齿轮传动的基础知识1-----模块四

模块四 减速器齿轮的选择与使用项目一 齿轮传动的基础知识教学对象2013机电专业授课日期教学内容齿轮传动的基础知识计划学时2课时教学目标知识目标技能目标素养目标1.叙述齿轮的传动特点、类型、和应用；2.总结渐开线齿轮的各部分名称、基本参数；3.会齿轮基本尺寸的设计公式。1.能独立完成齿轮的场合选用； 2. 会计算齿轮的基本尺寸。1培养学生的专业兴趣2培养学生协作能力、分析能力3培养仔细规范的学习作风学情分析常见的机械传动有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等，而齿轮传动是应用最广的一种传动，也是要求学生重点掌握的内容。教学策略选择与设计通过任务驱动的教学方法，引导学生完成对齿轮基础知识的学习，整个过程以学生自学为主，老师指导为辅，不仅回顾了旧知识，也建立了对新知识求知欲，通过CAD绘图对齿轮结构及参数的学习，可以极大地提高学生的兴趣与动力。参考资料1李煜.机械设计基础.北京：人民邮电出版社，2010.2宋宝玉.机械设计基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.3张锦明.机械设计基础课程设计指导书.南京：东南大学出版社，2010.工具媒体 多媒体投影仪、 直齿圆柱齿轮实物2对、锥齿轮一对教学过程设计教学过程教师内容教师活动学生活动一、导入新课复习带传动的内容，总结出带传动的优缺点。大家平时还能见到的另一种传动自行车上用的链传动，能否比带传动在传动比方面更准确一些呢？由此引出本次课的新内容。齿轮传动 通过语言引入新课回顾旧知识，唤起对新知识的欲望二、合作探究、探索新知任务驱动1：在生活中我们身边常见的机械传动除了带传动、链传动，一些比较重要的机械设备或精密的仪器传动，大都采用齿轮进行传动，比如：名贵的手表、数控机床的调速、汽车的调速等，这是为什么呢？请通过查看课本，以小组为单位进行总结归纳，完成下发的任务卡。 任务卡1类型特点带传动链传动齿轮传动任务驱动2：通过连连看的环节，引导学生对齿轮类型的认识。两轴相互平行的圆柱齿轮传动 两轴相交的圆锥齿轮传动 两轴交错的蜗杆蜗轮传动 任务驱动3：在第一学期我们已经学习了机械制图，对于CAD绘图软件也有了初步的学习，那么如果现在一家工厂的技术人员给你一张齿轮的图纸，你将准备如何着手绘制？并标出各部分的名称。问题：（1）决定齿轮几何尺寸的主要参数有哪几个？（2）请齿轮的基本尺寸计算公式，完成一个简单的计算任务。例题：一对标准直齿圆柱齿轮传动，其大齿轮已损坏。已知小齿轮齿数Z1=24，齿顶圆的直径da1 =130mm,两齿轮标准中心距a=225 mm。试计算这对齿轮的传动比和大齿轮的主要几何尺寸。【设计意图】1通过任务驱动的教学方法，锻炼学生的自主学习能力和解决问题能力。2通过实例练习，让学生掌握齿轮的基本参数及主要参数。归纳总结：1齿轮传动由于采用渐开线齿廓，可得到准确的恒定传动比。传动的类型按轴线的位置可分为三种。最常用的是直齿圆柱齿轮传动。 2齿轮传动的参数为五个，模数最重要且已标准化。几何尺寸计算由主要参数来决定。设置任务，引导学生对齿轮基础知识的学习。通过任务，引导学生认识齿轮的各部分结构及计算公式。小组为单位，自主学习，完成老师设置的任务。学生自主学习，找出重点问题，把握有关齿轮的相关公式教学评价常规成绩项目完成评价评价项目出勤课堂纪律上课表现作业完成情况过程表现小组合作情况满分10010102010202010总计 课题总结齿轮传动是机械传动中应用最广的传动装置，在所有的传动中占有最重要的地位，对学生来说掌握也是比较因难的部分，在这一部分的讲授中应在细讲、精讲上多下功夫。学生在做练习的基础上掌握好公式。项目二 标准直齿圆柱齿轮传动的设计准则及强度计算教学对象2013机电专业授课日期教学内容标准直齿圆柱齿轮传动的设计准则及强度计算计划学时4课时教学目标知识目标技能目标素养目标1.列举出齿轮失效的形式及相应的设计准则；2.说明造成不同失效形式的原因； 32.理解掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法； 1.会分析不同齿轮潜在的受力分析；2.会计算齿轮的强度。1培养学生的专业兴趣2培养学生协作能力、分析能力3培养仔细规范的学习作风学情分析 齿轮作为重要机械设备及精密机械设备的传动机构，其寿面的长短将直接影响设备的设备，影响生产效益，因此为了更好地保证齿轮的质量，对齿轮进行一定的受力分析及强度校核计算是必须进行的。而本次任务就是针对这一要求进行学习的。教学策略选择与设计通过任务驱动法、讲授法、互动法等教学手段完成对齿轮的强度计算学习。 