齿轮传动的特点、分类、主要参数及几何尺寸电子教案

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第一篇:齿轮传动的特点、分类、主要参数及几何尺寸电子教案

【课题编号】

10—5.1 【课程名称】

齿轮传动的特点、分类、主要参数及几何尺寸 【教学目标与要求】

一、知识目标

1.了解齿轮传动的分类和特点。2.熟悉渐开线的形成及特性。

3.掌握渐开线的主要参数和基本尺寸的计算。

二、能力目标

1.能区分齿轮传动的类型及使用场合。2.掌握渐开线形成的基本条件及主要特性。3.能区分参数和基本尺寸的关系。

三、素质目标

懂得齿轮传动的最主要特点及常用作齿轮传动的齿廓曲线,会区分主要参数与基本尺寸关系。

四、教学要求

1.掌握齿轮传动的主要优点及其分类。2.了解渐开线的形成条件及其特点。

3.掌握基圆与压力角和向径之间的关系、及主要参数基本尺寸的计算。【教学重点】 渐开线的形成及特性,基圆半径与向径和压力角之间的关系,齿轮的主要参数和基本尺寸的计算。【难点分析】

渐开线形成时的曲线与直线之间的关系,为什么取渐开线作齿轮廓线?能分清参数和基本尺寸的关系。【分析学生】

借助于教具、实物或视频演示齿轮传动的过程,帮助学生建立起齿轮传动的感性认识,弥补实践经验不足的缺陷。【教学思路设计】

从教具、实物或视频入手引入新课——分析齿轮传动的类型——渐开线形成的基本条件,演示渐开线的形成过程——总结出五条特性——导出基圆与压力角和向径关系——参数和基本尺寸的关系。【教学安排】

2字时(90分钟)【教学过程】

无论是链传动还是带传动,都不能得到恒定的传动比,在传动比要求准确的场合下,只有齿轮传动才能满足。

一、齿轮传动的特点和分类 1.齿轮传动的特点

齿轮是在圆柱或圆锥表面加工出具有一定形状的轮齿,靠两轮之间的啮合实现运动和扭距的传递,由于轮齿齿形的形成特性,使齿轮传动的传动比恒定,即瞬时传动比永远为一定值。此外工作可靠,寿 命长也是齿轮传动的显著优点.但其制造成本较高,需要使用专用机床加工。

2.分类

按两齿轮所在轴线之间的位置关系和齿形的形状分类,见图5-

1、2、3、4、5、6、7所示。

二、渐开线直齿圆柱齿轮

目前能满足瞬时传动比恒定的齿轮曲线有渐开线、摆线和圆弧线,但最常用的是渐开线,以渐开线作齿轮廓线的齿轮称作渐开线齿轮。

1.渐开线齿廓的形成及特性

用一直尺和圆盘类物体作教具,当圆盘固定不动时,直线沿着圆盘外圆周上做无滑动的纯滚动,直尺上任何一点的轨迹即是渐开线。左右两侧能形成两条对称的渐开线作齿轮轮廓。该直线称为发生线,该圆称为基圆,如图5-8所示.渐开线具有以下几条特征:

① NK=NA(直线等于弧长)

② 发生线是渐开线的法线,也是基圆的切线,渐开线上各点曲线半径不同,离基圆越远,曲率越大。

③ 渐开线的形状取决于基圆的大小,基圆越大,渐开线越平直,当基圆为无穷大时,渐开线成直线。

④ 同一基圆上两条同向或反向渐开线法向等距相等。⑤ 基圆内无渐开线。

2.渐开线齿轮的基本参数和几何尺寸 1)基本参数

首先要区分主要参数和几何尺寸之间的关系,几何尺寸是表示零件的尺寸的大小,为生产制造零件提供依据,而它又是由一些特定的参数来表示的,如通常讲0号图纸其实际图面尺寸为1189x841,0号只是其参数而已,而1189X841是几何尺寸。

