6.4 齿轮传动（教案）-《机械基础》同步精品课堂（高教版）

6-4 齿轮传动 【教学目标】 一. 知识目标： 1.了解齿轮传动的类型及基本要求； 2.了解渐开线齿轮各部分的名称与主要参数； 3.掌握标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸及其计算方法； 4.理解直齿圆柱齿轮的正确啮合条件； 5.了解齿轮传动的失效形式与维护。 二.能力目标： 1.学生能够熟练掌握标准直齿圆柱齿轮的计算方法； 2.学生能够初步具备分析齿轮传动的能力。 三.素质目标： 1.通过实践操作培养认真、踏实、细致的工作作风； 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：标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸及其计算方法 难点：齿轮传动的特点 【教学方法】 演示与讲授相结合，配合视频比较各种齿轮传动的特点。 【学生分析】 学生没有这方面的工作经验，在教学时主要依靠一些直观的教学手段给学生以感性认识。从而达到强化记忆的目的。 【教学过程】 一.导入新课 (出示齿轮模型）同学们，在我们的日常生活中有各种各样的轮子，像这种模型的轮子你认识吗？知道它叫什么吗？(学生回答后，把齿轮模型贴在黑板上）你在哪些地方见过齿轮？你知道它有什么作用吗？ 学生在生活中，或多或少的都见过齿轮，对齿轮的作用也有一定的了解，尽管不全面，也不够准确， 但这样的导入能唤起学生对齿轮这一事物的思考，为下一步教学做准备。 二．讲授新课 （一）齿轮传动的工作原理、特点、类型和应用 1.齿轮传动的工作原理 齿轮传动由主动齿轮、从动齿轮和机架组成,它是依靠主、从动齿轮轮齿直 接啮合来传递运动和动力的装置。 2.齿轮传动的特点 齿轮传动用来传递任意位置的两轴之间的运动和动力。齿轮传动平稳,传动 比精确,工作可靠、效率高、寿命长,适用的功率,速度和尺寸范围大。 3.齿轮传动的类型和应用（教材表6-8） （1）根据两轴的相对位置分为平行轴间齿轮传动、相交轴间齿轮传动与交 错轴间齿轮传动。 （2）按工作条件分为闭式齿轮传动和开式齿轮传动。 （3）按齿轮的齿廓曲线分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动三种,其中渐开线齿轮传动应用最广泛。 （4）按齿轮的啮合方式分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿轮与齿 条传动。 （二）渐开线齿轮各部分的名称与主要参数（图6-29） 在一个齿轮上,齿数、压力角和模数是几何尺寸计算的主要参数和依据。 1.齿数(z) 一个齿轮的轮齿数即齿数,它是齿轮最基本的参数之一。当模数一定时,齿数越多,齿轮的几何尺寸越大,轮齿渐开线的曲率半径也越大,齿廓曲线趋于平直。 2.压力角(a) 压力角是齿轮运动方向与受力方向所夹的锐角,通常所说的压力角是指分度 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20°。 3.模数(m) 齿距 p 除以圆周率π所得的商称为模数,用 m 表示,单位为 mm。 模数直接影响轮齿的大小、齿形和强度。对于相同齿数的齿轮,模数越大, 齿轮的几何尺寸越大，轮齿越大,承载能力也越大。 （三）标准直齿圆柱齿轮的基本尺寸及其计算 1.齿厚 (S) :分度圆上一个齿两侧齿廓之间的弧长。 2.齿槽宽(e):分度圆上齿槽两侧齿廓之间的弧长。 3.齿距（p）:分度圆上相邻两齿同侧齿廓之间的弧长。 4.齿顶高（ha）：分度圆与齿顶圆之间的径向距离。 5.齿根高（hf）：分度圆与齿根圆之间的径向距离。 6.全齿高(h): 齿顶圆和齿根圆之间的径向距离。 7.顶隙（C）：一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根在连心线上的径向距离。 8.分度圆直径（d）:齿轮上作为齿轮尺寸基准的圆的直径。 9.基圆直径（db）: 形成渐开线齿廓曲线的圆的直径。 10.齿顶圆直径(da):齿顶所在圆的直径。 11.齿根圆直径（df）: 齿槽底所在圆的直径。 12.齿宽（b）： 齿轮的有齿部位沿分度圆柱面的直线方向量度的宽度。 13.中心距（a）：两齿轮中心的距离。 （四）直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 一对渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件为两齿轮的模数必须相等,分度圆上的压力角必须相等且均等于标准值,即 m1=m2=m； α1=α2=α 齿轮传动比的计算公式为 I12=n1/n2=Z2/Z1 （五）渐开线齿轮的加工方法、根切现象与齿轮的精度 1.齿轮轮齿的加工方法 齿轮轮齿的加工方法除冲压、轧制和铸齿外,通常采用切削加工，就其加工 原理来说,分仿形法和展成法两大类。 (1)仿形法 仿形法是用与齿廓曲线相同的成形刀具在普通铣床上直接切出齿形,仿形法效率较低,适用于修配和小批量生产。 (2)展成法 展成法(又称范成法)是利用一对齿轮的啮合原理来加工的,常见的有插齿、 滚齿和磨齿等。模数和压力角相同而齿数不同的齿轮,可用同一把刀具加工。 展成法加工齿轮,其