标准直齿圆柱齿轮传动.doc

标准直齿圆柱齿轮传动

§3.2标准直齿圆柱齿轮传动
一、教学要求
知识目标
1、熟悉渐开线齿形和渐开线齿轮的啮合特性：
2、掌握直齿圆柱齿轮的主要参数：
3、掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。
能力目标
理论联系实际逐步培养学生分析、解决实际问题的能力。
二、教学重点
渐开线齿轮的啮合特性、直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸的计算。
三、教学方法
在教学中，我考虑到学生的知识水平和认知能力，运用循序渐进教学原则：由慢到快、有浅入深，稳扎稳打。同时，尽可能地运用图片、实物或图形将各个知识点生动地展示出来，给学生营造一个更加直观的认知环境。
四、教具
一对内啮合圆柱齿轮传动机构，一对外啮合圆柱齿轮传动机构，渐开线形成示教板和相关图片。
五、课时：2课时

教学过程
本节教学过程包括引入、新课讲授、练习，小结，作业布置五部分。
﹡新课导入
齿轮传动
当你打开机械式手表或闹钟的后盖时，就能看到齿轮是怎样进行啮合传动的。

齿轮传动是近代机器中传递运动和动力的主要形式之一。在金属切削机床、工程技术、冶金机械，以及人们常见的汽车、机械式钟表中都有齿轮传动。齿轮已成为许多机械设备中不可缺少的传动部件，齿轮传动也是机器中所占比重最大的传动形式。
如图所示的齿轮减速机是通过两对直齿圆柱齿
轮啮合来传递运动以达到减速的目的的，这种传动方式称为齿轮传动。

齿轮减速机中的直齿圆柱齿轮，其轮廓齿线为渐开线，本节主要学习渐开线直齿圆柱齿廓的基本知识。

减速机

﹡新课讲授
渐开线齿廓

⊙O----基圆固定不动
AK----发生线
KC----渐开线
K
1、
A
O
C
发生线绕基圆做纯滚动，发生线上的一点描绘的轨迹线称为渐开线。
2、渐开线的性质.
︵
①、AK=AC②、基圆内无渐开线【运用教具详细解释】
③、渐开线的形状取决于基圆的大小：基圆越小，渐开线越弯曲
a’
④、
渐开线上各点的压力角（α）不等：离基圆越近，压力角越小，基圆上压力角为零。
∵α越小---传动越省力，∴常取基圆附近的一段渐开线作为齿轮的齿廓曲线。

a

【解释压力角概念】
渐开线
【设问】渐开线齿轮的一个轮齿两侧渐开线齿廓如何形成？
渐开线

轮齿左侧齿廓线

轮齿右侧齿廓线
渐开线齿轮

O
O

『通过示教板详解』
二、直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
直齿圆柱齿轮的几何要素
端面齿面

齿顶圆分度圆齿根圆

【着重讲解分度圆概念】
直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸的计算
齿数（z）
齿距（p）
p

齿厚（s）
se
·
齿槽宽（e）

【着重讲解齿厚、齿槽宽、齿距三者间的关系，强调说明它们均指分度圆的一段弧长】
标准齿轮的齿形角（α）
α

α=200
·0

﹡知识链接
【画图说明分度圆上齿形角大小对轮齿形状的影响】
m=p/π--------已标准化p=πms=e=p/2=πm/2

分度圆直径相同齿数相同
模数越大--轮齿越大--承载能力越大
齿顶高（ha）、齿顶高系数（ha*）
ha=mha*-------标准规定ha*=1ha=m

m=2
Z=40
m=4
Z=20
【利用图片向学生说明模数可以反映轮齿的大小】

⑧顶隙（C）、顶隙系数（C*）
C=mC*----------标准规定C*=0.25C=0.25m
ha
【画图讲解齿顶高、顶隙的概念,强调说明直齿圆柱齿轮的五个基本参数】
C
hf

⑨齿根高(hf)hf=ha+c=1.25m即hf=1.25m
⑩全齿高(h)h=ha+hf=2.25m即h=2.25m

ha
齿顶圆(da)
分度圆(d)
齿根圆(df)
hf

【由上图分析得出分度圆、齿顶圆、齿根圆三者间的关系】
⑾分度圆直径（d）∵πd=pz∴d=pz/π又∵m=p/π∴d=mz
⑿齿顶圆直径（da）
由图知：da=d+2ha=mz+2m---------------da=m(z+2)
⒀齿根圆直径（df）
由图知：df=d-2hf=mz-2.5m-------------df=m(z-2.5)
⒁外啮合直齿圆柱齿轮中心距（a）
a

a=d1/2+d2/2=mz1/2+mz2/2=m(z1+z2)/2--a=m(z1+z2)/2
【老师讲解】
例1已知一标准直齿圆柱齿轮的齿数z=36，顶圆直径da=304mm.试计算其分度圆直径、根圆直径、齿距及齿高。
分析：由da=m(z+2)可得出m值，利用公式d=mz、df=m(z-2.5)、
P=πm、h=2.25m，即可