齿轮的基本参数为齿数z、模数m、压力角、齿顶高系数ha和顶高系数c*。

a)模数

由图5-9中得出,齿轮上的齿厚与齿槽的大小是随高度变化的,总能找到一处齿厚和齿槽相等的位置,这个位置所在的圆只能有一个,称这个特定的圆为分度圆,用d表示,在分度圆上的周长可以表示为:

d =z p

d=z p /

由于π为无理数,所以分度圆直径也是无理数,给设计和准确计算带来许多不便,规定p/π= m,称之为模数,取一些比较整齐的数值,这样分度圆的直径就成为比较整齐的数值,国家已将模数标准化,见表5-1,所以

d=m z p=πm b)压力角

渐开线上各点压力角随向径长度变化而变化,分度圆上的压力角为标准值,我国规定为20°。国外有14.5°等多种。

db=πm cos *c)齿数z 为自然数,一般取大于17。

d)齿顶高系数ha和顶隙系数c,齿顶高ha= mha;齿根高hf= m(ha+ c),齿顶到另一个齿轮齿根的径向距离为顶隙 c = m *****c*,我国标准齿轮规定ha*= 1 ; c*= 0.25。

2)几何尺寸

几何尺寸计算公式见表5—2。课上练习用p111的习题5—18。

三、小结

1)

齿轮传动的最大优点是传动比恒定。2)

常用的齿轮廓线为渐开线,它具有5个特性。3)

齿轮有5个基本参数,几何尺寸计算要记住常用公式。

四、布置作业

P111习题5-1、2、18、19

第二篇:齿轮传动机械基础电子教案

机械基础电子教案 7.3 齿轮传动(1)

【课程名称】

齿轮传动(1)【教材版本】

栾学钢主编。机械基础(多学时)。北京:高等教育出版社,2010 栾学钢主编。机械基础(少学时)。北京:高等教育出版社,2010 【教学目标与要求】

一.知识目标

1. 熟悉齿轮传动的主要优缺点和传动类型。

2. 熟悉齿轮传动的各部分名称及主要参数和基本尺寸计算。二.能力目标

1. 能比较链传动/齿轮传动和皮带传动的主要优缺点及应用场合。2.能够应用计算公式计算直齿圆柱齿轮的基本尺寸。三.素质目标

1. 熟悉常用齿轮传动的优点及基本类型。

2. 熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和尺寸计算。四.教学要求

1. 能分析比较出三种传动的各自特点及应用场合。

2. 熟悉渐开线直齿圆柱齿轮的主要参数,并能应用公式进行几何尺寸计算。【教学重点】

1. 齿轮传动的特点及分类。

2. 渐开线齿轮的主要参数及尺寸计算。【难点分析】

1. 为什么只有齿轮传动才能得到准确的传动比。这部分内容比较难以理解。

2. 为什么非要用渐开线来作齿轮齿廓曲线才能得到准确的传动比?由于书中没有叙述,要求学生从演示课件或教具中演示中得到宏观的答案。【教学方法】

教具与实物演示或课件演示,讲授与学生动手课堂练习相结合。【学生分析】

学生对于瞬时传动比不变的理解有困难,演示教具从宏观上看不出瞬时的变化,需要画图加以说明,但超过教材的要求,只好要求承认教师的结论。

学生对各种类型的齿轮的演示比较兴趣,会提出为什么非要用渐开线来作齿廓不可的问题? 【教学资源】

1. 机械基础网络课程。北京:高等教育出版社,2010。

2. 吴联兴主编。机械基础练习册。北京:高等教育出版社,2010。3. 实物、教具和课件。【教学安排】

3学时(135分钟)【教学过程】 一.导入新课

复习带、链传动的内容,总结出带、链传动缺点。能否用带传动来代替链传动应用在自行车上传动?除此之外,齿轮传动的哪些优点比带、链传动更突出。

二.讲授新课

1. 齿轮传动

先演示圆柱齿轮传动,与链传动相比,齿轮传动没有链条,而是靠齿面直接啮合来传递运动。齿形按渐开线曲线制作,它具有许多特点,突出的是传动比恒定,无论任何瞬时传动,传动比都达到完全准确。此外,还具有寿命长,传递功率大的优点,当然制造比较复杂,成本较高。

