圓柱齒輪減速器模型的多模塊教學使用

摘 要：圓柱齒輪減速器是一種利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的動力傳達裝置。圓柱齒輪減速機是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。圓柱齒輪減速器模型現(xiàn)在被廣泛運用于職業(yè)技術(shù)學校機械基礎課程中，如果能在前期模塊中提前讓學生對該模型有所了解，不僅能提高他們的學習興趣，也能為后期的課程打下基礎，同時達到了教學儀器多次使用以提高使用率的目標，可謂一舉多得。

關(guān)鍵詞：圓柱齒輪減速器 多模塊 拆裝

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0206-01

1 鉗工拆裝測量模塊的使用

技師學院的新生生源大多剛剛初中畢業(yè)，他們對自己所學的新專業(yè)充滿了想象。我們在安排教學模塊時應當注重激發(fā)他們的興趣，讓他們保持好奇心，從而自主的進行探索學習。為了達到這個目的，我認為機械專業(yè)的學生入學之后教學的第一模塊就是安排他們拆裝一級齒輪減速器模型，讓他們對最基礎的機械模型有一定的了解?？刹扇∪舾扇艘唤M的方式，要求每組學生仔細觀察減速器模型中各構(gòu)件結(jié)構(gòu)，并進行圓柱齒輪減速器模型的拆裝與測量。在這個模塊里，要完成的教學任務主要有以下幾點。

1.1 通過拆裝，了解齒輪減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)以及軸和齒輪的結(jié)構(gòu)

為了便于裝配，減速器體一般做成箱蓋和箱體兩部分，用螺栓聯(lián)成一體，同時采用兩個定位銷來保證其準確定位，在箱體上的軸承安裝部位加肋用于提高減速器箱體的剛度，防止受載變形而影響正常傳動，箱蓋頂部設有視孔，以供觀察箱體內(nèi)齒輪嚙合情況和加油之用，其上還設有通氣塞，使它能及時排出箱內(nèi)的熱量。為了檢查箱內(nèi)油面的高低，在箱體的側(cè)面設有觀察孔，在箱體的另一側(cè)面還設有油塞，用于放出箱內(nèi)的廢油。

小齒輪是主動齒輪，大齒輪是被動齒輪，其中小齒輪與軸做成一體，大齒輪與軸之間是用A型普通平鍵連接的，兩端用深溝球軸承支承，軸承的內(nèi)圈由軸肩和擋圈定位，外圈由端蓋的端面定。

1.2 了解減速器軸上零件構(gòu)造作用

軸上零件的定位和固定。一級圓柱齒輪減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，軸承對稱布置在齒輪兩邊。軸外伸端安裝聯(lián)軸器，齒輪靠油環(huán)和套筒實現(xiàn)軸向定位和固定，靠平鍵和過盈配合實現(xiàn)周向固定，兩端軸承靠套筒實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸通過兩端軸承蓋實現(xiàn)軸向定位，聯(lián)軸器靠軸肩平鍵和過盈配合分別實現(xiàn)軸向定位和周向定位。

1.3 熟悉減速器的拆裝和調(diào)整的方法和過程

此項任務主要是為了讓學生認識直齒圓柱齒輪減速箱的用途、工作原理、零件之間的裝配關(guān)系及相互位置。將零件按一般件、常用件和標準件進行分類。觀察、分析、研究部件的結(jié)構(gòu)和工作情況，測量并記錄必要的原始數(shù)據(jù)（如主要間隙、活動范圍等），以便重新裝復后能夠恢復原有性能。

1.4 培養(yǎng)學生對減速器主要零件尺寸目測和測量能力

此項任務主要目的是通過目測和精確測量，綜合運用所學的《機械制圖》書及其他相關(guān)課程知識。通過自己動手拆卸減速器以及對其每個零件外形尺寸的測量，提高動手能力，加深印象，使理論與實踐結(jié)合在一起。在實踐中進一步學習和掌握減速器的工作原理以及一些其他小零件的作用。

