机械基础齿轮传动教案
机械基础教案(中职)
机械基础教案(中职)第一章:机械概述1.1 机械的定义与分类讲解机械的基本概念,让学生理解机械的本质和作用。
介绍机械的分类,包括传动机械、执行机械、控制机械等。
1.2 机械的组成部分讲解机械的基本组成部分,包括主机、附件、动力系统、控制系统等。
介绍各个部分的作用和相互关系。
1.3 机械的性能与参数讲解机械的性能指标,包括力、速度、精度、效率等。
介绍机械参数的计算方法和应用。
第二章:机械传动2.1 传动机械的类型与原理讲解传动机械的类型,包括齿轮传动、皮带传动、链条传动等。
介绍各种传动方式的原理和特点。
2.2 齿轮传动讲解齿轮的基本概念,包括齿轮的形状、齿数、模数等。
介绍齿轮传动的计算方法和应用。
2.3 皮带传动与链条传动讲解皮带传动和链条传动的基本概念,包括皮带和链条的规格、张紧方式等。
介绍皮带传动和链条传动的计算方法和应用。
第三章:机械结构3.1 机械结构的基本要素讲解机械结构的基本要素,包括梁、柱、板、壳等。
介绍各个要素的受力分析和设计方法。
3.2 机械结构的设计原则讲解机械结构设计的原则,包括强度、刚度、稳定性等。
介绍结构设计的方法和步骤。
3.3 机械结构的优化讲解机械结构优化的目的和方法,包括尺寸优化、形状优化等。
介绍结构优化算法和应用。
第四章:机械零件4.1 机械零件的类型与功能讲解机械零件的类型,包括轴承、齿轮、联轴器等。
介绍各种零件的功能和应用。
4.2 机械零件的材料与选择讲解机械零件的材料,包括钢、铝、塑料等。
介绍零件材料的选择方法和原则。
4.3 机械零件的加工与装配讲解机械零件的加工方法,包括铸造、锻造、切削等。
介绍零件的装配方法和工艺。
第五章:机械系统5.1 机械系统的组成与分类讲解机械系统的组成,包括主机、动力系统、控制系统等。
介绍机械系统的分类,包括简单机械系统、复杂机械系统等。
5.2 机械系统的分析与设计讲解机械系统的分析方法,包括力学分析、动力学分析等。
介绍机械系统设计的方法和步骤。
齿轮传动小学教案
齿轮传动小学教案教学目标:1. 让学生了解齿轮的基本概念和特点,知道齿轮的作用。
2. 让学生通过实验观察齿轮传动的过程,理解齿轮传动的原理。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和解决问题的能力。
教学重点:1. 齿轮的基本概念和特点。
2. 齿轮传动的过程和原理。
教学难点:1. 齿轮的绘制和制作。
2. 齿轮传动过程中速度和力的计算。
教学准备:1. 齿轮模型或图片。
2. 齿轮传动实验器材。
3. 绘图工具。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 向学生介绍齿轮的基本概念和特点,引导学生思考齿轮的作用。
2. 展示齿轮模型或图片,让学生观察齿轮的形状和结构。
二、探究齿轮传动的过程(15分钟)1. 引导学生观察齿轮传动实验器材,让学生了解齿轮传动的基本原理。
2. 分组进行实验,让学生亲自动手操作,观察齿轮传动的过程。
3. 引导学生总结齿轮传动的特点和规律。
三、齿轮的制作和绘制(15分钟)1. 教授齿轮的制作方法,让学生动手制作齿轮模型。
2. 教授齿轮的绘制方法,让学生绘制齿轮的示意图。
四、齿轮传动的应用(15分钟)1. 让学生思考齿轮在生活中的应用,举例说明。
2. 引导学生分析齿轮传动过程中速度和力的变化。
五、总结和反思(5分钟)1. 让学生总结本节课所学的内容,巩固知识点。
2. 引导学生反思齿轮传动在实际生活中的意义和价值。
教学评价:1. 学生对齿轮的基本概念和特点的掌握程度。
2. 学生对齿轮传动的过程和原理的理解程度。
3. 学生的动手能力和解决问题的能力。
中职职高数控加工机械基础《认识齿轮传动》优质课精品教案附导学案设计
《认识齿轮传动》教案陈中华任务 教材 对象 认识齿轮传动 《数控加工机械基础》 浙江省教育厅职成教教研室 组编,高等教育出版社 项目三 任务三 认识齿轮传动 中职高一年级数控专业学生 知识目标: 1.掌握齿轮传动的特点。
2.掌握齿轮的类型。
3.了解齿轮的材料和结构 能力目标: 1.能够进行齿轮传动特点和类型区别。
2.能够运用信息化手段辅助进行自主学习。
情感目标: 1.结合学生个性特点,激发学生专业学习兴趣。
2.培养学生学习素养。
齿轮传动的类型区别 项目教学、任务驱动 多媒体设备、手机、UMU 互动平台、投屏 1 课时(40 分钟) 教学内容 1.视频导入《摩登时代》 。
2.引出本节课学习任务—认识齿轮传动。
明确学习目标:认识齿轮传动特点、分类、结 构等; 明确学习模式: 教师引领下, 运用信息化手段, 以学为中心的教学模式。
3.通过手机完成课前测试。
教师 活动 导入 引领 展示 分析 学生 活动任务 目标重难 点 教学 方法 教学 工具 课时 安排 主要 步骤导入回答 接受任务 手机做题任务 1任务 2【理一理】 1.齿轮传动的生活应用举例。
例:机床、手表、汽车、飞机、轮船、玩具、 差速器、变速器等。
【比一比】 2.分析齿轮传动的特点,完成学案。
引导学生 应用举例 优点: (1)能保证瞬时传动比恒定,平稳性好,承 载能力大,传递运动准确可靠,传动效率高; (2)可实现平行轴、任意角相交轴或交错轴 巡视学生 之间的传动; 过程记录 (3)结构紧凑、工作可靠、寿命长。
