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教案
学科
课题班级齿轮传动人数38
授课时数1课时课型新授课周次第十周授课时间
教学目的【知识目标】培养学生进行齿轮传动设计、查阅图表、运用公式的能力.
【能力目标】1、理解齿轮的传动特性.
2、读懂齿轮的啮合关系,学会其受力情况分析。
3、了解齿轮的失效形式,原因,特性,范围.
【德育目标】培养学生的严谨细致的、一丝不苟的、实事求是的科
学态度和探索精神.
教学重点1、学会各种齿轮的受力分析,学会判断其受力情况。齿轮的失效形式,
原因,特性,范围
2、机床的传动方法和传动链
3、齿轮传动的计算准则,直齿圆柱齿轮传动的强度计算。
教学难点1、齿轮的啮合关系受力情况分析.
2、齿轮各种失效形式的本质.
、演示法、举例法教后小结1、循学生的认知规律,屏弃"灌输式"的空洞枯燥的说教,让同学主
动积极的参加课堂活动,特别是一些学****基础较差的同学也表现出了浓
厚的学****兴趣,并且在这些学****活动中提高思维能力、培养创新意识.
2、利用多媒体课件演示,不仅优化教学节奏,而且增强了教学的直观
性,从而使学生达到深刻理解的目的.
3、通过课堂练****及学生表现,表明教学效果良好,同学们加深了对所
学知识的理解和记忆,灵活运用所学知识解决实际问题的能力显著提
高,个别学生对于链传动计算和理解仍有所欠缺,通过课后作业的讲解
有了很大改善,日后应适当增加课堂联系比重.
授课老师日期审查
齿轮传动是高等工科院校通用教材《机械设计》第十一章第一节的内容,
是本章的重点.
齿轮传动编排在学生学****了机械连接之后,这既符合学生由浅入深,由【教简单的综合的认识过程,,是机械设计的基础之一,它不仅是学****机分械设计的基础,
】
1、学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维逐步向抽象逻辑思
维过渡,但思维过程常常与感性经验相联系,仍需具体形象来支持.【
2、学生在学****本节之前已经了解了齿轮的相关知识,具备了学****本节学
分3、此班学****积极性高,基础较好,少部分同学对于综合问题的理解能析力稍差.】
教学内容、方法、过程
安定课堂秩序,集中学生注意力.
一、组织教
学、展示重教学重点:,学会判断其受力情况。齿轮
点难点的失效形式,原因,特性,范围。,直齿圆柱齿轮传动的强度计算。
难点
(2')
教学难点:齿轮的啮合关系受力情况分析.
齿轮各种失效形式的本质.
二、图片
引入
(2')
齿轮传动
?11-1齿轮传动出示标题
齿轮传动的失效主要是轮齿的失效重点讲解
(65')一、轮齿折断—发生在齿根危险剖面受拉应力一侧
根据受载性质,轮齿折断有
弯曲疲劳折断:
工作中,轮齿多次受交变载荷作用。
过载折断:
工作中,轮齿受到短时过载、冲击载荷或严重磨损而减薄,都会
发生过载折断。
全齿折断局部折断
二、齿面点蚀
(HB?350)齿轮传动常见的失效形式。
,齿面产生疲劳裂纹。润滑油渗入
其中促使裂纹扩张及蔓延,金属小块剥落,出现麻点状剥蚀现象。
。
(HB>350)齿轮传动一般不容易出现点蚀。
,磨损较快,点蚀还来不及形成。三、齿面胶合
,工作表面温度高,润滑油粘度降低,润
滑失效,齿面局部直接接触,相啮合的两齿面局部金属软化熔焊在一起,
齿面间继续运动时,将熔焊的金属沿滑动方向从较软的齿面撕脱,在齿
面形成尺寸不等的条状伤痕,这种现象称为胶合。
。
四、齿面磨损
;
。
,严重磨损使轮齿过薄折断。
,齿面磨损是主要失效形式。在闭式齿轮传动
中,如果润滑油混有金属屑,也将引起齿面磨损。
**计算准则
闭式齿轮传动,主要失效形式是点蚀、弯曲疲劳折断和胶合。
对软齿面齿轮,先按接触疲劳强度(防止点蚀)求出各参数,再
校核弯曲疲劳强度(防止弯曲疲劳折断);
对硬齿面齿轮,先按弯曲疲劳强度(防止弯曲疲劳折断)求出各
参数,再校核接触疲劳强度(防止点蚀);当有短时过载时,还应进行
静强度计算;高速大功率齿轮传动,还应进行胶合计算。开式齿轮传动,主要失效形式是弯曲疲劳折断和磨粒磨损。按弯曲疲劳
强度(防止弯曲疲劳折断)求出各参数,再将模数增大10%~15%以补偿磨损。
直齿圆柱齿轮传动的作用力
,轮齿上的力沿接触线均匀分布,用齿宽中点处的集
中力代替。
,作用于轮齿上的总压力沿啮合线方向
垂直指向工作齿面,为法向力Fn。
,
故大小相等、方向相反。
,其方向与回转方向相反,从动轮上的
圆周力是驱动力,其方向与回转方向相同;径向力分别指向各轮轮心;
法向力的方向与基圆相切。
注意事项注意:
(10')齿轮传动的接触疲劳强度取决于齿轮直径(或中心距)。
在一定载荷作用下,齿宽b大,直径和中心距小,圆周速度降低,外廓
尺寸减小。但齿宽过大,将导致载荷沿齿宽分布不均匀,必须合理选择
齿宽系数。
为便于装配,取小齿轮齿宽比大齿轮齿宽多5~10mm,计算时按大齿轮
的齿宽计算。
减速时,i=u;增速时i=1/u,。
大小齿轮的计算接触应力相等。
大小齿轮许用接触应力不同。校核时,应同时满足。设计时,带入小值。
齿形系数与模数无关。当影响齿廓形状的齿数z、变位系数x和分度圆
压力角α增加时,,轮齿弯曲疲劳强度提高。可根据齿数(直齿)或当
量齿数(斜齿)查得。
齿轮传动双向受载时,。
大小齿轮计算弯曲应力和许用弯曲应力都不相同
设计时,应选大值者代入进行计算。设计得到的模数应圆整为标准值。
教师总结总结:10'
1、小齿轮材料应选得好些。
2、润滑良好的闭式软齿面齿轮传动,通常先按齿面接触疲劳强度设计
计算出小齿轮直径和齿宽,选定模数和齿数后,再校核其齿根弯曲疲劳
强度。
闭式硬齿面齿轮传动通常先按齿根弯曲疲劳强度确定齿轮模数,再校核
其齿面接触疲劳强度。
开式齿轮传动只需进行弯曲疲劳强度计算求取齿轮模数,再将计算所得
的模数加大10%~15%。
一般中、低速齿轮传动,可取m=(~)a。软齿面、载荷平稳
时取较小值;硬齿面、冲击载荷时取较大值。
3、保证弯曲疲劳强度的前提下,齿数选多一些好!
闭式软齿面的齿轮传动z1=24~40(高速取大):
闭式硬齿面或铸铁齿轮传动中,z1?17
开式齿轮传动,齿数宜取少些。z1=17--20