5-2识读齿轮及齿轮啮合工作图(教案)

任务5-2识读齿轮及齿轮啮合工作图本项目参考课时：4学时课题任务5-2识读齿轮及齿轮啮合工作图参考资料教材、练习册教学配套课件教学方法讲解、示范，学生讨论、训练授课课时4学时教学目标.熟悉汽车上常见齿轮传动的形式；.熟悉圆柱齿轮的结构、参数和尺寸关系及规定画法；.了解圆锥齿轮和蜗轮蜗杆啮合图形的画法及相关尺寸标注的含义。学习重点圆柱齿轮及其啮合的规定画法实施建议.在教学中，充分运用实物模型直观教学法和多媒体教学法讲解齿轮的结构、参数及尺寸关系；.重点讲解圆柱齿轮及其啮合的规定画法，对圆锥齿轮、蜗杆蜗轮的规定画法作一般性介绍，能看懂其视图即可。课后评价（或后面的课后总结）可通过课堂或课后作业形式进行评价：布置几道难度适中且有代表性的习题，要求学生独立完成；根据作业完成情况来评价学生对该部分的掌握情况。习题形式可以是填空、判断、选择、作图等。【组织教学】检查学生出勤，作好学生考勤记录。强调课堂纪律，活跃课堂气氛。在对基础知识理解的基础上，通过必要绘图练习来筑固所学的知识。【课题导入】在汽车传动装置中，齿轮传动是最常见的一种传动形式。主要有：圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动与蜗杆传动。由于齿轮的结构与尺寸已标准化，所以本任务主要学习齿轮的规定画法、代号和标注，读懂齿轮的零件图。【讲授新课】

一、教学内容汽车上传动齿轮形式，如图5-2-1所示：（1）圆柱齿轮：用于两平行轴之间的传动；（2）圆锥齿轮：用于两相交轴之间的传动；（3）蜗轮蜗杆：用于两交叉轴之间的传动。（a（a）圆柱齿轮（b）圆锥齿轮（c）蜗杆蜗轮图5-2-2图5-2-2直齿圆柱齿轮结构、名称及代号图5-2-1齿轮传动形式（一）圆柱齿轮圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿三种。按齿廓曲线又可分为渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮等。本任务着重介绍渐开线齿廓圆柱齿轮的尺寸关系和规定画法。1．直齿圆柱齿轮结构、名称及代号，如图5-2-2所示。直齿圆柱齿轮的齿向与齿轮轴线平行，直齿轮在齿轮传动中应用最广。（1）齿数：轮齿的数量。（2）齿顶圆da：通过齿顶的圆柱面直径。（3）齿根圆df：通过齿根的圆柱面直径。（4）分度圆d：是一个假想的圆，在该圆上齿厚s与槽宽e相等，它的直径称为分度圆直径。(5)齿顶高ha:齿顶圆和分度圆之间的径向距离。(6)齿根高hf:分度圆与齿根圆之间的径向距离。(5)全齿高h：齿顶圆和齿根圆之间的径向距离，h=ha+hf。(8)齿距p:在分度圆上，相邻两齿对应齿廓之间的弧长。(9)齿厚s：在分度圆上，一个齿的两侧对应齿廓之间的弧长。(10)槽宽e:在分度圆上，一个齿槽的两侧相应齿廓之间的弧长。(11)齿轮的模数m：是设计和制造齿轮的重要参数。模数愈大，轮齿就愈大；模数愈小，轮齿就愈小，如图5-2-3所示。分度圆周长与齿距和齿数有关，即：nd=pz或d=zp/n令n=m则ljd=mz。。(12)压力角。：相互啮合的一对齿轮，其受力方向(齿廓曲线的公法线方向)与运动方向之间所夹的锐角，称为压力角，如图5-2-4所示。同一齿廓的不同点上的压力角是不同的，在分度圆上的压力角，称为标准压力角。国家标准规定，标准压力角为20°。(13)中心距2:两啮合齿轮轴线之间的距离。图5-2-3模数与齿形图5-2-4压力角2．直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸关系两齿轮相互啮合的条件：压力角和模数必须相等。一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮，若已知它们模数和齿数，则可以计算轮齿的其他尺寸，计算公式见表5-2-1表5-2-1标准直齿圆柱齿轮的尺寸公式基本参数名称及代号计算公式齿顶圆直径(da)da=d+2ha=m(z+2)分度圆直径(d)d=mz

