欠课齿轮(二)A1.渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿合传动的特点2.渐开线标准齿轮的切齿原理3.渐开线齿廓的根切与标准外啮合齿轮的最小齿数4.变位齿轮传动教学要求1.理解直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件2.熟悉渐开线齿轮的切齿方法3.掌握直齿轮不产生根切的最小齿数4.理解变位齿轮的概念和变位原理。教学的重点与难点重点:直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件难点:实际啮合线段、理论啮合线段的绘制教学方法与手段采用多媒体教学加动画演示,讲授时注意联系实际。教学过程组织:复习旧课:渐开线的性质,渐开线齿廓啮合的特点,渐开线直齿圆柱齿轮主要参数的计算。引入新课:要使齿轮机构平稳连续地传递运动和动力,在前一对齿廓退出啮合之前,后继齿对必须同步地、及时地到达啮合线上。这就是所谓的同步条件(正确啮合条件)和接力条件(连续传动条件)。1渐开线直齿圆柱齿轮的正确齿合条件:两齿轮的法向齿距要相等,法向齿距等于基圆齿距。即:pb1=pb2pb1=p1cosa1=Trm1cosa1pb2=p2cosa2=TTm2cosα2m1cosa1=m2cosa2渐开线齿轮的正确啮合条件是1)两齿轮的模数必须相等;2)两齿轮分度圆上的压力角必须相等。即:m=m,=ma,=a,=a根据正确齿合条件,传动比可改写成t=w-_2cosa_2_mz,/2.21rmz,/2Wzrbricosa2Z2渐开线齿轮传动的重合度:重合度:B1B2与Pb的比值,用表示
第十一次课 齿轮(二) 教学内容 1.渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动的特点 2.渐开线标准齿轮的切齿原理 3.渐开线齿廓的根切与标准外啮合齿轮的最小齿数 4.变位齿轮传动 教学要求 1.理解直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件; 2.熟悉渐开线齿轮的切齿方法 3.掌握直齿轮不产生根切的最小齿数 4.理解变位齿轮的概念和变位原理。 教学的重点与难点 重点:直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件及连续传动条件。 难点:实际啮合线段、理论啮合线段的绘制。 教学方法与手段 采用多媒体教学加动画演示,讲授时注意联系实际。 教学过程组织: 复习旧课: 渐开线的性质,渐开线齿廓啮合的特点,渐开线直齿圆柱齿轮主要参数的计算。 引入新课: 要使齿轮机构平稳连续地传递运动和动力,在前一对齿廓退出啮合之前,后继齿对必须同步地、及 时地到达啮合线上。这就是所谓的同步条件(正确啮合条件)和接力条件(连续传动条件)。 1 渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件: 两齿轮的法向齿距要相等,法向齿距等于基圆齿距。 即:pb1=pb2 pb1=p1cosα1=πm1cosα1 pb2=p2cosα2=πm2cosα2 m1cosα1=m2cosα2 渐开线齿轮的正确啮合条件是: 1)两齿轮的模数必须相等; 2)两齿轮分度圆上的压力角必须相等。 即: 根据正确啮合条件,传动比可改写成 2 渐开线齿轮传动的重合度: 重合度:B1B2与Pb的比值,用ε表示
=B1B2/Pb本D>88P,8.8rD.<8.B,在啮合过程中,如果前一对齿轮终止啮合时,而后一对轮齿尚未在啮合线上进入啮合,则不论保证连续传动。应使B1B2≥pb或=B1B2/pb≥1。故连续传动条件为:=B1B2/Pb≥1重合度越大,同时啮合的齿对数越多。表明:重合度的大小与模数m无关。对于标准齿轮传动,ε随两轮齿数的增多而增大。直齿圆柱齿轮的重合度最大为1.981渐开线齿轮的加工方法:齿轮的切齿方法就其原理来说可概括为仿形法和范成法两种。1、仿形法仿形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。常用的刀具有盘形铣刀(图a)和指状铣刀(图b)两种。加工时,铣刀绕本身轴线旋转,同时轮坏沿齿轮轴线方向直线移动。b)a)图4-10
ε=B1B2/Pb 在啮合过程中,如果前一对齿轮终止啮合时,而后一对轮齿尚未在啮合线上进入啮合,则不论保证 连续传动。 应使 B1B2≥pb或ε=B1B2 /pb≥1。 故连续传动条件为: ε=B1B2/Pb≥1 重合度越大,同时啮合的齿对数越多。 表明:重合度的大小与模数m无关。对于标准齿轮传动,ε随两轮齿数的增多而增大。 直齿圆柱齿轮 的重合度最大为1.981. 渐开线齿轮的加工方法: 齿轮的切齿方法就其原理来说可概括为仿形法和范成法两种。 1、仿形法 仿形法是用渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。常用的刀具有盘形铣刀(图a)和指状铣刀(图b)两 种。加工时,铣刀绕本身轴线旋转,同时轮坯沿齿轮轴线方向直线移动