由于齿轮传动具有其他传动所不可比拟的优点,因此在工业上得到了广泛的应用,按两轴位置之间相互关系可分为如图7-24的三种类型,即:

(1)两轴相互平行的圆柱齿轮传动;(2)两轴相交的圆锥齿数传动;(3)两轴交错的蜗杆蜗轮传动。

3.渐开线齿轮的各部份名称及主要参数

各部份名称按齿轮实物或大的挂图进行讲解,见表7-2,重点突出齿厚等于齿槽宽的分度圆定义,由于它是看不见的圆,而又是一个非常重要的圆,应说明清楚。

主要参数是表示并决定齿轮几何尺寸的值,首先要区分两者的概念。模数是主要参数中的最重要表示量,要从分度圆的长度计算推出,即

周长 czpd dzp

由于值是无理数,为了便于计算和测量,用模数mp代入上式,即得

dzm

规定m为一系列标准值,即使分度圆的值成为一个比较整齐的数值。4. 齿轮的结构及材料

安齿轮外径的大小分为齿轮轴、实体齿轮、腹板式齿轮和轮辐式齿轮,见教材中立体图。

5. 齿轮的材料常用中碳钢和中碳合金钢锻造而成,当直径大于500毫米而不方便锻造时,采用铸钢或灰铸铁

6. 传动比与基本尺寸计算公式

如书中公式和表7-4所列。

三.小结

1.链传动的优点是可得到准确的平均传动比,而且可以恶劣的条件下工作。其缺点是冲击和噪声。

2.齿轮传动由于采用渐开线齿廓,可得到准确的恒定传动比。传动的类型按轴线的位置可分为三种。最常用的是直齿圆柱齿轮传动。

3.齿轮传动的参数为五个,模数最重要且已标准化。几何尺寸计算由主要参数来决定。

四.布置作业

【课后分析】

第三篇:精密齿轮齿条传动的特点介绍

精密齿轮齿条传动的特点介绍

精密齿条传动适合大行程,高精度,大扭矩传动。在数控机床,自动化领域使用非常广泛。与传动的皮带传动,以及梯形丝杠传动相比,有什么优点呢,本文做简要分析,以我厂制造的精密齿条精度特点为例传统传动方法做对比介绍。

随着精密齿条现代加工方式的逐渐进步,使得齿条的模数分布范围非常广,最小可以达到M0.5,而最大可以达到M30.精度可以到DIN5级精度。

齿条材料分为45号碳钢,或者42CrMu。或者40Cr.表面淬火处理。所有面精密磨制。而齿条传动扭矩从1NM-100000NM.这样,不仅可以在玻璃机械,电路板雕刻机这样的超轻设备上使用,并且还可以在轮船提升机,重型卧车,数控加工中心,龙门加工中心等场合使用。

DIN5级的磨制齿条,定位精度可以达到0.015mm/米。这样的精度,是普通的梯形丝杠无法达到的。

并且,丝杠的传动长度有限,一般超过10米,就无法使用丝杠。而齿条,可以对接,中间预留调整间隙,可以无限长度对接。

我公司供应的精密齿条,在航空领域,飞机加工零件上,最长达到了60米。该龙门加工中心不仅精度很高,而且传动速度更快。

丝杠的传动速度慢,而齿条可以达到50m/MIN以上。这样的速度,在快速移动式,丝杠难以达到。

齿轮齿条,承载力大,传动精度较高,可达0.015mm,可无限长度对接延续,传动速度可以很高。

同步带,承载力较大,负载再大就要加宽皮带,传动精度较高,传动长度不可太大,否则需要考虑较大的弹性变形和振动,传动距离大尤其不适合精确定位、连续性运动控制,如大版面数控设备的XY轴,但是可用于伺服电机到传动齿轮或伺服电机到丝杠的短距离传动。优点:短距离传动速度可以很高,噪音低。典型用途:小型数控设备、某些打印机

