渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动渐开线齿轮的加工方法与根

1、 机械设计基础课程单元教学设计单元标题渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动，渐开线齿轮的加工方法与根切现象单元教学学时2在整体设计中的位置第32次授课班级上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标1.能确定齿轮正确安装的条件；2.能确定齿轮正确啮合的条件；3.能确定齿轮连续传动的条件；4.能够掌握渐开线齿轮的加工方法；5.能了解根切现象1.掌握齿轮正确安装的条件，正确啮合的条件，连续传动的条件；2.掌握渐开线齿轮的加工方法，能了解根切现象；1.培养学生热爱本专业、爱学、会学的思想意识。2.培养学生应用理论知识分析和解决实际问题的能力；3.培养学生的团队合作意识；4.培养学生仔细、认真、严谨的工作态度

2、。能力训练任务及案例任务1确定齿轮加工的方法；任务2分析齿轮根切的原因；教学材料1.教材2.使用多媒体辅助教学。 单元教学进度步骤教学内容教学方法学生活动工具手段时间分配1复习、复习：齿轮各部分的名称；提问讲授讨论回答黑板课件视频5分钟2设置情景提出问题要想保证齿轮正常传动，那么齿轮正确安装、正确啮合、连续传动的条件是什么。情景教问题探究问题引领听讲思考黑板、ppt2分钟3讲授新知提供咨询1.齿轮正确安装的条件2.齿轮正确啮合的条件3.齿轮连续传动的条件讲授法启发式问题探究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt15分钟4提出任务 一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动中，已知安装中心距

3、为a=112mm，其中，小齿轮的各有关参数为：模数m14 mm，压力角1=20°，齿数z116。试确定：1. 大齿轮2的模数m2、压力角2和齿数Z2；2. 计算小齿轮的尺寸：分度圆直径d1，齿顶圆直径da1，齿距P1。 讲授法启发式问题探究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt3分钟5.任务实施 标准的直齿轮，分度圆压力角都是20°。并且相互啮合的齿轮模数相等，压力角相等。所以 （1）m2=4mm，a2=20°，因为中心距a=m（z1+z2）/2, 带入已知的z1, a, 和m ，得到 z2=40（2） 小齿轮直径d1=m1*z1=4*16=64mm齿顶圆 da1

4、=(z1+2)*m1=72mm齿距P1= d1/z=12.56mm启发、诱导、个别指导讨论操作黑板纸本106.点评1.正确啮合的条件是否正确2.几何尺寸的计算公式是否正确引导、归纳展示、汇报黑板纸本57设置情景提出任务确定齿轮加工的方法； 分析齿轮根切的原因情景教问题探究问题引领听讲思考黑板、ppt2分钟8讲授新知提供咨询渐开线齿轮的切齿原理渐开线齿轮轮齿的成形方法有铸造、模锻、热轧、切削加工等。最常用的是切削法。切削法按其原理又可分为仿形法和展成法两种。一仿形法简介 加工机床铣床铣刀轴向加工方法（以卧铣为例图10-6）简单介绍特点二展成法1展成原理：利用一对齿轮传动时，其轮齿齿廓互

5、为包络的原理展成法加工齿轮：1）轮坯与刀具的节圆作纯滚动：展成运动轮坯与刀具由机床保证按一定的定传动比运动2）刀具具有渐开线齿廓的刀刃2加工方法（1）齿轮插刀插齿：齿轮插刀顶部比正常轮齿高出c*m，以便切出齿轮的顶隙。插齿时，插刀沿轮坯轴线方向作往复切削运动，同时强迫插刀与轮坯以一定的角速比转动，直至切出全部齿廓。因齿轮插刀的齿廓是渐开线，所以插制的齿轮也是渐开线。根据正确啮合条件，被切齿轮的模数和压力角必定与插刀的模数和压力角相等。故用同一把刀具可加工出具有相同模数和压力角、而齿数不同的齿轮。讲授法启发式问题探究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt5分钟8讲授新知提供咨询讲授法启发式问题探

6、究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt5分钟8讲授新知提供咨询（2）齿条插刀插齿：齿条插刀的刀齿顶比传动齿条的齿顶高出c=c*m的距离，同样是为了保证切制出齿轮的顶隙。齿条插刀插制齿轮时，其展成运动相当于齿条与齿轮的啮合传动，插刀的移动速度与轮坯分度圆上的圆周速度相等（3）齿轮滚刀滚齿：滚刀形状类似螺旋，其轴向截面为一齿条。当滚刀绕其轴线回转时，相当于齿条在连续不断地移动。当滚刀和轮坯分别绕各自轴线转动时，便按展成原理切制出轮坯的渐开线齿廓3仿形法与展成法加工齿轮的特点比较根切现象与最少齿数1根切现象：用展成法加工齿数过少的齿轮时，齿轮坯的齿廓根部将被刀具的齿顶过多地切削掉的现象根切不仅使轮

7、齿根部削弱，弯曲强度降低，而且使重合度减小，因此应设法避免2不根切的最少齿数分析：产生根切的直接原因是刀具顶线超过了理论啮合线的上界点N1。由于基圆以内无渐开线，则超过N1的刀刃不能展成渐开线齿廓。因此在刀具与被加工轮坯所进行的展成运动中，这部分刀刃必然会将被加工齿轮根部的渐开线齿廓多切去一部讲授法启发式问题探究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt5分钟8讲授新知提供咨询分为了防止根切，必须保证刀具的顶线不超过N1点。可以证明，满足不根切的条件是： 标准直齿圆柱齿轮不根切的最少齿数：当a=20°、h*a=1时，zmin=17讲授法启发式问题探究讨论法分数激励听讲讨论回答黑板、ppt5分钟9任务分析分析任务完成的步骤启发法讨论法听讲讨论黑板、纸本8分钟10任务实施小组讨论实施启发法讨论法指导法操练黑板、纸本10分钟11检查点评总结1.汇报结果：学生分组汇报计算训练结果