模数m齿数Z齿根圆直径(df)df=d-2hf=m(z-2.5)齿顶高(ha)ha=m齿根高(hf)hf=1.25m齿高(h)h=ha+hf=2.25m模数(m)m=p/n中心距⑶a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/23.直齿圆柱齿轮的规定画法(1)单个齿轮的规定画法单个齿轮一般用两个视图表示。国家标准规定齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用细点划线表示，齿根圆和齿根线用细实线绘制(也可以省略不画)。2、在直齿剖圆柱视齿轮图的规中定画，法齿根线用粗实线绘制，并不能省略。当剖切平面通过齿轮轴线时，(轮1)齿、单一个齿律轮的按画法不：剖绘制。单个齿轮的画法如图5-2-5所示。图5-2-5直齿圆柱齿轮的画法(2)两齿轮啮合的画法一对齿轮的啮合图，一般可以采用两个视图表达，在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面的视图中(反映为圆的视图)，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制，分度圆相切，如图5-2-6(a)所示。也可用省略画法如图5-2-6(b)所示。在不反映圆的视图上，啮合区的齿顶线不需画出，分度线用粗实线绘制，如图5-2-6(c)所示。采用剖视图表达时，在啮合区内将一个齿轮的齿顶线用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡，其齿顶线用虚线绘制，如图5-2-6(a)所示。齿曲眦画当拢幻规定说法同曾略画法G外龙规田，直街、钟街¥图5-2-6圆柱齿轮啮合的规定画法齿曲眦画当拢幻规定说法同曾略画法G外龙规田，直街、钟街¥图5-2-6圆柱齿轮啮合的规定画法（二）直齿圆锥齿轮1.直齿圆锥齿轮的特点圆锥齿轮机构是用来传递空间两相交轴之间运动和动力的一种齿轮机构，其轮齿分布在截圆锥体上，齿形从大端到小端逐渐变小。圆柱齿轮中的有关圆柱均变成了圆锥，为计算和测量方便，通常取大端参数为标准值。一对圆锥齿轮两轴线间的夹角W称为轴角，其值可根据传动需要任意选取。2.单个直齿圆柱齿轮画法图5-2-7直齿圆锥齿轮啮合形式图5-2-8单个直齿圆柱齿轮画法齿顶圆画粗实线，分度圆画点划线，齿根圆在剖视图中画粗实线，在端视图中画细实线或省略不画。在非圆投影的剖视图中轮齿部分不画剖面线，如图5-2-8所示。3.直齿圆锥齿轮啮合画法直齿圆锥齿轮齿合图的绘图步骤，如图5-2-9所示。图5-2-9圆锥齿轮啮合的绘图步骤三、蜗杆蜗轮蜗杆涡轮用于两交叉轴间的传动。通常蜗杆主动，蜗轮从动，用于减速，可获得较大的传动比。1．蜗杆的规定画法蜗杆画法如图5-2-10所示，蜗杆齿形类似梯形螺纹，它的轴向齿形和法向齿形可用局部放大图绘出；蜗杆的齿根圆和齿根线用细实线绘出，也可省略不绘。在剖视图中，齿根线用粗实线绘出。图5-2-10蜗杆的规定画法2．蜗轮的规定画法蜗轮的画法与圆柱齿轮基本相同，如图5-2-11所示。但是在投影为圆的视图中，只画出分度圆和顶圆，其他结构形状按投影绘制。图5-2-11蜗轮的规定画法3.蜗杆、蜗轮啮合的画法蜗杆和蜗轮啮合的画法，如图5-2-12所示。在主视图中，蜗轮被蜗杆遮住的部分不必绘出；在左视图中，蜗轮的分度圆与蜗杆的分度线应相切。(a｝削视加口法(b)外形画法图5-2-12蜗杆、蜗轮啮合的画法二、教学要求1．熟悉直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸关系；2．掌握圆柱齿轮及啮合的规定画法及相关尺寸标注的含义；3．了解圆锥齿轮、蜗轮和蜗杆以及啮合的规定画法。三、教学方法1．教师讲解、示范讲解：运用多媒体教学法和实物模型直观教学法，分析齿轮的结构、参数及尺寸关系，圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗轮蜗杆的规定画法；示范：应用教具（如三角尺、圆规、实物模型、彩色粉笔等）在黑板上演示：圆柱齿轮、圆锥齿轮以及啮合的规定画法。2．学生练习可结合所选的习题集，有针对性的布置少量有代表性且难度较小的习题，组织大家进行课堂练习。3．教师巡回指导回答学习提出的问题，及时纠正学生在绘图中出现的错误。这也有助于教师正确地把握好学生对所授知识的接受程度。4．教师总结、点评根据学生的练习情况，分清主次，抓住重点，进行集中点评，提高教学效果。四、教学条件1．准备好教学课件和多媒体设备。2．准备好教具（如三角尺、圆规、实物模型、彩色粉笔等）。3．学生配备有一套绘图工具和习题集。【布置作业】一、填空题1．国家标准规定：齿顶圆和齿顶线用绘制，分度圆和分度线用表示，齿根圆和齿根线用绘制（也可以省略不画）。在剖视图中，齿根线用绘制，并不能省略。2.已知齿轮的齿数Z=15,模数=4,那么，该齿轮的齿顶圆（da）、齿根圆（df）、分度圆（d）各为、、。3．两齿