齿轮的失效形式资料.doc
学科 机械设计
课 班级 轮齿的失效形式 题
人数 150
授课时数 1学时 课型 新授课 周次 第15周 授课时间 2011年6月3日周五第1节
【知识目标】
掌握轮齿失效的几种形式及其产生的条件:
【能力目标】
1,培养学生观察与创新的能力:
教学目的 2,通过讲授,培养学生总结归纳问题的能力:
3,通过本节课,培养学生分析问题解决问题的能力:
【德育目标】
培养学生严谨细致一丝不苟的态度,勇于创新和探索发现的精神和创新精
神:
教学重点 掌握轮齿失效的几种形式及其所产生失效的位置: 教学难点 区分几种轮齿失效所发生的位置: 教具 多媒体课件
1. 通过引导教学,提高学生的观察能力和想象力:
2. 利用多媒体课件展示,优化教学节奏,而且增强了教学的直观性,从而使学生达到
深刻理解的目的: 教
后 3. 让学生主动积极的参与课堂活动,提高思维能力:
小 4. 通过课堂练习及学生表现,表明教学效果良好,加深了学生对所学知识的理解和结 记忆,灵活运用所学知识解决问题的的能力显著提高:
5.通过课后作业,加深和巩固学生对知识的理解:
6.通过课堂提问,活跃课堂气氛,激起学生的学习热情:
授课教师 *** 2011年5月26日 审签 *** 2011年5月31日
?14-1轮齿的失效形式 【教材分析】 机械设计是各级高校机械专业的必备课程:轮齿的失效形式是
《机械设计基础》中的一节内容,轮齿的失效形式对于齿轮传动具有很 大的影响,故轮齿的失效形式在齿轮传动这章中占有很大的比重:
【学生情况分析】 1、学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维逐步向抽象逻
辑思维过渡,但思维过程常常与感性经验相联系,仍需要具体形象来支
持:
2、学生在此之前已经知道了齿轮传动的相关知识(如:齿轮机构 的分类和应用,啮合传动的特点,变位齿轮机构等)已具备学习本节
内容的基础知识和基本能力:然而轮齿的失效形式以及其发生失效的
位置对于学生来说是新的知识,需要具体的归纳与区分:
3、此班学生学习积极性高,基础较好,但仍有少部分学生对综合 性理解能力稍差:
【教学方法】 1、通过日常生活中的小事例激发学生的想象力,在给出答案的同
时引出本节内容:
2、教师通过直观教学,利用多媒体技术演示强化学生的感性认
识,从而达到理解的目的:
3、考虑学生的认知特点,引导学生仔细观察,激烈学生积极思考,
尽可能让学生自己总结出几种轮齿失效形式所发生的位置:教师在适
当的时候进行点拨,梳理,归纳与概括:这样,有利于培养学生的主
动意识和创新意识:
4、在课程结束后安排相关的实验,进一步加深学生对理论知识的
理解,同时培养学生的动手能力:
教学内容,方法,过程
一、组织教学,展示 安定课堂秩序,集中学生注意力:
重难点
(2分钟)
, 投影本节课的 教学重点:
重难点 掌握轮齿失效的几种形式及其失效所发生的位置:
教学难点:
区分几种轮齿失效所发生的位置:
二、复习引入 上学期在《机械原理》课程中,我们学过了齿轮机构,今天我们就齿
(5分钟) 轮来进一步分析轮齿的失效形式:
, 出示标题 ?14-1轮齿的失效形式
在日常生活中,在很多区域都用到
齿轮,上学期《机械原理》的课程中我们
了解到圆柱齿轮按两轮相对运动时平面
, 教师设问 运动还是空间运动分为平面齿轮传动和
, 学生回答 空间齿轮传动:
, 教师设问 1、在日常生活中哪些领域需要用到齿
, 学生回答 轮?
机械手表,传送带,减速器,电风
引出本节课课程 扇,自行车等
2、在用到齿轮的地方会发生什么现象?
