Урок. Методичні рекомендації на тему" Зубчасті передачі"

Про матеріал

В даній роботі розкривається методика проведення інтегрованого заняття з дисциплін “Технічна механіка” та “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка” із застосуванням мультимедійного проектора та закріплення лекційного матеріалу виконанням робочого креслення зубчастого колеса.

Перегляд файлу

УКРАЇНА

Міністерство освіти і науки України

Національний університет біоресурсів і природокористування України

ВІДОКРЕМЛЕНИЙ ПІДРОЗДІЛ НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

“НЕМІШАЇВСЬКИЙ АГРОТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ”

Технологія проведення інтегрованого заняття з дисциплін “Технічна механіка” та “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка” по темі “Зубчасті передачі. Основні співвідношення. Виконання робочого креслення зубчастогоколеса”

(методичні вказівки)

2019

Автори:

Грязнова І.В. – викладач дисципліни “Технічна механіка”, спеціаліст першої кваліфікаційної категорії,

Мирончук В.М. – викладач дисципліни “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”, спеціаліст вищої кваліфікаційної категорії.

Рецензент:Панасенко В.С. –викладач спец. дисциплін, спеціаліст вищої кваліфікаційної категорії.

В даній роботі розкривається методика проведення інтегрованого заняття з дисциплін “Технічна механіка” та “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка” із застосуванням мультимедійного проектора та закріплення лекційного матеріалу виконанням креслення зубчастого колеса.

Зміст

Вступ	4
1. Технологія проведення інтегрованого заняття з дисциплін "Технічна механіка" і "Основи нарисної геометрії та інженерна графіка"	6
2. План заняття	20
3. Висновки	23
4. Література	24
5. Додатки	25

Вступ

Сьогодення вимагає від спеціалістів не лише глибоких фахових знань, а й уміння орієнтуватися в складних життєвих, політичних, економічних процесах, що відбуваються у світі, широкого кругозору, володіння іноземними мовами.

Звідси постає важлива науково – практична проблема щодо пошуку шляхів створення такої педагогічної системи в навчальному закладі, яка б репрезентувала синтез наукових знань, умінь і навичок студентів, що дають змогу по –різному виявляти творчий потенціал фахівця в різних видах його майбутньої діяльності.

Формуванню спеціаліста сприяють інтегровані заняття, які створюють умови для творчого розвитку студентів та якісного засвоєння навчального матеріалу.

Міждисциплінарні інтегровані заняття краще використовувати під час викладання нового матеріалу, проведення практичних занять, завдяки тому можна:

зняти умовні бар’єри, що розділяють навчальні дисципліни і забезпечити взаємопроникнення та концентрування знань;
уникати дублювання навчального матеріалу;
визначити обсяг обов’язкових знань, умінь і навичок;
підвищити мотивацію до навчання і забезпечити пізнавальну діяльність на занятті кожного студента;
встановлювати взаємозв’язки між навчальними дисциплінами з метою розширення кругозору і системи знань у студентів;
забезпечити професійну спрямованість навчання і вміння застосовувати знання в практичній діяльності.

Інтегроване заняття –це модель заняття, яку розробляють та реалізують викладачі за участю студентів з метою вивчення складних питань, що є предметом розгляду суміжних навчальних дисциплін, наприклад, технічної механіки та основ нарисної геометрії та інженерної графіки.

На цьому занятті студенти використовують теоретичні знання з основних співвідношень зубчастої передачі з технічної механіки розділу “Деталі машин”при виконанні креслення зубчастого колеса.

Досліджуючи теоретичні та практичні знання, студенти використовують їх при виконанні курсового проекту.

1. Технологія проведення інтегрованого заняття з дисциплін “Технічна механіка” і “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”

1. Організаційна частина.

Перевірка готовності студентів та аудиторії до роботи.

2. Актуалізація опорних знань студентів.

Актуалізація опорних знань студентів проводиться методом фронтального опитування в вигляді бесіди двома викладачами.

На минулих заняттях почали вивчати види передач та загальні відомості про зубчасті передачі.

Викладач дисципліни “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”

Питання: 1. Що називається передачами?

Відповідь:Обертальний рух від одного вала на інший передається за допомогою різноманітних деталей, сукупність яких називається передачею.

Питання:2. Які види передач використовуються у машинобудуванні?

