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第7章 机械传动
【课程名称】
其他齿轮传动，齿轮材料，结构及失效形式
【教材版本】
李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。
【教学目标与要求】
知识目标
了解斜齿轮传动特点，主要参数，与直齿圆柱齿轮传动特点的比较。
了解直齿圆锥齿轮传动特点和主要参数。
熟悉齿轮材料的选择及结构与常见失效形式。
能力目标
掌握斜齿轮传动的主要优点，与直齿圆柱齿轮的主要参数的异同点。
熟悉圆锥齿轮传动的主要特点。
3．能够分析齿轮失效的原因，并采取相应的措施。
素质目标
通过直齿与斜齿轮传动比较，能够掌握各自的应用场合和条件。
掌握斜齿轮与直齿轮之间的内在关系。熟悉直齿圆锥齿轮的传动特点。
熟悉齿轮传动失效原因，并能采取相应的解决方法。
教学要求
掌握斜齿圆柱齿轮传动特点及主要参数。
了解直齿圆锥齿轮传动的特点及应用场合。
了解常用齿数的材料，结构及失效形式。
【教学重点】
斜齿圆柱齿数传动的主要特点及与直齿圆柱齿轮传动的区别。
直齿圆锥齿轮传动与圆柱齿轮传动的区别。
齿轮常用材料及主要的失效形式。
【难点分析】
斜齿轮齿廓的形成过程。法向参数与端面参数的内在关系。注重螺旋角β在斜齿轮主要参数中的作用。
点蚀的形成过程。注意解释斜齿在外形上看上去为什么显示成弯曲形状？
【教学方法】
应用比较法来讲授斜齿轮与直齿轮的齿廓形成和主要参数的区别。同时比较直齿圆锥齿轮与直齿圆柱齿轮轴线位置的区别。
【学生分析】
以直齿轮作基础，结合β角的影响使齿形在外圆柱体上表现成螺旋状，这样学生可能比较容易理解斜齿轮的特点。
法面参数与端面参数的关系和取法面参数为标准参数要结合加工过程来讲述，可能比较容易理解。
直齿圆锥齿轮传动的轴线成90°，这是与前者的主要区别，从这个角度出发，学生可能易于理解。
【教学资源】
机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。
吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。
课件，教具。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
导入新课
回忆直齿圆柱齿轮传动的主要特点：
1．两轴线平行，齿向与轴线平行。啮合时整个齿宽同时啮合，退出啮合时整个齿宽同时退出。
2．端面参数为标准值。
如果齿轮的齿向不与轴向平行，而成一定的夹角β，那齿轮的结构和传动将会发生什么变化呢？
讲授新课
先拿一个直齿轮和一个斜齿轮作比较，由此引出新课，主要区别在于齿向与轴线成夹角，这样的齿轮称为斜齿轮。
斜齿轮传动的特点，应用和主要参数
演示斜齿轮传动教具时，应先从直齿轮的啮合线是一条与齿宽等长的且平行轴线的直线说起，由于齿轮传动是高副连接，不可能是面接触，斜齿轮传动的啮合线也必然是一条直线，但这条直线与轴线成β夹角，而且与齿宽不相等，它是随着啮合的变化随变化的，由短逐渐变长，再由长逐渐变短，同时啮合的齿对也比直齿圆柱齿轮传动的对数多，所以斜齿轮传动比直齿圆柱齿轮传动有许多更突出的优点：
传动平稳，噪声振动小，适用于高速传动。
承载能力强，适合于重载工作。
但是也存在产生附加轴向力的缺点。
由于斜齿轮的齿向与轴向成一定夹角，加工齿轮的齿形时，刀具顺着齿形的齿向切削，刀具平行于齿向，为了方便加工，刀具的断面齿形应与齿向的法向齿形一样，这就产生出齿轮的法面参数和端面参数与轴向参数。通常规定了法面的参数为标准参数。两者之间存在着如下关系。
详细推导可从图7-21，22中推出。在基本参数中，斜齿轮比直齿轮多了一个β值，在一对斜齿圆柱齿轮传动中，斜齿轮比直齿轮多了一个的条件。
2．直齿圆锥齿轮传动特点
先演示圆锥齿轮教具，和直齿轮相比，圆锥齿轮的齿形分布在圆锥体的表面，且大小端齿形不一样。两齿轮传动时两轮的轴线一般成90°夹角，它主要应用在两轴相交的传动上。
由于齿形大小不一，给制造带来很大困难，加工精度比较低，因此圆锥齿轮应用在低速轻载的场合。通常为方便制造，以大端的模数m为标准值，其各参数与直齿圆柱齿轮基本相同，只是顶隙系数，而直齿轮的。
齿轮材料，结构及失效形式
齿轮常用材料一般选用中碳钢和合金钢，且大多情况都要经过热处理以提高材料的力学性能；达到齿轮表面硬度较高具有足够的耐磨损，而齿轮芯部具有足够的韧性抗冲击，所以齿轮表面通常要经过淬火处理。
齿轮的失效形式很多，在闭式齿轮中主要是点蚀，在开式传动中，主要是折断。
三．小结
1．斜齿轮传动的主要特点及主要参数。
2．直齿圆柱齿轮传动的特点及应用。
3．常作齿轮材料及热处理要求和齿轮失效形式。
四．布置作业
【课后分析】

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