不足:不适宜远距离两轴之间的传动。
【画一画】 1.根据教师给定分类画图方式,选择一种方式 对齿轮传动进行分类,可以通过个人在线搜 索、同学讨论等方式完成。
2.教师巡视学生画图情况,拍摄典型结果,进 引导 行大屏展示,学生介绍画的图。
(图例展示) 【连一连】 展示 3.学案上连线:对齿轮传动类型和动画实例进 行连线。
机械基础-第8 章 齿轮传动
8.3 渐开线标准直齿圆柱 齿轮的几何尺寸计算
直齿圆柱齿轮的基本参数
渐开线齿轮各部分的尺寸均为标准值。如图8-3 所 示,标准直齿圆柱齿轮各部分的名称、符号及其尺寸间与渐开线齿廓
齿廓啮合基本定律
采用齿轮传动的主要目的是使两个相互啮合的齿轮的 角速度大小发生改变或转动方向发生改变。两个齿轮的瞬 时角速度ω1 与ω2 之比称为传动比i。
图8-1 所示为两齿轮相互啮合的一对齿廓,O1、O2 为 两齿轮的回转轴心。
渐开线齿廓的形成及特性
1.渐开线的形成 如图8-2 所示,直线NK 在半径为rb 的圆周上作纯滚动时,直线上任意一点K 的轨迹AK 称为该圆的渐开线。 2.渐开线的基本性质 由渐开线的形成过程可知,渐开线具有下列性质: 1)发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长。
渐开线直齿圆柱齿轮几何尺寸计算
标准齿轮是指模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数均为标准值,且其分度圆 上的齿厚等于齿槽宽的齿轮。
8.4 渐开线标准直齿圆柱
齿轮的啮合传动
渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合的条件
设m1、m2 和α1、α2 分别为两个齿轮的模数和压力角,则正确的啮合条件是
于是,一对渐开线直齿圆柱齿轮的传动比又可表达成
8.1 齿轮机构的特点、
类型和应用
齿轮机构的特点
1.齿轮机构的优点 1)传动比恒定,这是最重要的特点。 2)传动效率高。 3)其圆周速度和所传递功率范围大。 4)工作寿命长。 5)可以传递空间任意两轴之间的运动。 6)结构紧凑。 2.齿轮机构的缺点 1)齿轮制造和安装精度高,成本较高,需采用专用设备、刀具生产制造。 2)不适用于两轴中心距较大的场合。 3)无过载保护功能。 4)传动中有噪声和振动。
中班齿轮传动教案
中班齿轮传动教案教学目标通过本节课的教学,学生将能够:•了解齿轮传动的基本原理;•熟悉齿轮传动的不同类型;•掌握制作简单齿轮传动玩具的方法;•培养学生的动手能力和想象力。
教学准备•齿轮传动相关的教具材料(齿轮、轴、齿轮传动模型等);•适量的纸板、胶水、剪刀等制作材料;•讲台和黑板。
教学过程导入(5分钟)1.引导学生回顾上节课学习的动力传递的内容,提问:“我们上节课学习了什么?”并给学生适当时间回答。
2.引入新的话题,解释齿轮传动的概念:“今天我们将学习一种新的动力传递方式,它可以像人类的牙齿一样协调合作,你们猜猜是什么呢?”引导学生思考,等待学生回答。
3.引出本节课的学习目标:“今天我们要学习齿轮传动的原理,并制作一个齿轮传动的玩具。
你们准备好了吗?”理论学习(10分钟)1.介绍齿轮传动的基本原理:齿轮是一种圆形的机械零件,它们之间通过齿轮齿齿接触而实现力的传递。
齿轮之间的大小关系会决定速度和力的传递方式。
2.展示不同类型的齿轮传动模型,并让学生观察和比较它们之间的区别和作用。
3.与学生互动,提问:“你们能观察到哪些特点和规律呢?”鼓励学生从齿轮的形状、大小、齿数等方面进行分析和讨论。
实践操作(30分钟)1.将学生分组,每个小组准备一套齿轮传动的制作材料。
2.引导学生按照齿轮传动的原理和设计思路进行制作,提供必要的指导和帮助。
3.每个小组完成制作后,鼓励学生进行玩具的展示,观察并比较展示的玩具在传动过程中的动作和效果。
总结与展示(10分钟)1.请每个小组选出一位代表向全班展示他们制作的齿轮传动玩具,并分享制作过程和体会。
2.引导学生总结齿轮传动的特点和应用场景,鼓励学生用自己的话描述齿轮传动的原理和作用。
3.提醒学生在日常生活中观察和发现齿轮传动的运用,齐活学的新齿轮传动例子。
拓展活动•邀请学生在家中观察和找出身边使用齿轮传动的物品,并进行简单的分类和描述;•鼓励学生用不同形状和尺寸的齿轮进行组合,尝试不同传动效果;•引导学生制作一些简单的机械装置,利用齿轮传动实现特定动作。
2024版《机械设计基础》第六章齿轮传动
安全系数
在强度计算中引入安全系数,以保证齿轮 在极端工况下仍能安全可靠地工作。
齿轮疲劳寿命预测方法
疲劳寿命概念
齿轮在循环载荷作用下,经过一定次 数的应力循环后发生疲劳破坏的寿命。
影响因素
齿轮的疲劳寿命受多种因素影响,如 材料性能、制造工艺、润滑条件和使 用环境等。
预测方法
基于疲劳累积损伤理论,结合齿轮的 受力分析和材料特性,采用试验或数 值模拟等方法预测齿轮的疲劳寿命。
确定合理的齿轮参数
包括模数、齿数、压力角、螺旋角等, 以满足传动比、承载能力和传动平稳 性等要求。
保证齿轮的精度和强度
通过合理的制造工艺和材料选择,确 保齿轮具有足够的精度和强度,以承 受传动过程中的载荷和冲击。
考虑润滑和冷却
