漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)漸開(kāi)線齒輪的加工方法與根切現(xiàn)象

1、 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程單元教學(xué)設(shè)計(jì)單元標(biāo)題漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)，漸開(kāi)線齒輪的加工方法與根切現(xiàn)象單元教學(xué)學(xué)時(shí)2在整體設(shè)計(jì)中的位置第32次授課班級(jí)上課地點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能確定齒輪正確安裝的條件；2.能確定齒輪正確嚙合的條件；3.能確定齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件；4.能夠掌握漸開(kāi)線齒輪的加工方法；5.能了解根切現(xiàn)象1.掌握齒輪正確安裝的條件，正確嚙合的條件，連續(xù)傳動(dòng)的條件；2.掌握漸開(kāi)線齒輪的加工方法，能了解根切現(xiàn)象；1.培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)本專(zhuān)業(yè)、愛(ài)學(xué)、會(huì)學(xué)的思想意識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)；4.培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度

2、。能力訓(xùn)練任務(wù)及案例任務(wù)1確定齒輪加工的方法；任務(wù)2分析齒輪根切的原因；教學(xué)材料1.教材2.使用多媒體輔助教學(xué)。 單元教學(xué)進(jìn)度步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法學(xué)生活動(dòng)工具手段時(shí)間分配1復(fù)習(xí)、復(fù)習(xí)：齒輪各部分的名稱；提問(wèn)講授討論回答黑板課件視頻5分鐘2設(shè)置情景提出問(wèn)題要想保證齒輪正常傳動(dòng)，那么齒輪正確安裝、正確嚙合、連續(xù)傳動(dòng)的條件是什么。情景教問(wèn)題探究問(wèn)題引領(lǐng)聽(tīng)講思考黑板、ppt2分鐘3講授新知提供咨詢1.齒輪正確安裝的條件2.齒輪正確嚙合的條件3.齒輪連續(xù)傳動(dòng)的條件講授法啟發(fā)式問(wèn)題探究討論法分?jǐn)?shù)激勵(lì)聽(tīng)講討論回答黑板、ppt15分鐘4提出任務(wù) 一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)安裝的外嚙合漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)中，已知安裝中心距

3、為a=112mm，其中，小齒輪的各有關(guān)參數(shù)為：模數(shù)m14 mm，壓力角1=20°，齒數(shù)z116。試確定：1. 大齒輪2的模數(shù)m2、壓力角2和齒數(shù)Z2；2. 計(jì)算小齒輪的尺寸：分度圓直徑d1，齒頂圓直徑da1，齒距P1。 講授法啟發(fā)式問(wèn)題探究討論法分?jǐn)?shù)激勵(lì)聽(tīng)講討論回答黑板、ppt3分鐘5.任務(wù)實(shí)施 標(biāo)準(zhǔn)的直齒輪，分度圓壓力角都是20°。并且相互嚙合的齒輪模數(shù)相等，壓力角相等。所以 （1）m2=4mm，a2=20°，因?yàn)橹行木郺=m（z1+z2）/2, 帶入已知的z1, a, 和m ，得到 z2=40（2） 小齒輪直徑d1=m1*z1=4*16=64mm齒頂圓 da1

4、=(z1+2)*m1=72mm齒距P1= d1/z=12.56mm啟發(fā)、誘導(dǎo)、個(gè)別指導(dǎo)討論操作黑板紙本106.點(diǎn)評(píng)1.正確嚙合的條件是否正確2.幾何尺寸的計(jì)算公式是否正確引導(dǎo)、歸納展示、匯報(bào)黑板紙本57設(shè)置情景提出任務(wù)確定齒輪加工的方法； 分析齒輪根切的原因情景教問(wèn)題探究問(wèn)題引領(lǐng)聽(tīng)講思考黑板、ppt2分鐘8講授新知提供咨詢漸開(kāi)線齒輪的切齒原理漸開(kāi)線齒輪輪齒的成形方法有鑄造、模鍛、熱軋、切削加工等。最常用的是切削法。切削法按其原理又可分為仿形法和展成法兩種。一仿形法簡(jiǎn)介 加工機(jī)床銑床銑刀軸向加工方法（以臥銑為例圖10-6）簡(jiǎn)單介紹特點(diǎn)二展成法1展成原理：利用一對(duì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，其輪齒齒廓互