2 機械制圖的零件測繪

隨著課程的進行，當機械制圖課程的模塊進行零件的測繪時，減速器的箱體、軸又可用來作為測繪的實體，進一步增進學生的專業(yè)知識技能，并且能達到以下幾點效果：綜合運用制圖課所學的知識，實際動手，通過對部件實物的測量畫出其裝配圖和零件圖，使學生對本課程所學的基本知識、投影理論、機械形狀的常用表達方法、零件圖、裝配圖等內(nèi)容作一次系統(tǒng)復習及掌握程度的全面檢查；熟悉部件測繪的一般方法和步驟，學會常用測量工具的使用方法；學會查閱有關(guān)資料并為后續(xù)課程的學習打下基礎。

2.1 仔細分析，對所畫對象做到心中有數(shù)

在畫裝配圖之前，要對現(xiàn)有資料進行整理和分析，進一步搞清裝配體的用途、性能、結(jié)構(gòu)特點以及各組成部分的相互位置和裝配關(guān)系，對其它完整形狀做到心中有數(shù)。

2.2 根據(jù)實際情況，確定表達方案

該減速器的表達方案可考慮為：主視圖應符合其工作位置，重點表達外形，同時對右邊螺栓連接及放油螺塞連接采用局部剖視，這樣不但表達了這兩處的裝配連接關(guān)系，同時對箱體右邊和下邊壁厚進行了表達，而且油面高度及大齒輪的浸油情況也一目了然；左邊可對銷釘連接及油標結(jié)構(gòu)進行局部剖視，表達出這兩處的裝配連接關(guān)系；上邊可對透氣裝置采用局部剖視，表達出各零件的裝配連接關(guān)系及該結(jié)構(gòu)的工作情況。

俯視圖采用沿結(jié)合剖切的畫法，將內(nèi)部的裝配關(guān)系以及零件之間的相互位置清晰地表達出來，同時也表達出齒輪的嚙合情況、回油槽的形狀以及軸承的潤滑情況。左視圖可采用外形圖或局部視圖，主要表達外形?？梢钥紤]在其上作局部剖視，表達出安裝孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便于標注安裝尺寸。另外，還可用局部視圖表達出螺栓臺階面的形狀。

3 機械設計課程模塊

機械設計課程設計是機械類專業(yè)學生第一次較全面的機械設計訓練，是機械設計和機械設計基礎課程重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)，是讓學生們從動手向動腦轉(zhuǎn)化、從測繪向設計轉(zhuǎn)化的重要階段。

3.1 機械課程設計的目的

（1）通過機械設計課程設計，綜合運用機械設計課程和其它有關(guān)選修課程的理論和生產(chǎn)實際知識去分析和解決機械設計問題，并使所學知識得到進一步地鞏固、深化和發(fā)展。（2）學習機械設計的一般方法。通過設計培養(yǎng)正確的設計思想和分析、解決問題的能力。（3）進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖、查閱設計手冊，熟悉標準和規(guī)范。

3.2 設計課題舉例

設計某一帶式運輸機用一級直齒圓柱齒輪減速器。運輸機二班制連續(xù)工作，單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限10年，運輸帶速度允許差值為±5%。要求設計后畫出裝配圖并對軸和齒輪進行零件圖剖析。相關(guān)數(shù)據(jù)運輸帶拉力2.8 kN、運輸帶速1.4 m/s、卷筒直徑350 mm。

3.3 設計任務要求

減速器裝配圖紙一張（1號圖紙）、軸、齒輪零件圖紙各一張（3號圖紙）、設計說明書一份。

4 結(jié)語

多模塊教學是一種新型的正日益廣泛使用的教學方法，本文針對現(xiàn)金機械裝備中最基本的單級圓柱齒輪減速器模型進行探討，以力求讓學生們在對該模型有所了解的同時提高他們的學習興趣為目標，分三個模塊進行了研究，富有針對性、時效性、高效性，相信在今后的教學過程中予以施行會達到很好的效果。

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