为齿轮传动装置提供适当的润滑和冷 却,以减少磨损、降低温度和防止腐 蚀。
典型齿轮传动装置实例分析
齿轮热处理工艺选择及优化
退火
消除齿轮内部应力,降低硬度,便 于加工。
正火
提高齿轮硬度和强度,改善切削性 能。
淬火
使齿轮获得高硬度和高耐磨性,提 高齿轮使用寿命。
回火
消除淬火产生的内应力,稳定齿轮 尺寸,提高韧性。
齿轮制造工艺流程简介
01
02
齿轮毛坯加工
包括锻造、铸造、焊接等工艺, 获得齿轮的基本形状。
齿轮传动具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等 优点。同时,齿轮传动也具有制造和安装精度要求高、成本较高等缺 点。
齿轮传动分类及应用
分类
根据齿轮的轴线相对位置,齿轮传动可分为平行轴齿轮传动、 相交轴齿轮传动和交错轴齿轮传动。根据齿轮的齿形,齿轮传 动又可分为直齿、斜齿、人字齿、圆弧齿等。
2024年机械设计基础课件齿轮传动
机械设计基础课件齿轮传动机械设计基础课件:齿轮传动1.引言齿轮传动是机械设计中的一种基本传动方式,广泛应用于各种机械设备的运动和动力传递。
齿轮传动具有结构简单、传动效率高、可靠性好、寿命长等优点,因此在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
本课件将介绍齿轮传动的基本原理、分类、设计方法和应用。
2.齿轮传动的基本原理齿轮传动是利用齿轮副的啮合来传递动力和运动的一种传动方式。
齿轮副由两个或多个齿轮组成,其中主动齿轮通过旋转驱动从动齿轮,从而实现动力和运动的传递。
齿轮副的啮合是通过齿轮齿廓的接触来实现的,齿廓的形状和尺寸决定了齿轮传动的性能和精度。
3.齿轮传动的分类齿轮传动根据齿轮的形状和布置方式可分为直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等。
直齿圆柱齿轮传动是应用最广泛的一种齿轮传动方式,具有结构简单、制造容易、精度高等优点。
斜齿圆柱齿轮传动具有传动平稳、噪声低、承载能力强等优点,适用于高速和重载的传动场合。
直齿圆锥齿轮传动适用于空间狭小和角度传动的场合。
蜗轮蜗杆传动具有大传动比、自锁性和精度高等特点,适用于低速、大扭矩的传动场合。
4.齿轮传动的设计方法齿轮传动的设计主要包括齿轮的几何设计、强度设计和精度设计。
齿轮的几何设计是根据传动比、工作条件、材料等因素确定齿轮的齿数、模数、压力角等参数。
强度设计是保证齿轮传动在规定的工作条件下具有足够的承载能力和寿命,主要包括齿面接触强度和齿根弯曲强度的计算。
精度设计是保证齿轮传动的精度和运动平稳性,主要包括齿轮的加工精度和装配精度的控制。
5.齿轮传动的应用齿轮传动在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
在机床、汽车、船舶、飞机等机械设备中,齿轮传动用于传递动力和运动,实现各种复杂的运动轨迹和速度变化。
在风力发电、水力发电等能源领域,齿轮传动用于传递高速旋转的动力,实现能源的转换和利用。
在、自动化设备等高科技领域,齿轮传动用于实现精确的运动控制和动力传递,提高设备的性能和效率。
齿轮传动机械基础PPT课件
齿轮的制造和安装精度要求较高,否则会影响传动的平稳性和效率。
需要润滑
齿轮传动需要良好的润滑条件,以减少磨损和摩擦热。
齿轮传动的应用
01
02
03
04
工业领域
齿轮传动广泛应用于各种工业 机械和设备中,如机床、起重
机、矿山机械等。
交通运输领域
汽车、火车、飞机等交通工具 中大量使用齿轮传动来实现动
模数的单位是毫米 (mm)。
03
选择
模数的选择应根据齿轮的 承载能力和制造精度要求 进行。
齿轮的压力角
定义
压力角是齿轮齿形的一个参数,表示齿轮齿形的倾斜程度。压力 角的大小力角的单位是度(°)。
选择
压力角的选择应根据齿轮的传动要求和制造精度要求进行。
齿轮的齿数和齿宽
持心部良好的韧性。
齿轮材料和热处理的选择
根据齿轮的载荷、速度、精度等要求 进行选择。
对于承受轻载、低速或一般精度要求 的齿轮,可以选择较低强度和硬度的 材料和相应的热处理方法,以降低制 造成本。
对于承受重载、高速或高精度要求的 齿轮,应选择高强度、高硬度、高耐 磨性的材料和相应的热处理方法。
在选择材料和热处理方法时,还应考 虑齿轮的工作环境、制造工艺和经济 性等因素。
根据齿轮传动的使用要求,选用合适的润滑油或 润滑脂,并定期更换。
清洁维护
保持齿轮传动装置及其周围环境的清洁,防止杂 物和灰尘进入。
常见故障分析及排除方法
齿轮磨损
齿轮长时间使用后,会出现磨损现象。 解决方法是定期更换齿轮,或对磨损 严重的齿轮进行修复。
油位异常
油位过高或过低都会影响齿轮传动的正 常运转。解决方法是检查油位并调整到 规定范围内,同时检查油路是否畅通。
《机械设计基础》教学课件主题10 齿轮传动
单元1 齿轮的失效形式和设计准则
一、轮齿常见的失效形式
1、轮齿折断 轮齿就好像一个悬臂梁,在外载荷作用下,在其轮齿根部产生的 弯曲应力最大。同时,在齿根部位过渡尺寸发生急剧变化,以及加工时 沿齿宽方向留下加工刀痕而造成应力集中的作用,当轮齿重复受载,在 脉动循环或对称循环应力作用下,弯曲应力超过弯曲疲劳极限时,在齿 轮根部会产生疲劳裂纹,如图(a)所示。随着裂纹的逐步扩展,最终 引起断裂,如图(b)所示。