Відповідь: фрикційна, пасова, ланцюгова, зубчаста, черв’ячна, рейкова.

Питання:3.З яких деталей складається зубчаста передача?

Відповідь:З шестерні та зубчастого колеса.

Питання:4.Де застосовується зубчаста передача?

Відповідь: Коробка передач, задній міст, редуктор.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

Питання: 5. Як класифікують механічні передачі?

Відповідь:1. За способом передавання руху:

а) передачі тертям – фрикційні, пасові, канатні;

б) передачі зачепленням – зубчасті, черв’ячні, гвинтові, ланцюгові.

2. За способом з’єднання:

а) з безпосереднім контактом – фрикційні, зубчасті, черв’ячні;

б) з проміжною гнучкою ланкою – пасові, ланцюгові.

Питання:6.Як класифікують зубчасті передачі?

Відповідь:

1. За конструктивним оформленням:

а) відкриті;

б) напіввідкриті;

в) закриті.

2. За швидкістю:

а) тихохідні – 3…4 м/с;

б) середньошвидкісні – 4…15 м/с;

в) високошвидкісні – більше 15 м/с.

3. За взаємним розташуванням осей валів:

а) циліндричні – осі паралельні;

б) конічні – осі перетинаються;

в) гвинтові – осі схрещуються.

4. По формі бокової поверхні зуба (форма профілю зуба):

а) евольвентне зачеплення;

б) зачеплення Новикова;

в) циклоїдальні.

5. По взаємному розташуванню зубів на ободі колеса:

а) прямозубі;

б) непрямозубі;

в) шевронні.

Питання:7. Які існують переваги та недоліки зубчастої передачі?

Відповідь:Переваги:

1. Можливість передати потужності до 50 000 кВт при швидкості до 150 м/с.

2. Сталість передаточного відношення.

3. Компактність.

4. Надійність.

5. Висока втомна довговічність передачі.

6. Високий ККД η = 0,96…0,99.

7. Простота обслуговування та догляду.

8. Порівняно невеликі сили тиску на вали та їх опори.

9. Може бути виготовлена з металевих та неметалевих матеріалів.

Недоліки:

1. Обмеженість передаточного відношення.

2. Є джерелом вібрації і шуму, особливо при низькій якості виготовлення і монтажу та значних швидкостях.

3. При великих перевантаженнях можлива поломка деталей.

4. Відносна складність виготовлення високоточних зубчастих коліс.

3. Аналіз відповідей.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

Аналізуються відповіді студентів під час фронтального опитування, виставляються оцінки за відповіді та вказуються помилки.

4. Повідомлення теми та мети заняття.

Викладач дисципліни “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”

Тема заняття:“Зубчасті передачі. Основні співвідношення. Виконання креслення зубчастого колеса.”

Мета заняття: Вивчити основні співвідношення та елементи зубчастого колеса. Використати ці знання при виконанні креслення зубчастого колеса.

5. Мотивація навчальної діяльності.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

Вивчення теми “Зубчасті передачі. Основні співвідношення” необхідна при послідуючому виконанні курсового проекту з розрахунку циліндричного редуктора та вивчення тем з спец. дисциплін: “Трактори та автомобілі” , “Ремонт машин”, “Сільськогосподарські машини”.

6. План заняття.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

1. Основні співвідношення та елементи зубчастого колеса.

Виконується креслення зубчастого колеса з його основними розмірами, параметрами.:

ОСНОВНІ СПІВВІДНОШЕННЯ ТА ЕЛЕМЕНТИ ЗУБЧАСТОГО КОЛЕСА

z₁ – число зубів шестерні

z₂ – число зубів колеса

Ρ – крок зачеплення, мм

Модуль зачеплення:

m= p/π, мм

Висота головки зуба:

ha= m, мм

Висота ніжки зуба:

h_f= 1,25m, мм

Висота зуба:

h= ha + h_f_,=m + 1,25m, мм

ОСНОВНІ СПІВВІДНОШЕННЯ ТА ЕЛЕМЕНТИ ЗУБЧАСТОГО КОЛЕСА

Ділильний діаметр:

d = mz

Діаметр виступів зубів:

d_а= d + 2ha = mz + 2m, мм

Діаметр западин зубів:

d_f= d - 2h_f= mz – 2,5m, мм

Передаточне число:

u = n₁/ n₂= d₂/d₁= z₂/ z₁

Міжосьова відстань:

а_w= (d₁ + d₂)/2, мм

Ширина вінця шестерні:

b = а_{w ·}ψ_ba

6. Самостійна робота.

