任务4 渐开线齿轮根切与最小齿数

学习情境三

齿轮机构原理及应用任务4渐开线齿轮根切与最小齿数本次课程目录01知识目标02能力目标03素质目标04情境导入05任务描述06任务分析07课程思政08相关知识09任务实施任务4渐开线齿轮根切与最小齿数PARTFOUR学习目标【知识目标】掌握渐开线齿轮根切现象与原因；了解不产生根切的最小齿数；掌握齿轮传动失效形式。【能力目标】具有避免或减少根切现象发生的能力；提升齿轮传动耐用性和传动效率能力；提升训练思维的独立性、严谨性和逻辑性。【素质目标】培养学生正确处理问题的能力与良好心态；培养学生细致钻研的工匠精神；培养学生团队合作意识与民族自豪感。情境导入同学们，正常齿轮加工过程当中，齿轮齿牙根部分被切去一部分这种现象大家碰到过吗？一对标准齿轮在加工过程当中，为什么有的根部被切去一部分，有的是正常形状，是什么原因造成这种现象呢？带着这些疑问让我们一起来学习与齿轮根切相关的知识。任务描述齿轮根切现象是齿轮加工和设计中需要特别注意的问题，它直接关系到齿轮的性能和传动效率。通过合理的加工方法和优化设计，可以有效避免根切现象的发生，从而提高齿轮传动的质量和可靠性。任务分析齿轮根切采取适当的预防措施可以有效避免根切带来的负面影响，通过学习我们首先要了解为什么会产生根切？学习根切的现象及产生原因，进而学习不产生根切的最小齿数。针对问题的发生，学习避免根切的方法确保齿轮传动的平稳性和可靠性。课程思政学习齿轮根切及不产生根切的最小齿数等相关知识，培养学生辩证思维方式。面对问题学会全面系统的分析、寻找最佳解决方案，培养学生辩证思维能力和解决问题的能力。在学习过程中注重培养学生团队协作精神与环保意识。相关知识：齿轮根切现象及产生原因现象定义：刀具将齿轮根部的渐开线齿廓切去一部分的现象。主要危害：1.破坏渐开线齿廓，影响传动平稳性。2.降低齿根弯曲疲劳强度，易断齿。3.降低重合度，承载能力下降。产生原因：刀具齿顶线超过了理论啮合线的极限点。齿轮根切示意图根切发生原因示意图相关知识：不产生根切的最小齿数避免根切的条件：刀具的齿顶线必须不超过理论啮合的极限点。最小齿数计算公式：Zmin=2ha*/sin²α标准齿轮参数：当ha*=1，α=20°时，计算得Zmin=17无根切最小齿数示意图相关知识：齿轮传动失效形式轮齿折断：因循环弯曲应力或过载导致。预防：增大齿根圆角、降低表面粗糙度、采用正变位齿轮。齿面点蚀：接触应力循环作用下表层金属剥落。预防：提高齿面硬度、降低表面粗糙度、合理选择润滑油。齿面磨损：磨料或啮合摩擦导致。预防：保持清洁、采用闭式传动、提高齿面硬度。齿面胶合：高速重载下油膜破裂，金属直接焊合。预防：选用抗胶合润滑油、降低滑动速度、提高齿面硬度。齿面塑性变形：重载或软齿面导致齿面金属流动。预防：提高齿面硬度、合理设计齿面形状、避免过载。图1：轮齿折断示意图图2：齿面点蚀示意图任务实施【学习领域】机械设计基础【学习情境】齿轮传动设计与分析【任务名称】齿轮参数计算与失效分析【作业方式】小组讨论与书面作答（每组3-4人）【具体作业题目】解释什么是齿轮的根切现象？根切会对齿轮传动产生哪些不良影响？简述不发生根切的最少齿数计算公式，并计算当压力角α=20°时的标准直齿圆柱齿轮最少齿数。列举齿轮传动的主要失效形式，并针对每种形式提出相应的预防措