梯形丝杠,(1)普通梯形丝杠可以自锁,这是最大优点,但是传动效率低下,比上述二者低许多,所以不适合高速往返传动。缺点是时间久了传动间隙大,回程精度差,用在垂直传动较合适。

(2)滚珠丝杠不能自锁,传动效率高,精度高,噪音低,适合高速往返传动,但是水平传动时跨距大了要考虑极限转速和自重下垂变形,所以传动长度不可太大,要么改用丝母旋转丝杠不动,但还是不能太长,要么就用齿轮齿条。

第四篇:齿轮传动机构的装配(一)教案

正页

教学内容

第三节

齿轮传动机构的装配

(一)教学目的重、难点

教法选择

教学进程

1、了解齿轮传动的概念

2、掌握齿轮传动机构的装配技术要求

3、掌握园柱齿轮机构的装配的步骤、方法及精度检验

1、齿轮传动机构的装配技术要求

2、园柱齿轮传动机构的装配方法及精度检验

用挂图分析讲解

挂图

由旧课引入新课:

上一次课我们学习了第二节链传动机构的装配知识,使我们掌握了链传动机构的装配技术要求、链传动机构的装配等内容,这一次课我们将学习第三节齿轮传动机构的装配知识。

第三节 齿轮传动机构的装配

(一)基本概念

一、齿轮传动的概述

1、定义

是依靠轮齿间的啮合来传递运动和扭矩的。

2、应用

是机械中常用的传动方式之一。

重、难点

二、齿轮传动机构的装配技术要求

比较讲解

重、难点

1、齿轮孔与轴的配合要适当,满足使用要求

(1)、空套齿轮在轴是上不得有晃动现象;(2)、滑移齿轮不应有咬死或阻滞现象;(3)、固定齿轮不得有偏心或歪斜现象。

2、保证齿轮有准确的安装中心距和适当的齿侧间隙(1)、齿侧间隙系指齿轮副非工作表面法线方向距离;(2)、侧隙过小,齿轮转动不灵活,热胀时易卡齿,加剧磨损;(3)、侧隙过大,则易产生冲击振动。

3、保证齿面有一定的接触面积和正确的接触位置

三、园柱齿轮机构的装配

(一)、园柱齿轮装配步骤

1、先把齿轮装在轴上;

2、再把齿轮轴部件装入箱体。

(二)、齿轮与轴的装配

1、在轴上空套或滑移的齿轮(1)、一般与轴为间隙配合;(2)、装配精度主要取决于零件本身的加工精度;(3)、装配较方便,应注意检查轴、孔尺寸。

2、在轴上固定的齿轮(1)、与轴的配合多为过渡配合,有少量的过盈;(2)、如过盈量不大时,用手工工具敲击装入;(3)、过盈量较大时,可用压力机装;(4)、过盈量很大的齿轮,则需采用液压套合的装配方法;(5)、压装齿轮时要尽量避免齿轮偏心、歪斜和端面未紧贴轴肩等安装误差。

3、齿轮在轴上装好后的检查(1)、对于精度要求高的应检查径向跳动量和端面跳动量;(2)、径向跳动量的检查:

将齿轮轴架在V形铁或两顶尖上,使轴与平板平行,把圆柱规放在齿轮的齿间,将百分表的触头抵在圆柱规上并读数,然后转动齿轮,每隔3~4齿检查一次,在齿轮旋转一周内,百分表的最大读数与最小读数之差,就是齿轮的径向跳动误差。(3)、端面跳动量的检查:

齿轮轴只能用顶尖顶住,并使百分表的触头抵在齿轮端面上,在齿轮旋转一周内,百分表的最大读数与最小读数之差,就是齿轮的端面跳动量。

(三)、齿轮轴装入箱体

1、装前对箱体检查

参照P159

(1)、孔距

页图14.20

相互啮合的一对齿轮的安装中心距是影响齿侧间隙的主要 讲

因素。

(2)、孔系(轴系)平行度检验

分别测量心棒两端尺寸L1和L2,L1-L2就是两孔轴线的平行度误差值。

参照P159

图14.21讲

参照P16页图14.2

4讲

参照P161

页图14.2

5讲

课堂小结

(3)、轴线与基面距离尺寸精度和平行度检验

①、轴线与基面的距离:

h=h1h22-

d2-a

②、平行度误差:

△=h1-h2

③、误差太大时可用刮削基面方法纠正。(4)、孔中心线与端面垂直度检验(5)、孔中心线同轴度检验

2、啮合质量检查(1)、检验齿侧间隙

①、铅丝检验法

在齿宽两端的齿面上,平行放置两条铅丝(宽齿应放置3~

4条),铅丝直径不宜超过最小间隙的4倍,使齿轮啮合挤压铅

丝,铅丝被挤压后最薄处的尺寸,即为侧隙。

②、百分表检验法

Ⅰ、测量时,将一个齿轮固定,在另一个齿轮上装上夹紧杆1,由于侧隙存在,装有夹紧杆的齿轮便可摆动一定角度,在百分

表2是得到读数差C,则此时齿侧间隙Cn为:

CRn=CL

式中

C——百分表2的读数差,mm;

R——装夹紧杆齿轮的分度圆半径,mm;

L——百分表触头至齿轮回转中心之距,mm。

Ⅱ、可将百分表直接抵在一个齿轮的齿面上,另一齿轮固定,将接触白分表触头的齿从一侧啮合迅速转到另一侧啮合,百分表上的读数差值即为侧隙。(2)、接触精度的检验

一、齿轮传动的概述

1、定义

2、应用

二、齿轮传动机构的装配技术要求

1、齿轮孔与轴的配合要适当,满足使用要求

布置作业

课后效果分

2、保证齿轮有准确的安装中心距和适当的齿侧间隙

3、保证齿面有一定的接触面积和正确的接触位置

三、园柱齿轮机构的装配

(一)、齿轮与轴的装配

(二)、齿轮轴装入箱体

1、装前对箱体检查(1)、孔距(2)、孔系(轴系)平行度检验(3)、轴线与基面距离尺寸精度和平行度检验(4)、孔中心线与端面垂直度检验(5)、孔中心线同轴度检验

2、啮合质量检查(1)、检验齿侧间隙 ①、铅丝检验法 ②、百分表检验法(2)、接触精度的检验

P1755、6

此讲是传动机构装配的重点,也是难点,在讲解时,参照图

进行讲解,并提示同学们,机械基础上学习的相关内容,让同学们了解基础课也很重要,它为专业理论课打基础,进行服务,所以同学们不仅只是好好学习专业课,也要好好学习基础课。

第五篇:齿轮传动机构的装配(二)教案

正页

教学内容

第三节

齿轮传动机构的装配

(二)教学目的1、复习园柱齿轮机构的装配的步骤、方法及精度检验

重、难点

教法选择

教学进程

2、掌握圆锥齿轮传动机构的装配技术要求

3、掌握圆锥齿轮机构的装配方法及精度检验

1、圆锥齿轮传动机构的装配技术要求

2、园锥齿轮传动机构的装配方法及精度检验

用挂图分析讲解

挂图

由旧课引入新课:

上一次课我们学习了第三节齿轮传动机构的装配知识,使我们掌握了齿轮传动机构的装配技术要求、园柱齿轮传动机构的装配方法及精度检验等内容,这一次课我们将继续学习第三节齿轮传动机构的装配知识。