2、范成法一对齿轮(或齿轮与齿条)啮合时其齿廓互为包络线。如果把其中一个齿轮(或齿条)做成刀具,就可以切出与它共轭的渐开线齿廓。z=18m=10X=0刀具中线(动画演示)(1)齿轮插刀是一个齿廓为刀刃的外齿轮:(2)齿条插刀是一个齿廓为刀刃的齿条(3)齿轮滚刀像梯形螺纹的螺杆,轴向剖面齿廓为精确的直线齿廓,滚刀转动时相当于齿条在移动。可以实现连续加工,生产率高。渐开线齿廓的根切与标准外啮合齿轮的最小齿数:根切现象:若刀具齿顶线超过N1点,则会将根部已加工出的渐开线切去一部分,称为根切。根切使齿根削弱还会使重合度减小。标准齿轮是否发生根切取决于其齿数的多少。当齿数增多时,分度圆半径增大,轮坏中心上移至O1处,理论啮合点也随之上移至N1处,从而避免根切;反之,齿数越少,根切越严重
2、范成法 一对齿轮(或齿轮与齿条)啮合时其齿廓互为包络线。 如果把其中一个齿轮(或齿条)做成刀具,就可以 切出与它共轭的渐开线齿廓。 (动画演示) (1)齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮; (2)齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条 (3)齿轮滚刀 像梯形螺纹的螺杆,轴向剖面齿廓为精确的直线齿廓,滚刀转动时相当于齿条在移 动。可以实现连续加工,生产率高。 渐开线齿廓的根切与标准外啮合齿轮的最小齿数: 根切现象: 若刀具齿顶线超过N1点,则会将根部已加工出的渐开线切去一部分,称为根切。根切使齿根削弱, 还会使重合度减小。 标准齿轮是否发生根切取决于其齿数的多少。当齿数增多时,分度圆半径增大,轮坯中心上移至 O1’ 处,理论啮合点也随之上移至N1 ’ 处,从而避免根切;反之,齿数越少,根切越严重
b)a基圆轮坏才具中线Hi图4-15最小齿数:对于α=20°和ha*=1的正常齿制标准渐开线齿轮,其最少齿数zmin=17。标准齿轮传动的特点①标准齿轮的齿数必须≥最少齿数,否则会产生根切。②标准齿轮不适用于实际中心距a'不等于标准中心距a的场合。当a>a时,采用标准齿轮虽能保持定传动比,但会出现过大的齿侧间隙,重合度也减小;当a<a时,则根本无法安装。③一对互相啮齿合的标准齿轮,小齿轮齿根厚度小于大齿轮齿根厚度,抗弯能力有明显差别。采用变位齿轮可以弥补标准齿轮的上述不足。变位齿轮传动:1、变位齿轮的概念变位齿轮:在不改变被切齿轮齿数的情况下,改变刀具与轮坏的相对位置而达到不产生根切时切制的齿轮。2、变位原理
最小齿数: 对于α=20°和ha* =1的正常齿制标准渐开线齿轮,其最少齿数zmin=17。 标准齿轮传动的特点: ① 标准齿轮的齿数必须≥最少齿数 ,否则会产生根切。 ② 标准齿轮不适用于实际中心距a’不等于标准中心距a的场合。当a’>a时,采用标准齿轮虽能保持定 传动比,但会出现过大的齿侧间隙,重合度也减小;当a’<a时,则根本无法安装。 ③ 一对互相啮合的标准齿轮,小齿轮齿根厚度小于大齿轮齿根厚度,抗弯能力有明显差别。 采用变位齿轮可以弥补标准齿轮的上述不足。 变位齿轮传动: 1、 变位齿轮的概念 变位齿轮:在不改变被切齿轮齿数的情况下,改变刀具与轮坯的相对位置而达到不产生根切时切制 的齿轮。 2、变位原理
分度圆分度圆--分度节线节线节线(分度线)wIx分度线tx以切削标准齿轮时的位置为基准,刀具的移动距离xm称为变位量,x称为变位系数;并规定刀具远离轮坏中心时x为正值,称正变位;反之,刀具趋近轮坏中心时x为负值,称负变位。3、最小变位系数当α=200,ha=1时,xmin=(17-z)/17X-变位系数,x>0正变位;x<0负变位;x=0零变位。小结:1、直齿圆柱齿轮正确啮合的条件2、齿轮连续传动的条件3、无侧隙齿合的中心距4、切齿原理和根切5、变位原理作业:教材P147:6-10,6-11,6-12第十二次课齿轮 (三)教学内容1.齿轮传动的失效形式及计算准则2.齿轮材料及热处理3.直齿圆柱齿轮传动的受力分析教学要求1.熟悉齿轮传动的失效形式及建立设计准则2、会选择合适的齿轮材料3.掌握齿轮传动的受力分析4、掌握齿轮的计算载荷教学的重点与难点重点:齿轮传动的失效形式、计算准则,以及强度计算。难点:齿轮传动的载荷分析。教学方法与手段采用多媒体教学,结合实际,提高学生的学习兴趣。教学过程组织:复习旧课
以切削标准齿轮时的位置为基准,刀具的移动距离xm称为变位量,x 称为变位系数;并规定刀具远 离轮坯中心时 x为正值,称正变位;反之,刀具趋近轮坯中心时x为负值,称负变位。 3、最小变位系数 当α=200,ha=1时,xmin=(17-z)/17 X-变位系数,x>0正变位;x<0负变位;x=0零变位。 小结: 1、 直齿圆柱齿轮正确啮合的条件 2、 齿轮连续传动的条件 3、 无侧隙啮合的中心距 4、 切齿原理和根切 5、 变位原理 作业:教材P147:6-10,6-11,6-12 第十二次课 齿轮(三) 教学内容 1.齿轮传动的失效形式及计算准则 2.齿轮材料及热处理 3.直齿圆柱齿轮传动的受力分析 教学要求 1.熟悉齿轮传动的失效形式及建立设计准则 2、会选择合适的齿轮材料 3.掌握齿轮传动的受力分析 4、掌握齿轮的计算载荷 教学的重点与难点 重点:齿轮传动的失效形式、计算准则,以及强度计算。 难点:齿轮传动的载荷分析。 教学方法与手段 采用多媒体教学,结合实际,提高学生的学习兴趣。 教学过程组织: 复习旧课