5、為包絡(luò)的原理展成法加工齒輪：1）輪坯與刀具的節(jié)圓作純滾動(dòng)：展成運(yùn)動(dòng)輪坯與刀具由機(jī)床保證按一定的定傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)2）刀具具有漸開(kāi)線齒廓的刀刃2加工方法（1）齒輪插刀插齒：齒輪插刀頂部比正常輪齒高出c*m，以便切出齒輪的頂隙。插齒時(shí)，插刀沿輪坯軸線方向作往復(fù)切削運(yùn)動(dòng)，同時(shí)強(qiáng)迫插刀與輪坯以一定的角速比轉(zhuǎn)動(dòng)，直至切出全部齒廓。因齒輪插刀的齒廓是漸開(kāi)線，所以插制的齒輪也是漸開(kāi)線。根據(jù)正確嚙合條件，被切齒輪的模數(shù)和壓力角必定與插刀的模數(shù)和壓力角相等。故用同一把刀具可加工出具有相同模數(shù)和壓力角、而齒數(shù)不同的齒輪。講授法啟發(fā)式問(wèn)題探究討論法分?jǐn)?shù)激勵(lì)聽(tīng)講討論回答黑板、ppt5分鐘8講授新知提供咨詢講授法啟發(fā)式問(wèn)題探

6、究討論法分?jǐn)?shù)激勵(lì)聽(tīng)講討論回答黑板、ppt5分鐘8講授新知提供咨詢（2）齒條插刀插齒：齒條插刀的刀齒頂比傳動(dòng)齒條的齒頂高出c=c*m的距離，同樣是為了保證切制出齒輪的頂隙。齒條插刀插制齒輪時(shí)，其展成運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)，插刀的移動(dòng)速度與輪坯分度圓上的圓周速度相等（3）齒輪滾刀滾齒：滾刀形狀類(lèi)似螺旋，其軸向截面為一齒條。當(dāng)滾刀繞其軸線回轉(zhuǎn)時(shí)，相當(dāng)于齒條在連續(xù)不斷地移動(dòng)。當(dāng)滾刀和輪坯分別繞各自軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便按展成原理切制出輪坯的漸開(kāi)線齒廓3仿形法與展成法加工齒輪的特點(diǎn)比較根切現(xiàn)象與最少齒數(shù)1根切現(xiàn)象：用展成法加工齒數(shù)過(guò)少的齒輪時(shí)，齒輪坯的齒廓根部將被刀具的齒頂過(guò)多地切削掉的現(xiàn)象根切不僅使輪

7、齒根部削弱，彎曲強(qiáng)度降低，而且使重合度減小，因此應(yīng)設(shè)法避免2不根切的最少齒數(shù)分析：產(chǎn)生根切的直接原因是刀具頂線超過(guò)了理論嚙合線的上界點(diǎn)N1。由于基圓以內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線，則超過(guò)N1的刀刃不能展成漸開(kāi)線齒廓。因此在刀具與被加工輪坯所進(jìn)行的展成運(yùn)動(dòng)中，這部分刀刃必然會(huì)將被加工齒輪根部的漸開(kāi)線齒廓多切去一部講授法啟發(fā)式問(wèn)題探究討論法分?jǐn)?shù)激勵(lì)聽(tīng)講討論回答黑板、ppt5分鐘8講授新知提供咨詢分為了防止根切，必須保證刀具的頂線不超過(guò)N1點(diǎn)?？梢宰C明，滿足不根切的條件是： 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪不根切的最少齒數(shù)：當(dāng)a=20°、h*a=1時(shí)，zmin=17講授法啟發(fā)式問(wèn)題探究討論法分?jǐn)?shù)激勵(lì)聽(tīng)講討論回答黑板、ppt5分鐘9任務(wù)分析分析任務(wù)完成的步驟啟發(fā)法討論法聽(tīng)講討論黑板、紙本8分鐘10任務(wù)實(shí)施小組討論實(shí)施啟發(fā)法討論法指導(dǎo)法操練黑板、紙本10分鐘11檢查點(diǎn)評(píng)總結(jié)1.匯報(bào)結(jié)果：學(xué)生分組匯報(bào)計(jì)算訓(xùn)練結(jié)果