(5.8)-第六章 机械设计基础齿轮传动导学

齿轮传动导学钟表是日常生活中不可或缺的时间工具，摆头风扇是必备家用小电器，汽车是出行经常乘坐的交通工具，机床是现代化工业生产的必要设备，各种玩具汽车是小朋友们的最爱，观看露天电影想必是很多人难以忘却的美好记忆。如图6-1所示，钟表是如何运转的？摆头风扇如何工作？汽车如何进行变速与换向？惯性玩具汽车如何获得动力？放映机是如何播放胶片的呢？它们都具备哪一类共同的机构，这些机构又有什么不同，该如何进行设计呢？通过本章的学习，可以找到答案。（a）钟表（b）风扇（c）汽车（d）机床（e）回力车（f）电影放映机图6-1本章知识要点（1）了解齿轮的特点、类型及主要参数、齿轮的失效形式、齿轮所用的材料及采用的热处理方法、齿轮传动中的计算载荷、齿轮传动的润滑和效率、齿轮传动的设计准则。（2）掌握圆柱直齿、斜齿、锥齿轮传动的受力分析，各分力的方向判断；（3）掌握直齿、斜齿圆柱齿轮传动的设计，齿轮的结构设计；兴趣实践观察汽车换向装置和主轴箱的结构；探索思考齿轮传动是怎样的原理，怎样保证速度的准确变化呢？教学目标及学习内容分析子单元名称教学目标（ABCD法）学习内容分析教学资源6.1齿轮机构的特点及分类教学目标1：能根据齿轮机构的特点，明确齿轮传动的应用场合，掌握率达100%；教学目标2：了解齿轮的各种分类，掌握率达100%；知识6.1.1：齿轮机构的特点；技能1.根据齿轮的传动的特点，明确齿轮传动的应用场合；知识6.1.2：齿轮的分类；6.2渐开线齿廓教学目标3：能根据直线在一个圆上做纯滚动的轨迹理解渐开线的生成，掌握率达100%；教学目标4：能利用渐开线的性质，分析齿廓采用渐开线的根本原因，掌握率达100%；教学目标5：能利用渐开线齿廓的啮合特性分析渐开线齿廓满足工程上对齿轮的基本要求的原因，掌握率达90%；知识6.2.1：渐开线的生成；视频：渐开线齿廓知识6.2.2：渐开线的性质；技能1.由渐开线的性质出发，分析齿轮齿廓采用渐开线的原因；视频：渐开线齿廓的啮合特性知识6.2.3：渐开线齿廓的啮合特性；技能1.渐开线齿廓满足齿廓啮合基本定理的理论依据；6.3渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算教学目标6：能正确掌握齿轮各部分的名称，掌握率达100%；教学目标7：能根据齿轮的基本参数正确计算齿轮的基本尺寸，掌握率达90%；知识6.3.1：齿轮各部分的名称；视频：齿轮的基本参数知识6.3.2：齿轮基本尺寸的计算；技能1.能根据齿轮的基本参数正确计算齿轮的基本尺寸；6.4渐开线标准齿轮啮合传动教学目标8：能通过理论推导得出一对齿轮的正确啮合条件，掌握率达100%；教学目标9：能够从工程应用的角度出发分析出齿轮的正确安装条件，掌握率达90%；教学目标10：能通过理论推导分析出一对齿轮的连续传动条件，掌握率达100%；知识6.4.1：齿轮的正确啮合条件；视频：齿轮的正确啮合条件及标准安装知识6.4.2：齿轮的正确安装条件；技能1.判断齿轮的正确安装条件与工程实际应用的结合；知识6.4.3：齿轮的连续传动条件；视频：齿轮的连续传动条件及重合度6.5齿轮的切齿原理教学目标11：能分析仿形法的加工的特点，得出其应用状况，掌握率达100%；教学目标12：能熟知范成法的加工特点、加工原理，得出加工不同齿数齿轮的方法，掌握率达90%；知识6.5.1：仿形法加工；技能1.掌握判断齿轮的正确安装条件与工程实际应用的结合；知识6.5.2：范成法加工；技能1.