轮齿折断都是其弯曲应力超过了材料相应的极限应力,是最危险 的一种失效形式。一旦发生断齿,传动立即失效。
单元1 齿轮的失效形式和设计准则
一、轮齿常见的失效形式
2、齿面点蚀 在润滑良好的闭式齿轮传动中,由于齿面材料在交变接触应力 作用下,因为接触疲劳产生贝壳形状凹坑(麻点)的破坏形式称为点 蚀。点蚀也是常见的一种齿面破坏形式。齿面上最初出现的点蚀随材 料不同而不同,一般出现在靠近节线的齿根面上,如图所示,最初为 细小的尖状麻点。当齿面硬度较低、材料塑性良好,齿面经跑合后, 接触应力趋于均匀,麻点不再继续扩展,这是一种收敛性点蚀,不会 导致传动失效。但当齿面硬度较高、材料塑性较差时,点蚀就会不断 扩大,这是一种破坏性点蚀,是一种危险的失效形式。
单元1 齿轮的失效形式和设计准则
一、轮齿常见的失效形式
3、齿面胶合 对于某些高速重载的齿轮传动(如航空发动机的主传动齿轮), 齿面间的压力大,瞬时温度高,油变稀而降低了润滑效果,导致摩擦增 大,齿面温度升高,将会使某些齿面上接触的点熔合,焊在一起,在两 齿面间相对滑动时,焊在一起的地方又被撕开。于是,在齿面上沿相对 滑动的方向形成伤痕,如图所示,这种现象称为胶合。
机械设计基础
主题10 齿轮传动
单元1 单元2 单元3 单元4 单元5 单元6
机械基础教案(齿轮传动)
中职教师国家级培训 ——同济大学中德学院
实物模型 认识齿轮 的形状和 分类 教 学 内 容 和 教 学 过 程 二、齿轮传动分类 先观察图片: 学生指出 根据轴的 相互位置 分类有哪 几种
按齿向分 1、轴之间的相互位置分: 类
中职教师国家级培训 ——同济大学中德学院
平行轴传动,相交轴传动,交错轴传动 2、齿向分: 直齿,斜齿,曲齿,人字齿 3、啮合情况分: 按啮合情 内啮合,外啮合,齿轮齿条 教 三、分析齿轮传动的优缺点: 学 优点:1、齿轮传动的优点工作可靠,寿命 内 较长,传动比稳定,效率高。 容 2、可以实现平行轴,任意角相交轴, 和 任意角交错轴之间的传动,适用功率和速度 教 范围之间的传动。 学 缺点:加工和安装精度高,成本高,不适宜 过 远距离两轴之间的传动。 程 四、总结: 举例,加 本节主要讲述齿轮传动的分类及传动 深印像 方向,齿轮按两轴相对位置划分的三种传 动。 五、布置作业 学生自行 点,并让 动及其特 论齿轮传 让学生讨 况分类
齿轮传动的分类和特点潍坊市机械工业学校中职教师国家级培训同济大学中德学院机械基础齿轮传动教学案授课人授课内容齿轮传动的分类和特点重点和难点齿轮传动的分类及传动方向教学方法理论讲述多媒体教学视频播放教学模型等课前复习1通过提问的方式来复习带传动和链传动的工作原理和组成2分析带传动和链传动的特点引入其他的机械传动齿轮传动实例讲授新课齿轮传动的分类和特点一观看视频1播放机械传动的视频让学生通过视觉感知机械传动的调速原理2观察几组齿轮传动的图片来分析齿轮传动的分
机械基础—齿轮传动教学案
课题内容:齿轮传动的分类和特点
胡乔生
潍坊市机械工业学校
中职教师国家级培训 ——同济大学中德学院
机械基础—齿轮传动教学案
中职机械基础教案:机械传动 齿轮传动概述
中等专业学校2023-2024-1教案编号:备课组别机械课程名称机械基础所在年级主备教师授课教师授课系部授课班级授课日期课题:项目一机械传动齿轮传动概述教学目标1. 掌握齿轮传动工作原理;2. 掌握齿轮传动传动比的计算;3. 了解齿轮传动常用类型;4. 熟悉齿轮传动的应用特点;重点齿轮传动工作原理、齿轮传动传动比的计算;难点齿轮传动的应用特点;教法讲授法;研讨法;教学设备多媒体;教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容一、组织教学:安定课堂秩序二、复习上讲内容三、新课教学齿轮传动概述齿轮传动是利用齿轮副来传递运动(或)动力的一种机械传动。
齿轮副的一对齿轮的齿依次交替地接触,从而实现一定规律的相对运动的过程和形态称为啮合。
齿轮传动属于啮合传动。
教学内容(一)齿轮传动的常用类型1.两轴平行2.两轴不平行(二)齿轮传动的传动比齿轮传动的传动比:n1、n2——主、从动齿轮的转速,r/minz1、z2——主、从动齿轮的齿数(三)齿轮传动的应用特点1.优点(1)能保证瞬时传动比恒定,工作可靠性高,传递教学内容运动准确。
(2)传递功率和圆周速度范围较宽,传递功率可高达5×104 kW,圆周速度可达300 m/s。
(3)结构紧凑,可实现较大的传动比。
(4)传动效率高,使用寿命长,维护简便。
2.缺点(1)运转过程中有振动、冲击和噪声。
(2)对齿轮的安装要求较高。
(3)不能实现无级变速。
(4)不适用于中心距较大的场合。
(四)渐开线齿廓1.齿轮传动对齿廓曲线的基本要求(1)传动要平稳(2)承载能力要强2.渐开线的形成3.渐开线齿廓的啮合特性(1)能保证瞬时传动比的恒定,保证了传动的平稳性,减少了振动和冲击。
(2)即使两轮的实际中心距与设计的中心距稍有改变,其瞬时传动比仍保持不变。
四、课堂练习完成图所示,并进行计算:(1)作出K点的压力角,回转半径,基圆半径,曲率半径。
(2)如果基圆半径为30mm,在半径为50mm处齿廓的曲率半径是多少?压力角是多少?2.如图所示为渐开线齿廓形成示意图。
机械基础(12)齿轮传动02课 (修复的)
