿圆柱齿轮的齿顶高系数＝1。 5．顶隙系数（） 齿轮啮合时，为避免一个齿轮齿顶面与另一齿轮的齿槽底面相抵触，要求轮齿的齿根高应大于齿顶高，则一齿轮的齿顶与另一齿轮的槽底间具有一定的径向间隙为顶隙。 顶隙在齿轮的齿根圆柱面与配对齿轮的齿顶圆柱面之间的连心线上量度，用表示。 顶隙与模数之比值称为顶隙系数，＝ 则＝＋＝（＋） 标准直齿圆柱齿轮的顶隙系数＝0．25 顶隙可贮存润滑油。 小结：渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称、主要参数。 预习：P56～58 作业：P21-25：一、二、三、四、五。 学科网（北京）股份有限公司 $