2016机械工程基础（机械工业版）授课教案：其他常用齿轮传动.docVIP

机械工程基础（机械工业版）授课教案 一、课前引入（5′） 复习齿轮的加工方法：成型法和范成法的加工原理及其特点？ 二、讲授新课（80′） 讲解其他常用齿轮传动 首先播放一段《认识齿轮传动》视频 再分析齿轮齿条传动 （一）、认识齿轮齿条 齿条可视为模数一定，齿数z趋于无穷大的圆柱齿轮，如图4-28所示。 图5-28 齿条 （二）、斜齿圆柱齿轮传动 1、斜齿轮的齿廓形成原理： 如图5-29所示将渐开线的发生原理作如下扩展就可获得斜齿轮的齿廓曲面，图5-29斜齿轮齿廓发生原理 （a）直齿圆柱齿轮齿廓发生原理（b）斜齿轮齿廓发生原理 2、斜齿轮的传动特点 观察图5-30所示一对斜齿轮啮合过程中接触线的变化，说明与直齿圆柱齿轮传动有何不同。 （a）直齿圆柱齿轮的齿面接触线（b）斜齿圆柱齿轮的齿面接触线 （c）斜齿圆柱齿轮的螺旋角 图5-30 齿轮接触线的变化对比 （三）、直齿圆锥齿轮传动 1、认识圆锥齿轮 观察图5-31所示圆锥齿轮，说明圆锥齿轮的传动特点及齿轮的特点。 （a）直齿圆锥齿轮传动 （b）曲齿圆锥齿轮传动 图5-31 圆锥齿轮传动 三、课堂总结（4′）（略） 四、作业布置（1′）P126 7 一、课前引入（5′） 复习1、齿轮齿条的传动特点？ 2、斜齿轮的齿廓形成原理？ 二、讲授新课（80′） 齿轮传动的失效形式 （一）、齿轮的失效形式 播放视频《零件的失效形式》 1、轮齿折断 直齿轮轮齿的折断，一般是全齿折断，如图5-32所示；而斜齿轮和人字齿齿轮，由于接触线倾斜，一般是局部齿折断，如图5-33所示 图5-33全齿折断 图5-33局部折断 2、齿面点蚀 （A）齿面点蚀的原因 齿面点蚀的原因如图5-34所示。 图5-34 齿轮的点蚀 （B）点蚀的影响 发生点蚀后，齿廓形状遭破坏，齿轮在啮合过程中会产生剧烈的振动，噪声增大，以至于齿轮不能正常工作而使传动失效。 3、齿面磨损 磨粒磨损是开式齿轮传动中间面磨损的主要形式之一，如图5-35所示。齿面磨损后，使齿廓形状破坏，从而引起冲击、振动和噪声，甚至因齿厚减薄而发生轮齿折断。 图5-35 齿面磨损 4、齿面胶合 （1）胶合的原因 在高速重载齿轮传动中，由于齿面间压力大、相对滑动速度大，摩擦发热多，使啮合点处瞬时温度过高，润滑失效，致使相啮合两齿面金属尖峰直接接触并相互粘连在一起。 （2）胶合的类型 当两齿面相对运动时，粘连的地方即被撕开，在齿面上沿相对滑动方向形成条状伤痕，这种现象称为齿面热胶合，如图5-36所示。 图5-36 齿面胶合 5、齿面塑性变形 齿面塑性变形常发生在齿面材料较软、低速重载与频繁起动的情况中。如图5-37所示，塑性变形后的齿面齿廓曲线改变，从而使传动精度下降。 （a）齿面塑性变形实物图 （b）齿面齿廓曲线改变图 图5-37 齿面塑性变形 （二）、齿轮的材料 对齿轮材料主要的性能要求有以下几点。 齿面具有较高的硬度和耐磨性。 齿轮心部具有一定的韧性。 齿轮具有良好的加工性能和热处理工艺性能。 常用的齿轮材料有锻钢、铸钢和铸铁，对于高速、轻载的齿轮传动，还可采用塑料、尼龙、胶木等非金属材料。 （三）、齿轮结构 观察图5-38所示三种齿轮，分别说明其结构特点。 图5-38 齿轮的结构 （四）、齿轮的精度和标注 齿轮精度等级和齿厚偏差一般标在齿轮零件图的啮合特性表内。图4-39所示为一齿轮零件图示例。 图5-39 齿轮的零件图 （五）、齿轮的润滑 合理选择润滑油和润滑方式，可使轮齿之间形成一层很薄的油膜，以避免两轮齿直接接触。这样能降低摩擦系数，减少磨损，提高传动效率，延长使用寿命，还能起到散热和防锈等作用。图5-40所示为齿轮常用的润滑方式。 图5-40 齿轮润滑方式 三、课堂总结（4′） 本堂课主要讲解了齿轮传动的失效形式：齿轮折断，齿面点饰齿面磨损，齿面胶合，齿面塑性变形等；同时还分析讲解了齿轮的材料；齿轮结构；齿轮的精度和标注；以及齿轮的润滑。 四、作业布置（1′） P126 7、8、9 五、课堂后记 2