Викладач дисципліни “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”

А тепер згідно вашого варіанту виконайте креслення зубчастого колеса.Формат А3.(Додаток 1 - 3).

7. Підведення підсумків.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

Проводиться тестовий контроль по темі “Циліндричні зубчасті передачі”.

Дається 5 питань по темі та 4 варіанти відповідей. Потрібно вибрати вірний варіант. За “5”правильних відповідей ви отримаєте – “5” балів, за “4”правильних відповідей – “4” бали, за “3” правильних відповідей – “3” бали, за “0” – “2” відповіді – “2”бали.

На відповіді вам дається 7 хвилин.

Тести: додаток 4.

Викладач дисципліни “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”

Аналізується якість виконання креслення циліндричної зубчастої передачі. Вказуються недоліки та виставляються оцінки за креслення.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

Аналізуються відповіді студентів по тестам та виставляються оцінки.

8. Домашнє завдання.

Викладач дисципліни “Технічна механіка”

УстюговІ.І. Деталі машин– К.: Вища. школа, 1984. – стор. 103 – 111.

Викладач дисципліни “Основи нарисної геометрії та інженерна графіка”

Закінчити креслення та усунути вказані викладачем недоліки.

План заняття №

Дисципліна

Технічна механіка. Основи нарисної гео-

Група

Дата

Група

Дата

метрії та інженерна графіка

ЕР-22

Тема заняття

Зубчасті передачі.

Основні співвідношення. Виконання креслення

зубчастої передачі.

Тривалість

хвилин

Тип заняття, вид заняття

Практичне заняття (розповідь, демонстрація,

пояснення, виконання креслення )

Мета заняття

Дидактична

Використати знання про основні співвідношення та елементи зубчастого колеса при виконанні практичної роботи з основ нарисної геометрії та інженерної графіки

Виховна

Виховувати творче відношення до виконання завдання, вміння аналізувати та вирішувати поставлені задачі, проблемні питання.

Міжпредметні зв’язки	Передують дисципліни	Матеріалознавство (Вуглецеві та леговані сталі. Обробка на фрезерних верстатах);
		ВСТВ (Допуски та посадки шпонкових з’єднань)
	Забезпечуються дисципліни		технічна механіка(курсове проектування ), ремонт машин та обладнання, трактори і автомобілі, сільськогосподарські машини.

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗАНЯТТЯ

А. Наочні посібники	Плакати: Зубчасті передачі, макет зубчастої шестерні.


Б. Роздатковий матеріал		Завдання по курсу креслення.

В. Технічні засоби навчання – мультимедійнийпроектор (презентація).


Г. Робочі місця		Аудиторія 135

Д. Література основна		1. Устюгов І.І. Деталі машин– К.: Вища. школа, 1984.,
		стор. 103 – 111.
2.Боголюбов С.К. Черчение: М.: Машиностроение, 1989. -358 с., ил.

Додаткова	3. Ердеді О.О. Технічна механіка - К.: Вища. школа, 1983.,- 368 с.

Зміст заняття

№ етапу	Етапи заняття, учбові питання і їх зміст, зміст практичних завдань, контрольних завдань	Форми і методи навчання	Зміни, зауваження
1.	Організаційна частина.
	Перевірка готовності студентів та аудиторії до	Бесіда
	роботи.

2.	Актуалізація опорних знань	Бесіда
	- Викладач з основ нарисної геометрії:
	1. Як класифікують передачі?	Демонстрація
	2. З яких деталей складається зубчаста передача?	матеріалів
	3. Де застосовується зубчаста передача?	з допомогою
	- Викладач технічної механіки:	мультімедіа
	4. Які існують переваги та недоліки зубчастої переда-
	чі?
	5. Як класифікують зубчасті передачі?

