20.1 齿轮传动及其在汽车中（教案）-高一《汽车机械基础》同步教学（高教版）

【课题】齿轮传动及其在汽车中 【教学目标】 1．了解齿轮机构的类型和在汽车中的应用。 2．掌握标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计算方法。 3．掌握渐开线齿轮的啮合特点、正确啮合条件和正确安装中心矩。 4．熟悉标准直齿圆柱齿轮的强度计算方法。 5．了解标准斜齿圆柱齿轮的特点和应用，并能计算标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸。 6．了解标准直齿圆锥齿轮传动的特点及其几何尺寸的计算方法。 【教学重点、难点】 教学重点：标准直齿圆柱齿轮传动。 教学难点：渐开线齿轮的啮合特点、正确啮合条件、强度计算。 【教学媒体及教学方法】 本课主要通过讲授与投影仪相结合的方法进行讲学。 使用的图片及表格： 表20-1 渐开线圆柱齿轮模数摘录（GB 1357－87） mm 第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50 　 　 第二系列 (1.75) (2.25) (2.75) (3.25) (3.5) (3.75) (4.5) (5.5) (6.5) (7) (9) (11) (14) (18) (22) (28) (36) (45) 　 注：1.对斜齿圆柱齿轮是指法向模数。 2.优先采用第一系列，括号中的数值尽可能不用。 3.m=1 mm属于小模数齿轮的模数。 表 20-2 渐开线标准直齿圆柱齿轮主要参数和几何尺寸计算公式 名 称 符 号 公 式 齿 数 z 选定z1≥zmin，z2=iz1 模 数 m 根据强度或结构确定，选用标准值 压 力 角 α 选用标准值，α=20° 分度圆直径 d d=mz 齿 顶 高 ha ha=ha*m，对正常齿取ha*=1 齿 根 高 hf hf=(ha*+c*)m，对正常齿取c*=0.25 齿 高 h h=ha+hf 齿顶圆直径 da da=(z+2ha*)m 齿根圆直径 df df=(z－2ha*－2c*)m 基圆直径 db db=dcosα 齿 距 p p=πm 齿 厚 s 齿 槽 宽 e 中心距离 a 顶 隙 c c=c*m 表 20-3 常用的齿轮材料、轮齿硬度和应用举例 材料 牌号 热处理方法 硬度 应用举例 齿芯HB 齿面HRC 优质碳素钢 35 正火 150～180 低速轻载的齿轮或中速中载的大齿轮 45 162～217 50 180～220 35 调质 180～210 中、低速、中载的齿轮。如通用减速器和机床中一般传动的齿轮 45 217～255 合金钢 35SiMn 217～269 35SiMnMo 217～269 40Cr 241～286 优质碳素钢 35 表面淬火 180～210 40～45 高速中载、无剧烈冲击的齿轮。如机床变速箱中的齿轮 45 217～255 40～50 合金钢 40Cr 241～286 48～55 20Cr 渗碳淬火回火 　 56～62 高速中载、承受冲击载荷的齿轮。如汽车、拖拉机中的重要齿轮 20CrMnMo HRC28～33 56～62 20CrMnTi 　 56～62 38CrMoAlA 氮化 229 大于65 载荷平稳、润滑良好的齿轮 铸钢 ZG45 正火 163～197 重型机械中的低速齿轮 ZG55 179～207 ZG35SiMn 163～217 ZG35SiMn 调质 197～248 标准系列减速器的大齿 球墨铸铁 QT500-5 　 147～241 可用来代替铸钢 QT600-2 229～302 灰铸铁 HT250 170～241 低速中载、不受冲击的齿轮。如机床操纵机构的齿轮 HT300 187～255 注 v<25m/s为低速，v=25～40m/s为中速，v>40m/s为高速。 表 20-4 载荷系数 原动机工作情况 工作机械的载荷特性 工作平稳 中等冲击 较大冲击 工作平稳（如电动机、汽轮机和内燃机） 1.0～1.2 1.