☆重点介绍标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算,并举案例分析
☆重点介绍渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动条件
☆课堂小结
☆课堂作业
A考勤
B复习旧课
复习齿轮传动的特点、应用及分类;简述渐开线的形成原理和基本性质,并举例说明。
C讲授新课
本章主要讨论渐开线齿轮的基本参数及标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算;渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动。
、
得到两轮正确啮合的条件为:
正确啮合条件是两轮的模数和压力角必须分别相等。
2、连续传动条件
分析齿轮传动的啮合过程。
1、连续传动条件
两齿轮在啮合传动时,如果前一对轮齿啮合终止的瞬间,后一对轮齿就正好开始啮合,齿轮副即能连续传动。称之为重合度,用表示,实际运用中保证>1才能连续传动。
重合度的大小表明同时参与啮合轮齿的平均值,重合度越大,传动越平稳。
即:m = p/π =d/z(参见标准模数系列表)
齿距的大小
模数是齿轮的一个重要参数,其反映了轮齿的大小
轮齿的强度
为了便于制造、检验和互换使用,国标GB1357-87规定了标准模数系列。
一般:z同、m↑、齿轮直径↑、承载能力↑。
3、压力角
由cos αk= rb/rkcos α = rb/r
规定:分度圆上的压力角为标准参数。且α = 20°。
4、齿顶高系数 和顶隙系数
正常齿: =1, =0.25
短齿: =0.8, =0.3
顶隙c-----使两齿轮不抵触,并可存润滑油。CΒιβλιοθήκη = m▲五个基本参数:m Z
当m、 、 、 均为标准值,且s = e的齿轮,称为标准齿轮。
三、标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
机械设计基础课件第五章齿轮传动
(9) 齿根高 : 分度圆和齿根圆之间的 径向距离称为齿根高 , 用 hf 表示。显然 hf=(d-df)/2。 (10) 齿高: 齿顶圆和齿根圆之间的径 向距离称为齿高 , 用 h 表示。显然 h=ha+hf 。 (11) 齿轮宽度: 沿齿轮轴线的长度 称为齿宽, 用b表示。
5.3.2、渐开线齿轮的基本参数和尺寸计算
1、齿数:齿轮整个圆周上轮齿的总数, 用z表示。
2、 模数: 根据圆的周长和齿距的定义可知
d k zpk
dk
zpk
式中, 比值pk/π含有无理数π, 这给设计、制造及测量带来不便, 为此需在齿轮上取一圆, 将该圆pk/π的比值规定为标准值,并使该
圆上的压力角也为标准值, 这个圆即为分度圆。规定分度圆上的齿
5.1 齿轮传动的类型和特点
齿轮传动:用于传递空间任意两轴 之间的运动和动力。 一、齿轮传动的特点
①传动比准确; ②传动效率高;
优点: ③工作可靠、寿命长; ④结构紧凑;
⑤适用范围广。
①制造和安装精度要 求较高; 缺点: ②不适宜用于两轴 间距离较大的传动。
齿轮传动动画(3D)
二、齿轮传动的类型
1 O2 P r2' rb 2 i12 ' 2 O1 P r1 rb1
渐开线齿轮的传动比又与两轮基圆半径成反比。 其基圆的大小是不变的,所以当两轮的实际中心 距与设计中心距不一致时,而两轮的传动比却保 持不变。这一特性称为传动的可分性。
α
3. 齿廓间正压力方向不变
如图所示,过节点C作两节圆 的公切线t- t,它与啮合线n-n的 夹角α’称为啮合角。由理论力学 知道,齿廓间正压力方向为接触 点公法线方向,由于公法线与啮 合线重合且位置不变,显然,啮 合角α’是一个常数,所以齿廓间 正压力方向也不会改变。当齿轮 传递的转矩为常数时,正压力的 大小也不变。这对于提高齿轮传 动的平稳性是极为有利的。由图 还可知道,啮合角α’在数值上等 于渐开线在节圆上的压力角。
《机械设计基础》课件 第11章 齿轮传动
H
2
bd1
u
Zβ cos
32
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
2 KT1
F
YFaYSa F
bd1mn
2 KT1 YFaYSa
2
mn 3
cos
2
d z1 F
z
zv
3
cos
33
§11-9 直齿圆锥齿轮传动
34
§11-9 直齿圆锥齿轮传动
35
轴向力:
Fa Ft tan
29
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
力的方向:
圆周力t :主动轮与运动方向相反,
从动轮与运动方向相同
径向力r :两轮都是指向各自的轴心
轴向力a :主动轮的左(右)手法则
30
根据主动轮轮齿的齿向(左旋或右旋)伸左手或右手,四指
沿着主动轮的转向握住轴线,大拇指所指即为主动轮所受的
轮齿会变形,需要磨齿。
二、主要参数
1. 齿数比:一般≤7,同要求的传动比误差≤ (3~5)%
2. 齿数:一般z1>17
3. 齿宽:过大,宽度方向载荷分布不均匀
28
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
一、轮齿上的作用力
轮齿所受总法向力
可分解为:
