Конспект урока по теме Зубчатая муфта устройство и принцип работы
 Скачать 427.69 Kb.
|
|
Дисциплина: Устройство и эксплуатация легкового автомобиля. Тема: Зубчатая муфта Конспект урока по теме «Зубчатая муфта – устройство и принцип работы» Учебные цели урока: Образовательная: ознакомиться с назначением зубчатой муфты (3-й уровень усвоения знаний - осмысление); – представлять назначение, устройство и работу зубчатой муфты(2 уровень усвоения знаний - представление); - уметь производить расчёт зубчатой муфты (4 уровень усвоения знаний – применение знаний) Воспитательная: формирование профессиональных навыков, любви к избранной профессии Развивающая: формирование мыслительной деятельности: анализировать получаемый материал, выделять главное, делать выводы. Учебные задачи урока: 1. Определить и принять учебную цель (задачи) на урок 2. На основе мыслительных операций сравнения и обобщения выявить общие и существенные признаки изучаемых понятий. 3. Изучить устройство и работу зубчатой муфты. 4. Выполнить практические задания по определению причины износа зубчатой муфты, произвести расчет зубчатой муфты. 5. Подвести итоги работы на уроке (рефлексия) Тип урока: комбинированный. Методы обучения: объяснительно-репродуктивный, побуждающе-поисковый, инструкционно-исполнительский (приемы преподавания и учения: объяснение, демонстрация; беседа; проблемный диалог; работа с учебником; практическая работа). Межпредметные связи: физика. Ресурсы и оборудование: 1. Справочник/Б. А. Балашов, Р. Р. Гальпер, Л. М. Гаркави и др.; Под общ. ред. Ю. А. Державца. —Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1985 — 232 с, ил, презентация. Ход урока 1. Организационная часть (2 мин). Преподаватель с помощью дежурного проверяет явку обучающихся и заполняет журнал; проверяет готовность обучающихся к уроку (возможны различные воспитательные ситуации по поводу опозданий, неподготовленности к уроку и др.). 2. Повторение пройденного материала, актуализация знаний (6 мин). Вопросы: Для чего используют муфты? Какие различают группы муфт по принципу действия и характеру работы? Назовите основную характеристику муфты. Дайте название самой простой конструкции и обычно применимую в лёгких машинах на валах диаметром до 70 мм. По каким напряжениям проверяют упругие муфты? Преподаватель привлекает обучающихся к анализу ответов товарищей, обобщает учебный материал. 3. Целеполагание (2 мин). Мотивация к принятию цели урока. Вопросы к обучающимся: «В чём заключается роль муфтовых соединений в эксплуатации автомобиля?» «Чем обусловлена необходимость применения муфт?» Обучающиеся в результате диалога о вспоминают о роли муфтовых соединений и их применение. Дальше задается вопрос: «Может ли муфта выполнять роль соединения горизонтальных валов, способных сдерживать незначительные смещения осей валов и в любой их комбинации», "Как вы думаете, есть ли другой тип муфт, которые выполняют эту функцию? Попробуйте дать название этому виду", "У нас проблемная ситуация, чего мы не знаем? В результате ответов учащиеся приходят к выводу, что на уроке они познакомятся с другим видом муфт. Преподаватель:«Таким образом, мы подошли с вами к новой теме урока (формулируем вместе с обучающимися): «Зубчатая муфта – устройство и принцип работы». Целью урока соответственно будет (формулируем вместе с обучающимися): «узнать устройство и принцип работы зубчатой муфты». В результате коллективного обсуждения определяем основные задачи на урок: 1. Изучить устройство и работу зубчатой муфты. 2. Усвоить основные понятия по теме урока 3. Закрепить полученные знания. 4. Выполнить практические задания по определению причины износа зубчатой муфты, произвести расчет зубчатой муфты 5. Подвести итоги работы на уроке (рефлексия) 4. Изложение нового материала (30 мин). Зубчатая муфта получила широкое распространение в машиностроительной области. Зубчатые муфты обладают высокой несущей способностью и надежностью при небольших габаритных размерах благодаря большому количеству зубьев, работающих одновременно; они обеспечивают значительную скорость вращения; окружная скорость на зубьях может достигать 25 м/с. Допустимые радиальные и угловые смещения валов составляют соответственно 1...3,5 мм и 15‘...1°30‘. Зубчатая муфта, обеспечивающая передачу крутящего момента от 1000 до 63 000 Нм для валов диаметром от 40 до 200 мм (рис. 1), состоит из двух втулок 1 с наружными зубьями и съемного зажима 2 с надетыми на них внутренними зубьями. Части сепаратора затягиваются винтами. Параметры и размеры зубчатых муфт со съемным сепаратором приведены в таблице 1.  