2016机械工程基础（机械工业版）授课教案：渐开线齿廓的啮合性质.docVIP

机械工程基础（机械工业版）授课教案 一、课前引入（5′） 复习：1、齿轮的分类和特点？ 复习：2、齿轮传动的优缺点？ 二、讲授新课（80′） 讲解渐开线齿廓的啮合性质 （一）、齿轮啮合基本定律： 播放：《齿轮啮合原理》视频 分析图5-9所示为一对啮合齿轮的啮合过程，其特点如下。 1、轮齿E1、E2在K点接触； 2、主、从动轮分别以转动。 图5-9 齿轮啮合过程 1、齿轮传动中基本概念： （1）公法线 （2）节点 （3）瞬时传动比 两齿轮的瞬时传动比为 （4）节圆 2、齿廓啮合基本定律： 通过分析可知：若 为定值，则可保证齿轮瞬时传动比不变，即不论两齿廓在哪一点接触，过接触点的公法线与连心线的交点P都为一固定点，这一关系称为齿廓啮合基本定律。 3、共轭齿廓： 在生产实践中，常用的齿廓有渐开线齿廓、摆线齿廓（见图5-10）和圆弧齿廓（见图5-11）等，其中以渐开线齿廓应用最多 图5-10摆线齿廓齿轮 图5-11圆弧齿廓齿轮 （二）、渐开线的形成及其特性： 1、渐开线的产生原理： 播放《渐开线的产生原理》《认识压力角》俩段视频 分析如图5-12所示，当一条直线沿着半径为rb的圆作纯滚动时，该直线上任意一点K的运动轨迹AK为该圆的渐开线。其中： 半径rb的圆为基圆； 直线n-n为渐开线的发生线； 角度 为压力角，如图5-13所示。 图5-12渐开线的发生原理 图5-13压力角 2、渐开线的性质： 由渐开线的形成过程可知，渐开线具有如下性质。 发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的一段弧长。 渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。 渐开线的形状取决于基圆的大小，见图5-14。 渐开线上各点的压力角不等，并随着半径rK的增大而增大。基圆上的压力角为零，如图5-14所示。 因发生线切于基圆，故基圆内无渐开线。 图5-14 渐开线的形状及压力角的大小 （三）、分析渐开线齿轮齿廓的啮合特性： 1、渐开线齿廓能保证定传动比传动 图5-15所示为两基圆半径分别 为rb1、rb2的渐开线齿廓在 任一点K啮合的示意图。 图5-15 渐开线齿廓的啮合特性 2、渐开线齿轮具有可分性 渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定律，且传动比为 常数 （5-1） 由式4-1可知：两齿轮的传动比不仅与节圆半径成反比，也与两基圆的半径成反比。而一对渐开线齿轮制成后，其基圆半径不变，即使两轮的中心距略有改变，也不会影响其传动比。 3、渐开线齿廓正压力方向恒定不变 如图5-15所示，由于啮合线N1N2既是两基圆的内公切线，又是两齿廓接触点的公法线，故齿轮的传力方向始终沿着N1N2方向，即啮合角为定值，因此渐开线齿轮传动平稳。 三、课堂总结（4′） 本堂课重点分析齿轮啮合基本定律；讲解了渐开线的形成及其特性；并分析了渐开线齿廓的啮合特性。要求同学们通过实例来分析对知识的理解。 四、作业布置（1′） P126 1, 2 五、课堂后记 2