第五章齿轮机构1

12《机械设计基础》教案PAGEPAGE1镇江市高等专科学校教案授课班级：机制、机电、模具、机设、机器人专业授课教师：于明教学内容5.1齿轮传动的特点和基本类型5.2授课时间2学时教学目的要求1．掌握齿轮传动的特点及应用、齿轮传动的类型、基本要求2．掌握渐开线的形成及其特性;渐开线齿廓的啮合特性内容重点渐开线的形成及其特性、渐开线齿廓的啮合特性内容难点渐开线齿廓的啮合特性主要教学方法课堂讲授，实物教学，多媒体课件教学教学注意事项多提问多启发，理论联系实际使用教具及设备渐开线齿廓的啮合特性模型；多媒体设备过程及时间教学内容及学生活动教学方法开始部分（5分钟）本章重点内容简介.齿轮是机械产品的重要基础零件．齿轮传动是传递机器动力和运动的一种主要形式。它与皮带、摩擦机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点，因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于它在工业发展中有突出地位，致使齿轮被公认为工业化的一种象征。课堂讲授基本部分（80分钟）5.1齿轮传动的特点和基本类型5.2课堂讲授，实物教学，多媒体课件教学结束部分（5分钟）本讲内容小结及作业布置齿轮传动有哪些优点？齿轮渐开线特性一对渐开线齿轮啮合特性提问和讲评作业简述齿轮传动的基本类型?简述渐开线齿廓的啮合特性?课后小结1．齿轮传动的最基本要求之一是其瞬时角速度比必须保持恒定。2．渐开线的形成决定了渐开线的性质，由于渐开线齿廓具有众多的优点，所以渐开线齿轮是目前使用最广的齿轮；[教学内容]：§10.1齿轮传动的特点和基本类型一、齿轮传动的特点、类型和基本问题齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其应用范围十分广泛，型式多样，传递功率从很小到很大（可高达数万千瓦）。1、齿轮传动的主要特点：传动效率高可达99％。在常用的机械传动中，齿轮传动的效率为最高；结构紧凑与带传动、链传动相比，在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间一般较小；与各类传动相比，齿轮传动工作可靠，寿命长；传动比稳定无论是平均值还是瞬时值。这也是齿轮传动获得广泛应用的原因之一；与带传动、链传动相比，齿轮的制造及安装精度要求高，价格较贵。2、齿轮传动的分类按齿轮类型分：直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动锥齿轮传动人字齿轮传动按装置形式分：开式传动、半开式传动、闭式传动。按使用情况分：动力齿轮─以动力传输为主，常为高速重载或低速重载传动。传动齿轮─以运动准确为主，一般为轻载高精度传动。按齿面硬度分：软齿面齿轮（齿面硬度≤350HBS）硬齿面齿轮（齿面硬度＞350HBS）3、两个基本问题：(1)传动平稳就是要保证瞬时传动比恒定，以尽可能减小齿轮啮合中的冲击、振动和噪声。(2)足够的承载能力就是要在尺寸、质量较小的前提下．保证正常使用所需的强度、耐磨性等方面的要求。保证在预定的使用期限内不发生失效。§10.21．渐开线的形成及其特性―条直线在圆上作纯滚动时，直线上任一点的轨迹即为渐开线。BK——发生线；基圆——rb；θk——AK段的展角。渐开线的特性：①；②渐开线上任意点的法线切于基圆；③B点为曲率中心，BK为曲率半径。渐开线起始点A处曲率半径为0。定义：啮合时K点正压力方向与速度方向所夹锐角为渐开线上该点之压力角αk。对于同一条渐开线：rk↓→αk↓④渐开线形状取决于基圆，当rb→∞，变成直线。⑤基圆无渐开线。2．渐开线齿廓的啮合特性（1）渐开线齿廓满足定传动比要求两齿廓在任意点K啮合时，过K作两齿廓的法线N1N2，是基圆的切线，为定直线。两轮中心连线也为定直线，故交点P必为定点。i12=ω1/ω2=O2P/O1P=const工程意义：i12为常数可减少因速度变化所产生的附加动载荷、振动和噪音，延长齿轮的使用寿命，提高机器的工作精度。（2）传力的平稳性齿廓间正压力方向不变，N1N2是啮合点的轨迹，称为啮合线。啮合线与节圆公切线之间的夹角α’，称为啮合角。实际上α’就是节圆上的压力角。由渐开线的性质可知：啮合线又是接触点的法线，正压力总是沿法线方向，故正压力方向不变。该特性对传动的平稳性有利。（3）中心距的可分性△O1N1P∽△O2N2P故传动比又可写成：i12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb1——基圆半径之反比。实际安装中心距略有变化时，不影响i12，这一特性称为运动可分性，对加工和装配很有利。由于上述特性，工程上广泛采用渐开线齿廓曲线。齿廓