举例说明
自行车上会出现吊链的现象,带打滑等现象:
三、新课教学 我们的生活和齿轮有着密切的联系,是否考虑过上述现象所产生的
(25分钟) 原因:下面我们就共同学习轮齿的失效形式这节内容,本节课的重点
是了解几类失效形式及其所发生失效的位置:
, 课件展示
齿轮传动的失效主要是轮齿的失效,而齿轮的轮缘,轮辐,轮毂, 教师讲解 等很少失效:轮齿的失效分为轮齿折断和齿面破坏两大类:齿面破坏
又分为齿面点蚀,齿面胶合,齿面磨损和齿面塑性变形:
(一)齿轮折断
根据受载性质:轮齿折断分为疲劳折断和过载折断两大类:
(1)疲劳折断
齿轮传动中,轮齿受多交变载荷作用,在齿根的危险剖面上作用着
弯曲疲劳应力,在齿根处产生疲劳裂纹,在交变的弯曲疲劳应力作用
下,疲劳裂纹逐渐扩展,最终导致轮齿疲劳折断:
(2)过载折断
齿宽较小的直齿圆柱齿轮,齿根裂纹一般从齿根沿齿向扩展,发生
全齿折断:
在斜齿轮圆柱齿轮传动中,轮齿工作齿面上的接触线为一斜线,轮
齿受载后发生局部折断;齿宽较大的直齿圆柱齿轮容易因制造及安装
误差,以及因轴的弯曲变形过大而使载荷集中在齿的一端,也会造成局
部折断:
(二)齿面点蚀
齿面疲劳点蚀是润滑良好的闭式软面齿轮传动常见的失效形式
:齿面点蚀的位置通常在齿根表面的节线附近:
对于闭式硬齿面齿轮传动,开式齿轮传动会存在点蚀现象吗?
闭式硬齿面齿轮传动,由于齿面接触强度高,一般不容易出现疲劳, 教师设问 点蚀,然而一旦出现疲劳点蚀,就是扩展性点蚀:
开式齿轮传动,齿面磨损较快,疲劳点蚀还来不及形成,表层已经被, 教师解答 磨损掉了,一般看不到齿面点蚀现象:
,三,齿面胶合
涂抹
轻微 熔焊
高速重载 尖峰 粘着磨损 撕脱
低速重载 冷焊 划伤 胶合
咬死
齿轮传动中,齿面上滑动系数愈大的部位,愈易发生胶合,故胶合首
先出现在齿顶和齿根啮合处:
(四)齿面磨损
齿面磨损分为磨粒磨损和研磨磨损:开式齿轮传动中,齿面磨损是
主要的失效形式:
(五)齿面塑性变形
四、课堂提问 齿面塑性变形发生的条件是在塑性软齿面上:在主动轮上出现凹
(5分钟) 沟,在从动轮上出现凸棱:
1、下面没有点蚀失效的齿轮传动为()齿轮传动:
A,闭式软面 B,闭式硬齿面 C,开式 D,闭式
答案:C
讲解:齿面疲劳点蚀是润滑良好的闭式软面齿轮传动常见的失效形式
:
开式齿轮传动,齿面磨损较快,疲劳点蚀还来不及形成,表层已经
被磨损掉了,一般看不到齿面点蚀现象:
2、容易产生齿面胶合的场合为()齿轮传动:
A,低速重载 B,闭式软面 C,闭式硬齿面 D,开式
答案:A
五,课堂小结 讲解:在低速重载的齿轮传动中,齿面间压力大,速度低,使得润滑油
(5分钟) 膜不易形成也不可能产生胶合:
, 课件展示
, 教师启发学生共
同总结本节课内1,轮齿失效的几种形式;
容 2,失效发生的部位;
3,失效所发生的场合:
六、布置作业
(1分钟)
七、课堂解疑
(老师在下面巡视,有
不明白的同学发问) 列表概括轮齿几种失效形式发生的部位及其产生失效的条件:
(2分钟)
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