参考资料1李煜.机械设计基础.北京：人民邮电出版社，2010.2宋宝玉.机械设计基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.3张锦明.机械设计基础课程设计指导书.南京：东南大学出版社，2010.工具媒体 多媒体投影仪、失效齿轮的实物4个教学过程设计教学过程教师内容教师活动学生活动一、导入新课情景导入：某工厂的设备在使用一定年限后出现了严重传动不平稳的现象，请来技术人员后，发现由于设备工作年限长造成齿轮表面有严重的金属剥落现象。 试问：（1）在生活中，你见到过得齿轮报废的现象有哪些？（2）为了尽量延长齿轮的寿命，我们在设计时应考虑哪些问题？ 通过一定情景引入新课。认真思考老师提出的问题。二、合作探究、探索新知任务驱动1：以小组为单位通过查阅课本，自主学习齿轮的失效形式，完成下面的连连看任务。 齿面磨损 齿面胶合 齿面点蚀轮齿折断 轮齿塑性变形 任务驱动2：针对齿轮常见的失效形式，再设计齿轮时有相应的设计准则，请根据下表提示完成剩余的任务。齿轮状态齿面硬度失效形式设计准则闭式齿轮软齿面 硬齿面齿根折断开式齿轮任务驱动3：老师讲解齿轮的受力分析、齿根弯曲疲劳强度计算及齿面接触疲劳强度计算，学生查阅资料练习计算。设置任务，引导学生对齿轮失效形式的学习。老师讲解分析受力情况及计算过程。 小组为单位，自主学习，完成老师设置的任务。练习齿轮的受力分析及强度计算。 教学评价常规成绩项目完成评价评价项目出勤课堂纪律上课表现作业完成情况过程表现小组合作情况满分10010102010202010总计 课题总结 本次任务的重点在齿轮的强度计算，因涉及到公式及参数较多，因此也是本次任务的难点所在。在设计本次任务时，老师讲解和学生练习的内容就会占主要地位，也彰显了教学一些弊端，就是对于中专学生着实有些枯燥。项目三 带式输送机减速器的齿轮设计计算教学对象2013机电专业授课日期教学内容带式输送机减速器的齿轮设计计算计划学时4课时教学目标知识目标技能目标素养目标1.会使用机械手册等相关资料完成数据的查找和确定；2.归纳设计齿轮的正确步骤。1.能独立完成对减速器齿轮的设计与校核2.会解决设计中遇到的问题域与困难。1.培养学生的专业兴趣2.培养学生协作能力、分析能力3培养仔细规范的学习作风学情分析 齿轮作为重要机械设备及精密机械设备的传动机构，其寿面的长短将直接影响设备的设备，影响生产效益，因此为了更好地保证齿轮的质量，对齿轮进行一定的受力分析及强度校核计算是必须进行的。而本次任务就是在上次任务的学习之后以减速器的齿轮设计为例子进行巩固练习的。教学策略选择与设计因本次任务是对减速器的齿轮进行相关设计，因此整个任务是以学生为主进行查阅资料和设计计算，老师负责指导。 参考资料1李煜.机械设计基础.北京：人民邮电出版社，2010.2宋宝玉.机械设计基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.3张锦明.机械设计基础课程设计指导书.南京：东南大学出版社，2010.4 成大先.主编.机械设计手册(减(变)速器.电机与电器)化学工业出版社工具媒体 多媒体投影仪 、剖开的减速器实物一台教学过程设计教学过程教师内容教师活动学生活动一、导入新课引入情景：我们这门课将围绕带式输送减速器的设计展开每次任务的学习，在前面老师所给的已知条件中我们已经对电动机记性了选择，计算了总传动比及分配各级传动比，以及对传动零件的设计计算，本次任务将继续对减速器的齿轮进行相关设计。已知： 带式输送机减速器的输入功率为P1=2.61kw，小齿轮转速n1=473.33r/min，齿数比为u=3.89，由电动机驱动，工作寿命8年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 将之前计算过得数据整理好，为学生提供一个针对此次任务的依据。整理以前的笔记，认真分析已知条件，方便接下来的计算。二、合作探究、探索新知引导式作业：步骤1：选择齿轮材料与热处理查阅相关机械手册、资料，确定齿轮的材料及热处理方式、精度等级。步骤2：按齿面接触疲劳强度设计步骤3：计算转矩T1 步骤4：计算载荷系数K查阅机械手册取值步骤5：计算许用接触应力H步骤6：校核齿根弯曲疲劳强度步骤7：确定复合齿形因数YFS查机械手册选取值步骤8：校核许用弯曲应力步骤9：计算齿轮传动的中心距a步骤10：计算齿轮的圆周速度V引导学生按步骤进行计算、校核。 学生以小组为单位配合完成对齿轮的尺寸设计和强度校核。 教学评价常规成绩项目完成评价评价项目出勤课堂纪律上课表现作业完成情况过程表现小组合作情况满分1001010201