20斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮.doc

教学课题斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮课型新课本课题时数：2 本教时为第 1、2 教时 备课日期 月 日教学目标：掌握斜齿轮传动的主要参数、几何尺寸和正确啮合条件。掌握斜齿轮传动的受力分析，会判断各力的方向。 了解直齿圆锥齿轮的正确啮合条件。会对直齿圆锥齿轮受力分析，判断各力的方向。教学重点、难点：斜齿轮传动的主要参数、正确啮合条件、受力分析，会判断各力的方向了解直齿圆锥齿轮的正确啮合条件、受力分析、断各力的方向教学方法与手段： 讲授、多媒体教学过程 教师活动学生活动设计意图图11斜齿圆柱齿轮一、斜齿圆柱齿轮齿廓形成及啮合特点 斜齿圆柱齿轮齿廓形成 渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成与渐开线直齿圆柱齿轮相似。就齿轮端面而言，都是发生线绕基圆作纯滚动时，发生线上任一点K在平面上的轨迹。实质上齿廓表面是一渐开线曲面。 啮合特点：直齿圆柱齿轮由齿廓曲面形成原理可知，直齿圆柱齿轮在啮合过程中，接触线平行于轴线，因而一对直齿齿廓是同时沿整个齿宽进入啮合脱离啮合，即其上的载荷也是突然加上和突然卸下，易引起冲击。传动平稳性较差。斜齿圆柱齿轮而一对斜齿圆柱齿轮接触线为斜直线，接触线长度先由短到长，再由长到短，直至脱离啮合，故传动平稳性好，承载能力强，适用于高速重载传动。在传动时会产生轴向力。二、斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸由斜齿圆柱齿轮齿廓形成可知，它的齿面是一渐开线螺旋面，其端面（垂直于齿轮轴线的平面）和法面平面（垂直于齿的平面）的齿形不同，当用成型铣刀加工时，刀具沿螺旋线方向进刀，故轮齿的法面齿形与刀具的齿形一致，因此以轮齿的法面参数为标准来选择刀具。但在计算斜齿轮的几何尺寸时，又要按端面参数进行计算，故必须建立法面参数与端面参数之间的换算关系。螺旋角斜齿轮的螺旋线为斜直线，螺旋线与分度圆柱母线的夹角称螺旋角，用表示。斜齿轮轮齿的旋向分为左、右旋两种。模数Pn表示法向齿距，Pt表示端面齿距，为螺旋角，它们之间的关系为： PnPtcos 压力角斜齿轮在分度圆上的压力角也有法向压力角n和端面压力角t之分，两者之间的关系为： tgntgtcos三、斜齿圆柱齿轮正确啮合条件一对斜齿轮的正确啮合条件是：两轮的法面模数和法面压力角相等，分度圆上的螺旋角相等，方向相反，即： mn1mn2 n1 n2 1-2直齿圆锥齿轮一、齿圆锥齿轮 直齿圆锥齿轮机构用于两相交轴之间的传动，两轴的夹角可由传动的要求确定，在一机构中多采用S=900的直齿圆锥齿轮机构。 一对圆锥齿轮轮齿分布在两个截锥体上，且锥顶交于一点，其轮齿尺寸由大端面锥方向的小端逐渐变小。显然圆锥齿轮大端和小端的参数是不相同的。了便于测量和估算机构的外形尺寸，规定以大端参数为标准，大端压力角a=200。二、齿圆锥齿轮传动的几何尺寸三当量齿轮以圆锥齿轮大端模数为标准模数，大端压力角为标准压力角，按照圆柱齿轮作图法画出扇形齿轮的齿廓，其齿廓与直齿圆锥齿轮大端齿廓近似相同，两扇形齿轮的齿数为两圆锥齿轮的实际齿数。若将扇形齿轮补足为完整的圆柱齿轮，这两个假想的圆柱齿轮就称为两锥齿轮的当量齿轮，当量齿轮的齿数称为当量齿数，用Zv表示。 用仿形法加工圆锥齿轮，按Zv值选择刀号。用范成法加工正常齿形的圆锥齿轮，不产生根切的最少齿数Zmin= Zvmin cos d=17 . cos d 。四、确啮合条件一对直齿圆锥齿轮的正确啮合的条件为大端模数和压力角必须分别相等 m1=m2=m a1=a2=a五直齿圆锥齿轮传动的受力分析 1.轮齿受力分析 一对直齿圆锥齿轮传动，假设轮齿间的作用力近似地作用于齿宽节线的中点处，如不考虑摩擦力的影响，其方向垂直指向工作齿面。为主动锥齿轮的受力情况，轮齿间的法向力，可分解为圆周力、轴向力和径向力圆周力在Ft在主动轮上与啮合点圆周速度的方向相反；在从动轮上则与啮合点的圆周速度方向相同。径向力的方向都垂直指向各自的齿轮轴线。轴向力Fx的方向则总是由锥顶指向齿轮的大端。组织学生上课所不同的是直齿圆柱齿轮的齿面是发生面上一条平行于基圆柱母线的直线在空间的轨迹面； Pm ， mnmtcos mt端面模数 mn法面模数 一般取mn为标准模数轴向力方向可用主动轮左右手法则来判定。即主动轮是右旋时，握紧右手，四指表示主动轮的回转方向，拇指伸直的指向即为主动轮上的轴向力当量齿轮的半径：rv=rcos d 当量齿数：Zv=Zcos d 式中 d圆锥齿轮分度圆锥角而斜齿圆柱齿轮的齿面是发生面上一条与基圆柱母线夹角为b的斜直线在空间的轨迹面。由于斜直线绕到基圆柱面上之后是一条螺旋线，由该斜直线在空间的轨迹面所形成的齿廓曲面称为渐开螺旋面，其中b称为