11-渐开线齿轮的加工原理（教案）-《机械基础》同步教学（理工教育）

章节名称 渐开线齿轮的加工原理 授课形式 讲授 课时 1 班级 电气、机电 教学目的 ①了解齿轮的加工原理，掌握根切现象和最少齿数。②知道分度圆弦齿厚和分度圆公法线长度的测量方法。 教学重点 ①了解齿轮的加工原理、最少齿数②分度圆公法线长度的测量方法。 教学难点 ①了解齿轮的加工原理 辅助手段 齿轮加工模型 课外作业 习题册 教学进程及说明 ★ 教具演示并导入新课：（讲解相关理论知识） 一．齿轮加工原理 齿轮的加工方法很多，如铸造、热轧、冲压、模锻及切削加工等。现介绍常用的两种切削加工原理。 方法 比较项目 仿形法 范成法 原理 成形铣刀加工 齿轮的啮合原理 所用机器 普通铣床 专用插齿、滚齿和磨齿机床 加工特点 逐齿切削的，且不连续，所以精度差，效率低 加工是连续的，精度和效率较高， 应用场合 仅适用于单件生产和精度要求不高的齿轮加工 批量和精度要求较高的场合 二．根切现象 1、 根切现象 成法加工渐开线标准齿轮时，如被切齿轮的齿数过少，刀具顶线就会超过啮合线与被切齿轮基圆的切点N1，刀刃将轮齿根部的渐开线齿廓切去，这种现象称为根切现象。 根切后轮齿弯曲强度降低，重合度减小，对传动很不利，因此应当避免根切。 2、 最少齿数 成法加工渐开线齿轮时，是否产生根切取决于被切齿轮的齿数多少。我们把不产生根切现象的极限齿数称为最少齿数。 用标准齿条刀具切制标准渐开线齿轮而不发生根切，被切齿轮的最少齿数为： Zmin＝2ha／sin2α 当α＝20°, ha＝1时, Zmin＝17； 当α＝20°, ha＝0.8时, Zmin＝14。 四．公法线长度和分度圆弦齿厚 齿轮在加工和检验中，常用测量公法线长度和分度圆弦齿厚的方法来保证齿轮的精度。 １．公法线长度 如图11－15所示，当检验直齿轮时，公法线千分尺的两卡脚跨过Ｋ个齿，两卡脚与齿廓相切于a、b两点，两切点间的距离ab称为公法线（即基圆切线）长度，用Ｗ表示。当α＝20 °时，标准直齿圆柱齿轮的公法线长度为： Z] 式中，m为模数；Z为齿数；K为跨齿数，按下式计算K＝Z/9＋0.5，当计算所得K不是整数时，可四舍五入圆整为整数。此外，W、K�也可从机械设计手册中直接查表得出。 ２．分度圆弦齿厚 如图11－16所示，用齿轮游标卡尺测量时，以分度圆齿高ha为基准来测量分度圆弦齿厚S。标准直齿轮的S、ha计算公式为： S＝mZsin(π／2Z) ha＝mha＋mZ[1－cos(π／2Z)]／2 此外S、ha也可由机械设计手册的表中直接查得。 由于测量分度圆弦齿厚是以齿顶圆为基准的，测量结果必然受到齿顶圆公差的影响。而公法线长度测量与齿顶圆无关。公法线测量在实际应用中较广泛。�在齿轮检验中，对较大模数(m>10mm)的齿轮，一般检验分度圆弦齿厚；对成批生产的中、小模数齿轮，一般检验公法线长度Ｗ。 五、本次课小结 本次课重点掌握各类键连接的类型及应用场合；学会平键选用步骤及校核强度知识。 六、布置作业 练习册对应内容 七、 [教学反思] 提出怎样的一对渐开线齿轮才能正确地啮合传动?一对齿轮安装时，其中心距是根据什么确定的?一对齿轮连续传动的条件是什么?从而引出齿轮的正确啮合条件；零侧隙啮合，两轮的节圆与各自的分度圆相重合；齿轮的连续传动条件等。从切齿原理引伸到变位齿轮，变位齿轮的优点介绍等。 在讲述上述教学内容时应注意搞清以下几个比较容易混淆的概念。 1)分度圆与节圆；啮合角与压力角；关于齿侧间隙问题。 2)讲清直齿圆柱齿轮的正确啮合条件。 3)讲清有关实际啮合线、理论啮合线和啮合极限点等概念。重合度与齿轮的连续传动条件。 4)讲授注意比较直齿与斜齿、圆锥齿轮的基本参数和几何尺寸计算的异同点，以便理解和记忆；注意当量齿轮与当量齿数的概念。 5强调变位齿轮的加工方法及优点。 学科网（北京）股份有限公司 $$