2T1
圆周力:Ft
d1
Ft tan n
径向力:Fr
cos
开式传动的主要失效形式为齿面磨粒磨损和轮齿的弯曲疲劳
折断。
由于目前齿面磨粒磨损尚无完善的计算方法,因此通常只对
其进行抗弯曲疲劳强度计算,并采用适当加大(10%~20%)
模数(或降低许用弯曲应力)的方法来考虑磨粒磨损。
中职化工机械基础教案:齿轮传动
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案二.齿轮传动的特点(1)齿轮传动的优点齿轮传动的缺点二、齿轮传动的类型根据一对齿轮是否在同一平面运动,可将齿轮传动分为平面齿轮传动和空间齿轮传动。
1. 平面齿轮传动2. 空间齿轮传动根据齿轮的工作条件不同,可将齿轮传动分为开式齿轮传动、半开式齿轮传动和闭式齿轮传动。
三、渐开线直齿圆柱齿轮传动齿轮按齿廓曲线不同分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮。
1.渐开线的形成及性质由渐开线的形成过程可知,其具有如下性质。
(1)发生线在基圆上滚过的长度,等于基圆上被滚过的弧长。
(2)渐开线上任一点 K 的法线,也是该点基圆的切线,即渐开线的法线必与基圆相切。
(3)渐开线的形状取决于基圆的大小,渐开线离基圆越远的部分,其曲率半径越大。
(4)基圆内无渐开线。
3.渐开线直齿圆柱齿轮各部分名称四、斜齿圆柱齿轮传动1.斜齿圆柱齿轮齿面的形成斜齿圆柱齿轮传动也有外啮合、内啮合、齿轮齿条三种类型。
2.斜齿圆柱齿轮传动的特点及应用斜齿圆柱齿轮传动的平稳性和承载能力都高于直齿圆柱齿轮传动,所以,它适用于高速、重载传动的场合。
五、锥齿轮传动1.锥齿轮传动介绍1.锥齿轮传动在汽车中的应用在汽车的驱动桥中,常用锥齿轮将动力旋转平面改变 90°,使其与驱动轮转动方向一致。
直齿锥齿轮在汽车机械中广泛应用于减速机构。
曲齿锥齿轮应用于轿车驱动桥的主减速器和差速器中。
六、齿轮的结构齿轮一般由轮缘、轮毂和轮辐三部分组成。
四、任务实施一、汽车齿轮齿条转向器分析五、课堂小结六、作业布置1. 汽车中哪些装置采用了齿轮传动?为什么?。
机械基础教案三§3-8齿轮轮齿的失效形式
1、产生的原因:轮齿啮合时接触面积很小,在负载作用下产生很大的交变接触应力,在它的反复作用下齿面产生疲劳裂纹,裂纹的扩展导致表面上有小块金属剥落,形成小坑。多发生在靠近节线的齿根面上。
2、后果:渐开线齿廓被破坏,造成传动不平稳,产生噪声轮齿将因齿面破坏而报废。
3、出现场合:齿面点蚀是在润滑良好的闭式齿轮传动中的主要形式之一。在开式传动中一般看不见点蚀现象。
重点
分析、理解各类失效形式的产生原因及后果
难点
掌握各类失效形式的预防措施
教学内容
活动
【导入】
齿轮轮齿在工作过程中传递动力时,由于齿轮本身的工作特点及实际工作场合,会使齿轮的轮齿丧失工作能力。
【新课】
失效:齿轮在传动过程中,发生轮齿折断、齿面损坏等现象从而失去其正常工作的能力,这种现象称为齿轮轮齿的失效。
4、预防措施:①选用合适的材料和提高齿面的硬度,使齿面接触应力不超过许用值。
②减小齿面的表面粗糙度值。
③增大润滑油的延黏度。
二、齿面磨损(开式传动)
1、产生的原因:啮合齿面间的相对滑动摩擦。
2、后果:①齿面损坏
②加大侧隙
③引起传动不平稳和冲击。
3、预防措施:
①提高齿面硬度,减小齿面表面粗糙度值。减小接触应力。
பைடு நூலகம்课题
§3-8齿轮轮齿的失效形式
授课日期
教材
分析
本节内容主要介绍了齿轮轮齿的五种失效形式及产生的原因、方位及主要的防治措施。
学情
分析
学生没有这方面的工作经验,在教学时主要依靠一些直观的教学手段给学生以感性认识。从而达到强化记忆的目的。
教学
目标
分析、理解各类失效形式的产生原因及后果,掌握各类失效形式的预防措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第四章齿轮传动(10课时)教学目标1、了解齿轮传动的分类、特点2、理解渐开线的形成及性质,了解齿廓的啮合的特点3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算4、了解渐开线齿廓的啮合的特点5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点7、了解齿轮轮齿失效的形式教学重点难点上述3、5两点【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用2、链传动的传动比3、滚子链的组成、标记和特点第一节齿轮传动的类型及应用一、概念齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。
二、齿轮传动的类型齿轮的种类很多,可以按不同方法进行分类。
(1)根据轴的相对位置,分为两大类,即平面齿轮传动(两轴平行)与空间齿轮传动(两轴不平行)(2)按工作时圆周速度的不同,分低速、中速、高速三种;(3)按工作条件不同,分闭式齿轮传动(封闭在箱体内,并能保证良好润滑的齿轮传动)、 半开式齿轮传动(齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭)和开式齿轮传动(齿轮暴露在外,不能保证良好润滑)三种;(4)按齿宽方向齿与轴的歪斜形式,分直齿、斜齿和曲齿三种;(5)按齿轮的齿廓曲线不同,分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种;(6)按齿轮的啮合方式,分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。