能采用同一把刀加工不同齿数的齿轮；视频：范成法齿轮加工6.6渐开线齿轮的根切、最少齿数和变位齿轮教学目标13：能利用几何理论分析，得出根切产生的原因，得出根切对齿轮产生的危害，理解率达80%；教学目标14：能利用公式推导，得出齿轮加工过产生不产生根切的最小齿数，理解率达80%；教学目标15：能分析标准齿轮的缺陷并得出解决原因，理解率达100%；教学目标16：能根据根切的原因分析出解决根切的方法，变位齿轮的概念，理解率达90%；教学目标17：能通过分析变位齿轮的尺寸变化得出变位齿轮的应用情况，理解率达80%；知识6.1.1：齿轮根切的原因及危害；视频：渐开线齿轮的根切和最少齿数知识6.1.2：不产生根切的最小齿数；知识6.7.1：标准齿轮的缺陷；技能1.分析标准齿轮的缺陷并得出工程应用中的解决原因；视频：变位齿轮知识6.7.2：变位齿轮的概念；知识6.7.3：变位齿轮的尺寸变化；技能1.熟知正负变位齿轮的尺寸变化；技能2.掌握正负变位齿轮的工程应用；6.8齿轮的材料和精度教学目标18：能根据工程应用中对材料的整体要求及选取原则合理的选择齿轮的材料及其热处理方法，正确率达80%；教学目标19：能根据影响齿轮传动的精度选择齿轮的精度等级，正确率达90%；知识6.8.1：齿轮的材料；技能1.根据应用情况选择齿轮的材料及热处理方法；知识6.8.2：齿轮的精度；技能1.根据应用情况选择齿轮的精度；6.9齿轮的失效形式及计算准则教学目标20：能正确判断齿轮的五种失效形式，正确率达90%；教学目标21：能由齿轮的失效形式出发，掌握不同情况下齿轮的计算准则，掌握率达90%；知识6.9.1：齿轮的失效；技能1.正确判断齿轮的失效形式；知识6.8.2：齿轮的计算准则；技能1.闭式和开式齿轮传动的计算准则；视频：齿轮的失效形式6.10标准直齿圆柱齿轮传动设计计算教学目标22：正确掌握直齿轮的受力类型和方向，正确率达90%；教学目标23：掌握齿轮接触疲劳强度的计算公式及参数取值，掌握率达90%；教学目标24：掌握齿轮弯曲疲劳强度的计算公式及参数取值，掌握率达90%；知识6.10.1:直齿轮的受力；知识6.10.2：齿轮接触疲劳强度的计算；知识6.10.3：齿轮弯曲疲劳强度的计算；技能1.计算强度公式中各参数的取值；视频：标准直齿圆柱齿轮的受力分析（包含计算载荷）视频：齿轮强度计算公式视频：齿轮的设计准则及计算参数的选择（包含强度计算说明）6.11.圆柱斜齿轮传动教学目标25：正确掌握斜齿轮的形成、特点和应用，正确率达90%；教学目标26：掌握斜齿轮的参数及正确啮合条件，掌握率达90%；教学目标27：掌握斜齿轮传动的受力分析，包括受力的类型及方向，掌握率达90%；知识6.11.1:斜齿轮的形成、特点和应用；技能1.明确斜齿轮的应用场合；知识6.11.2：斜齿轮的参数及正确啮合条件；知识6.11.3：斜齿轮传动的受力分析；视频：直齿轮与斜齿轮传动的比较视频：斜齿轮传动的受力分析6.12直齿圆锥齿轮传动教学目标28：正确掌握锥齿轮的特点和应用，正确率达90%；教学目标29：掌握锥齿轮的参数及正确啮合条件，掌握率达90%；教学目标30：掌握锥齿轮传动的受力分析，包括受力的类型及方向，掌握率达90%；知识6.12.1:锥齿轮的特点和应用；技能1.明确锥齿轮的应用场合；知识6.11.2：锥齿轮的参数及正确啮合条件；知识6.11.3：锥齿轮传动的受力分析；6.13掌握齿轮的结构设计、润滑和效率教学目标31：掌握齿轮的结构类型及选用，正确率达