参照P163页图14.26a

参照P163页图14.26b

参照P16页图14.27 讲

解 参照P16页图14.24 讲

参照P161

第三节 齿轮传动机构的装配

(二)一、园锥齿轮机构的装配

(一)、园锥齿轮装配

装配圆锥齿轮机构的顺序和装配圆柱齿轮传动机构的顺序相似。

(二)、箱体检验

1、圆锥齿轮一般是传递互相垂直的两条轴之间的运动,装配之前需检验两安装孔轴线的垂直度和相交程度。

2、轴线在同一平面内的两孔垂直度检验方法

(1)、将百分表装在心棒1上,同时在心棒1上装有定位套筒,以防止心棒1的轴向窜动;

(2)、旋转心棒1,百分表在心棒2上L长度的两点读数差,即为两孔在L长度内的垂直度误差。

3、轴线在同一平面内的两孔相交程度检验方法

(1)、心棒1的测量端做成叉形槽,心棒2的测量端为阶台形,即为过端和止端;

(2)、检验时,若过端能通过叉形槽,而止端不能通过,则相交程度合格,否则即为超差。

4、不在同一平面内垂直两孔轴线的垂直度的检验

(1)、箱体用千斤顶3支承在平板上,用直角尺4将心棒2调成垂直位置;

(2)、此时,测量心棒1对平板的平行度误差,即为两孔轴线垂直度误差。

(三)、两圆锥齿轮轴向位置的确定

1、当一对标准的圆锥齿轮传动时,必须使两齿轮分度圆锥相切,两锥顶重合,装配时据此来确定小齿轮的轴向位置,即小齿轮轴向位置按安装距离来确定。

2、如此时大齿轮尚未装好,可用工艺轴代替,然后按侧隙要求决定大齿轮的轴向位置。

3、有些用背锥面作基准的圆锥齿轮,装配时背锥面对齐对平,就可保证两齿轮的正确装配位置。

(四)、圆锥齿轮啮合质量的检验

1、啮合质量的检验包括齿侧隙的检验和接触斑点的检验。

2、齿侧间隙的检验

①、铅丝检验法

在齿宽两端的齿面上,平行放置两条铅丝(宽齿应放置3~

4条),铅丝直径不宜超过最小间隙的4倍,使齿轮啮合挤压铅

丝,铅丝被挤压后最薄处的尺寸,即为侧隙。

②、百分表检验法

页图14.2

5Ⅰ、测量时,将一个齿轮固定,在另一个齿轮上装上夹紧杆1,讲

由于侧隙存在,装有夹紧杆的齿轮便可摆动一定角度,在百分

表2是得到读数差C,则此时齿侧间隙Cn为:

R

Cn=C

参照P16

4页表14.4

课堂小结

布置作业

课后效果

L 式中

C——百分表2的读数差,mm;

R——装夹紧杆齿轮的分度圆半径,mm;

L——百分表触头至齿轮回转中心之距,mm。

Ⅱ、可将百分表直接抵在一个齿轮的齿面上,另一齿轮固定,将接触白分表触头的齿从一侧啮合迅速转到另一侧啮合,百分表上的读数差值即为侧隙。

3、接触斑点检验(1)、接触斑点检验一般用涂色法。(2)、在无载荷时,接触斑点应靠近轮齿小端,以保证工作时轮齿在全宽上能均匀地接触。(3)、满载时,接触斑点在齿高和齿宽方向应不少于40%~60%(随齿轮精度而定)。(4)、直齿圆锥齿轮涂色检验时的各种误差。

一、圆锥齿轮机构的装配

(一)、圆锥齿轮的装配

(二)、箱体检验

(三)、两圆锥齿轮轴向位置的确定

(四)、圆锥齿轮啮合质量的检验

1、齿侧间隙检验 ①、铅丝检验法 ②、百分表检验法

2、接触斑点检验

P17611、13

掌握齿轮机构的正确装配,并在实习中完成齿轮机构的装配练习

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