三、齿轮传动的应用1、传动比式中 n1、n2表示主从动轮的转速z1、z2表示主从动轮的齿数2、应用特点:优点:能保证瞬时传动比恒定,工作可靠性高,传递运动准确。
传递功率和圆周速度范围较宽,传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s两轴平行两轴不平行 按轮齿方向按啮合情况 直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动相交轴齿轮传动交错轴齿轮传动 锥齿轮传动交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动结构紧凑,可实现较大传动比传动效率高,使用寿命长,维护简便缺点:运转中有振动、冲击和噪声齿轮安装要求高不能实现无级变速不适用中心距较大的场合第二节渐开线齿廓一、齿轮传动对齿廓曲线的基本要求一是传动要平稳,二是承载能力要强二、渐开线的形成、性质1、渐开线的形成当一条动直线(发生线),沿着一个固定的圆(基圆)作纯滚动时,动直线上任意一点K的轨迹称为该圆的渐开线。
2、渐开线的性质由渐开线的形成可知:(1)发生线在基圆上滚过的线段KB,等于基圆上被滚过的圆弧长AB。
(2)渐开线上的任意一点K的法线必与基圆相切。
渐开线上的各点的曲率半径不相等。
点离基圆越远,其曲率半径越大,渐开线越平直。
反之亦然。
(4)渐开线的形状决定与基圆的大小。
基圆相同,渐开线的形状完全相同。
基圆半径无穷大时,渐开线将变成直线,齿轮就变成齿条。
(5)基圆内无渐开线。
二、渐开线齿廓啮合基本定律齿轮传动要满足瞬时传动比保持不变,则两轮的齿廓不论在何处接触,过接触点的公法线必须与两轮的连心线交于固定的一点。
三、渐开线齿廓的啮合特点1、传动比恒定2、两齿轮的传动比与两节圆半径成反比,同时与两基圆半径成反比。
由于两啮合齿轮的节圆半径、基圆半径是定值,所以能保证传动比恒定3、传动的可分性当两轮的中心距稍有变化时,其瞬时传动比仍将保持不变,这个特点称为渐开线齿轮传动的可分性。
4、由于齿轮制造和安装误差等原因,常使渐开线齿轮的实际中心距与设计中心距之间产生一定误差,但因有可分性的特点,其传动比仍能保持不变。
啮合角为定值 cosα′=r b1/r1′=r b2/r2′=常数说明渐开线齿廓在啮合时啮合角α′为定值。
由于啮合角不变,则齿廓间的压力方向不会改变,这对齿轮传动的平稳性很有利。
第三节渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算【复习】1、齿轮传动的分类及特点2、渐开线齿轮的性质【新授】一.齿轮各部分的名称1.齿槽:齿轮上相邻两轮齿之间的空间。
2.齿顶圆:轮齿顶部所在的圆称为齿顶圆,其直径用d a表示。
3.齿根圆:齿槽底部所在的圆称为齿根圆,其直径用d f表示。
4.齿厚:一个齿的两侧端面齿廓之间的弧长称为齿厚,用s表示。
5.齿槽宽:一个齿槽的两侧齿廓之间的弧长称为齿槽宽,用e表示。
6.分度圆:齿轮上具有标准模数和标准压力角的圆称为分度圆,其直径用d表示。
7.齿距:两个相邻而同侧的端面齿廓之间的弧长称为齿距,用p表示。
即p=s+e8.齿高:齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高,用h表示。
9.齿顶高:齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高,用h a表示。
10.齿根高:齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高,用h f表示。
11.齿宽:沿齿轮轴线方向量得的齿轮宽度,用b表示。
二、主要参数:1.齿形角就单个齿轮而言,在端平面上,过端面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角为该点的齿形角分度圆压力角——齿廓曲线在分度圆上的某点处的速度方向与曲线在该点处的法线方向(即力的作用线方向)之间所夹锐角,也用α表示。
齿形角——在端平面上,过端面齿廓上任意点K的径向直线与齿廓在该点处的切线所夹的锐角,用α表示。
K点的齿形角为αK。
渐开线齿廓上各点的齿形角不相等,K点离基圆越远,齿形角越大,基圆上的齿形角α=0°。
2.齿数Z一个齿轮的牙齿数目即齿数。
3.模数m因为分度圆周长πd=Zp,则分度圆直径为 d=Zp/π由于π为一无理数,为了计算和制造上的方便,人为地把p•/π规定为有理数,即齿距P除以圆周率π所得的商称为模数,用m表示。
即 m=p/π (mm)齿数相等的齿轮,模数越大,齿轮尺寸就越大,轮齿也越大,承载能力越大。
4.齿顶高系数h a*对于标准齿轮,规定h a= h a*m。
h a*称为齿顶高系数。
我国标准规定:正常齿h a*=1。