Рис. 1 Муфта зубчатая  Таблица 1 – Параметры и размеры зубчатой муфты Муфты изготавливают трех типов: · с разъемной обоймой; · с промежуточным валом; · с неразъемной обоймой. Втулки муфт изготавливают с цилиндрическими отверстиями для коротких концов валов по ГОСТ 12080-66 и с коническими отверстиями для коротких концов валов по ГОСТ 12081-72. Зубья зубчатых венцов втулок выполнены бочкообразной формы (рис. 1, в). В этом случае смещение оси каждой втулки относительно оси сепаратора, возникающее во время эксплуатации, больше не допускается. При угловом смещении оси ступицы от несущей обоймы на 15' возможно изготовление зубчатых венцов втулок с прямыми зубьями (см. рис. 1, d). Зубья втулки и зажимы выполнены с эвольвентным профилем (рис. 1, б) и углом зацепления по ГОСТ 13755-81 двух стандартов точности: нормального при окружной скорости (на начальной окружности зубчатой муфты) м/с и увеличенного при м/с. Шероховатость рабочих поверхностей зубьев, посадочных и центрирующих поверхностей отверстий во фланцах зажимов и фланцевых полумуфт, фланцевых соединителей микрон, а остальных обработанных поверхностей < 80 микрон (ГОСТ 2789-73). Максимальные отклонения от размера выполняются в соответствии с H7. Когда валы перекошены из-за наличия сил трения между зубьями втулок и зажимов, муфты оказывают изгибающее воздействие на валы. Изгибающий момент составляет около 0,1 от крутящего момента T. Вопрос. Как снизить потерю на трение и увеличить долговечность зубьев зубчатого соединения? Верно, для снижения потерь на трение и увеличения долговечности зубьев зубчатое соединение смазывают маслом большой вязкости. Для герметизации муфт по ГОСТ Р 50895-96 предусмотрена специальная конструкция уплотнения. Допускается применение уплотнений по ГОСТ 9833-73 и ГОСТ 8752-79, а также другие виды уплотнений, обеспечивающие герметичность муфты. Вопрос. Предположите, как подбирают муфты? Выбор муфты производится в зависимости от диаметра вала и передаваемого крутящего момента по критерию  ,где  - наибольший длительно действующий момент; - табличное значение передаваемого крутящего момента; k - коэффициент , учитывающий режим работы.Принимаем k= 1 . Таким образом ,  = = 104,17 Н м.Диаметр муфты рассчитываем по эмпирической формуле dм 10  ,где  ; - отношение рабочей ширины зубчатого венца к расчетному диаметру, = 0,2 0,25 ;  - коэффициент, зависящий от твердости активных поверхностей зубьев муфты. При твердости поверхности зубьев 56 - 62 HRC 12, а при твердости 40 - 50 HRC 4< 6.Получаем при  =4dм 10  51 мм .По табл.2 для рассчитанных Т и d выбираем зубчатую муфту d=60 мм; Т =4000 Н м. Таблица 2. Основные параметры зубчатых соединительных муфт  Вопрос. Что может вызвать износ зубчатых муфт? В надлежащих условиях эксплуатации и при хорошей смазке, зубчатых муфт может удовлетворительно работать в течение многих лет. Вязкость смазочного материала оказывает существенное влияние на скорость износа, особенно на низких и средних скоростях. Износ может повлиять на производительность муфты по двум направлениям: На сколько уменьшается толщина зуба при износе, на столько уменьшается его прочность. Зубья, имеющие высокие давления на поверхности, как правило, изнашиваются быстрее, чем остальные. В конце концов все зубья передают крутящий момент в равной степени и скорости износа становится постоянной. На протяжении многих лет, особый тип повреждения поверхности зубьев вызывал недоумение пользователей муфт. Из-за странного вида разрушения, этот тип износа известен как "червячный след". Вопрос. Передоложите, в каком случае происходит разрушение. Червячные следы вызваны очень локализованным схватыванием, как таковую скорости скольжения в одиночку нельзя обвинить в такого рода разрушениях. Вполне вероятно, что червячный след вызван сочетанием неблагоприятных моментов, несбалансированностью и скоростью скольжения. Таким образом, скорость оказывает существенное влияние на износ муфты: высокая скорость снижает износ, в то время как низкие скорости могут в сочетании, с некоторыми смазочными материалами, привести к отказу муфты. 5. Закрепление нового материала (5 мин.) Вопросы: Как устроена зубчатая муфта? Для чего применяют смазку и почему изнашиваются зубья? Назовите допустимые радиальные и угловые смещения валов. Какой формы выполнены венцы втулок? Как производят расчёт зубчатой муфты? Что представляет из себя вид «Червячный след»? 6. Воспитательная ситуация. Вопрос. Если говорить о смазке зубьев, то что требуется от водителя, чтобы деталь прослужила долго. 6 . Практическая работа (40 мин.) (с использованием справочника) Задание 1. 1.Получить у преподавателя зубчатую муфту для исследования. 2. Выполнить эскиз муфты 3.Описать как устроена и работает муфта. 4.Дать характеристику муфты. 5.Для заданного варианта соединения валов указать тип подобранной муфты и привести расчёты. Задание 2. Опишите причины износа зубчатой муфты и способы устранения. 7. Подведение итогов урока (5 мин). Преподаватель подводит итоги урока, выставляет отметки, проводит рефлексию. Рефлексия деятельности. Обучающиеся отвечают на ряд вопросов: «Что узнали сегодня на уроке? Чему научились? Какие трудности были в процессе работы? Что понравилось (не понравилось) и почему? Учащимся выдается домашнее задание: Повторить учебный материал урока по учебнику (С... ) |