5.顶隙系数c*当一对齿轮啮合时,为使一个齿轮的齿顶面不与另一个齿轮的齿槽底面相抵触,轮齿的齿根高应大于齿顶高,即应留有一定的径向间隙,称为顶隙,用c表示。
对于标准齿轮,规定c=c*m。
c*称为顶隙系数。
我国标准规定:正常齿c*=。
三.标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算(P44)齿顶高h a h a=h a*m=m名称代号计算公式齿根高hf hf=(ha*+c*)m=齿高h h=ha+hf=分度圆直径d d=mz齿顶圆直径da da=d+2ha=m(z+2)齿根圆直径df df=d-hf=m基圆直径db db=dcosα标准中心距a a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2正常齿制 ha=1, C=短齿制 ha=, C=顶隙一对齿轮啮合时,一个齿轮的齿顶到另一个齿轮的齿根之间的径向距离,用c表示。
顶隙可以避免一对齿轮传动时轮齿相互碰撞,•并可贮存一些润滑油。
标准中心距 a=r1+r2=m (Z1+Z2)/2例题:已知一对标准直齿圆柱齿轮传动,其传动比i12=3, 主动轮转速n1=600r/min, 中心距a=168mm, 模数m=4mm, 试求从动轮的转速n2. •齿轮齿数z1和z2各是多少?解:传动比i12=n1/n2=Z2/Z1n2=n1/i12=600/3=200r/mini12=Z2/Z1=3a=m (Z1+Z2) /2=168Z2=3Z1 Z1=21Z1+Z2=84 Z2=63四、直齿圆柱内啮和齿轮内齿轮与外齿轮不同点1、内齿轮的齿顶圆小于分度圆,齿根圆大于分度圆。
2、内齿轮的齿廓是内凹的,齿厚和齿槽宽分别对应于外齿轮的齿槽宽和齿厚。
3、为使内齿轮齿顶的齿廓全部为渐开线,其齿顶圆必须大于基圆。
当要求齿轮传动轴平行,回转方向一致,且传动结构紧凑时,可采用内啮和齿轮五.直齿圆柱齿轮传动1.正确啮合条件直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是:两齿轮的模数和压力角分别相等2.连续传动条件前一对轮齿尚未结束啮合,后继的一对轮齿已进入啮合状态。
注意:单个齿轮有固定的分度圆和分度圆压力角,而无节圆和啮合角,只有一对齿轮啮合时,才有节圆和啮合角。
第四、五节其他齿轮传动简介;渐开线齿轮失效形式【复习】直齿圆柱齿轮的参数几何计算公式。
【新授】一、斜齿圆柱齿轮及其传动1、斜齿圆柱齿轮齿线为螺旋线的圆柱齿轮称为斜齿圆柱齿轮,简称斜齿轮。
2、斜齿圆柱齿轮传动的特点(1)传动平稳,承载能力高。
(2)传动时产生轴向力。
(3)不能用作变速滑移齿轮.3、标准斜齿圆柱齿轮几何尺寸的计算法向截面内的模数采用标准模数,齿形角采用标准齿形角,齿顶高等于模数,全齿高等于的斜齿圆柱齿轮称为标准斜齿圆柱齿轮, 简称标准斜齿轮。
斜齿轮只在垂直于齿轮轴线的平面(端平面)内具有渐开线齿形。
所以有关齿形的尺寸应在端平面内进行计算。
4、斜齿圆柱齿轮用于平行轴传动时的正确啮合条件(1)两齿轮法向模数相等。
(2)两齿轮法向齿形角相等。
(3)两齿轮螺旋角相等,旋向相反。
二、直齿锥齿轮及其传动1、直齿锥齿轮分度曲面为圆锥面的齿轮称为锥齿轮。
按齿线形状分:直齿锥齿轮,斜齿锥齿轮,曲线齿锥齿轮。
锥齿轮用于相交轴传动和交错轴齿轮传动。
2、直齿锥齿轮的正确啮合条件(1)两齿轮的大端端面模数相等(2)两齿轮的齿形角相等。
三、齿轮齿条传动1、齿条一个平板或直杆,当其具有一系列等距分布的齿时,就称为齿条。
分直齿条和斜齿条齿条可视为齿数趋向于无穷大的圆柱齿轮。
当一个圆柱齿轮的齿数无穷增大时,其分度圆,齿顶圆,齿根圆面为互相平行的直线,分别称为分度线,齿顶线和齿根线。
相应的基圆好无限增大。
齿条的特点:由于齿条的齿廓是直线,所以齿廓上各点的法线是平行的。
由于齿条上各点的同侧齿廓是平行的,所以不论在分度线上,齿顶线上还是与分度线平行的其它直线上,齿距均相等。
齿条各部分的尺寸计算:齿条的齿顶高:齿条的齿根高:齿条的齿高:齿条的齿厚:齿条的槽宽:2、齿轮齿条传动由直齿条(或斜齿条)与直齿(或斜齿)圆柱齿轮组成的运动副称为齿条副。
齿轮齿条传动的主要目的是将齿轮的回转运动变为齿条的往复直线运动,或将齿条的直线往复运动变为齿轮的回转运动。
齿条的移动速度:当齿轮每回转1转时,齿条移动的距离:四、齿轮轮齿的失效形式1、齿面点蚀点蚀多发生在靠近节线的齿根表面处。
齿面点蚀是在润滑良好的闭式齿轮传动中轮齿失效的主要形式之一。
齿面抗点蚀能力主要与齿面的硬度有关。
提高齿面硬度,减小齿面的表面粗糙度值和增大润滑油的黏度有利于防止点蚀。
2、齿面磨损齿面磨损是润滑条件不好,易受灰尘及其有害物质侵袭的开式齿轮传动的主要失效形式之一。
为减小齿面磨损,应尽可能采用润滑条件良好的闭式传动,同时,提高齿面硬度,减小轮齿齿面表面粗糙度值。
3、齿面胶合提高齿面的硬度和减小轮齿表面粗糙度,以及两齿轮选择不同材料(亲和力小)等措施均可减少胶合的发生。
4、轮齿折断疲劳折断和过载折断轮齿折断是开式齿轮传动和硬齿面闭式齿轮传动中轮齿失效的主要形式之一。
预防措施:选择适当模数和齿宽,采用合适的材料及热处理方法,减小齿根应力集中,齿根圆角不宜过小应有一定要求的表面粗糙度,使齿根危险截面处弯曲应力最大值不超过许用应力值。