3.	Аналіз відповідей	Контроль
		рівня підготов-
		ки студентів

4.	Повідомлення теми та мети, завдань	Розповідь
	Основні співвідношень та елементи зубчастого колеса
	Виконання креслення. Мета: використати знання про
	основні співвідношення та елементи зубчастого
	колесапри виконанні робочого креслення
	зубчастого колеса

5.	Мотивація навчальної діяльності	Розповідь
	Необхідність вивчення теми: ”Зубчастіпередачі.	пояснення
	Основні співвідношення” при послідуючому
	виконанні курсового проекту з розрахунку циліндрич-
	ного редуктора та вивчення тем зспец. дисциплін:
	трактори та автомобілі, ремонт машин та обладь.,
	сільськогосподарські машини

6.	План заняття
	6.1. Основні співвідношення прямозубої циліндричної	Розповідь
	передачі.	Демонстрація
	6.2. Виконання креслення зубчастого колеса	матеріалів
	Формат А3	з допомогою
		мультімедіа
		Бесіда


7.	Самостійна робота
	Виконання креслення зубчастого колеса	Бесіда
		Розповідь
		Демонстрація



8.	Підведення підсумків
	8.1. Проведення тестового контролю по зубчастим	Тестовий
	циліндричним передачам.	контроль


9.	Оцінка роботи студентів.	пояснення
	Домашнє завдання.	викладача.
	Л1 – стор.103 – 111,закінчити виконання робочого
	креслення зубчастого колеса
	Вказати об’єм, труднощі, рекомендації, до роботи.

Викладачі: Мирончук В.М., Грязнова І.В.

Висновки

В процесі проведення інтегрованого заняття по темі “Зубчасті передачі. Основні співвідношення” відбувається формування вмінь та навичок, застосування набутих теоретичних знань студентів з двох дисциплін на практиці.

Інтегровані заняття прискорюють процес адаптації студентів до конкретних виробничих ситуацій, формують навики використання теоретичних знань з різних дисциплін у взаємозв’язку з набутими практичними навиками. Вони викликають зацікавлення студентів, активізують їх розумову діяльність, творчу активність. Ці фактори належним чином впливають на якість успішності студентів.

Інтегровані заняття – це прогресивна форма викладання матеріалу курсів, між якими існують міжпредметні зв’язки.

Проведення таких занять дає можливість формувати в студентів цілісні знання, уміти використовувати в практичній діяльності знання, знаходити правильні рішення, активізувати процес навчання, досягти високої активності студентів, виховувати почуття відповідальності, взаємодопомоги, підвищувати ефективність навчання.

Під час формування висококваліфікованого фахівця є те, що студент одержує комплекс знань, має можливість визначити роль і місце кожної дисципліни і швидко адаптуватися на практиці.

Інтегровані заняття з двох або декількох навчальних дисциплін формують навички самостійної роботи студентів, активізують їх розумову діяльність та творчу активність, наближають абстрактну ситуацію до реальних умов виробництва, прищеплюють любов та зацікавленість у майбутній професії.

Література

1. Устюгов І.І. Деталі машин– К.: Вища. школа, 1984., 399с.

2. Ердеді О.О. Технічна механіка - К.: Вища. школа, 1983., - 368 с.

3. Курсовоепроектирование деталей машин: учеб. пособие для учащихсямашиностроительныхтехникумов /С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.П. Чернин и др. – 2-е узд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 416 с.: ил. – стор. 41 – 46.

Додаток 1

Варіанти до виконання креслення

№ варіанта

Z₁

Z₂

D_B1

D_B2

Додаток 2

Розміри призматичних шпонок та пазів

ГОСТ 23360 - 78

Діаметр валу

Переріз шпонки

Глибина пазу

Фаска

Довжина шпонки, l

b_ш

вал

втулка

t₁

t₂

З 12 до 17

17…22

22 … 30

30 … 38

38 … 44

44 …50

50 … 58

3,5

5,5

2,3

2,8

3,3

3,8

4,3

0,25…0,40

0,40…0,60

10…65

14…70

18…90

22…110

28…140

36…160

45…180

Додаток 3

Співвідношення розмірів елементів циліндричногозубчастого та колеса

Елемент передачі

Позначення

Розмір, мм

Висота головки зуба

Висота ніжки зуба

Висота зуба

Ділильний діаметр колеса

Діаметр вершин колеса

Діаметр западин колеса

Довжина ступиці колеса

Зовнішній діаметр ступиці колеса

Діаметр вала колеса

Ширина зубчастого вінця

Товщина обода зубчастого вінця

Товщина диска

h_a

h_f

d₂

d_a2

d_f2

l_ст2

d_ст2

D₂

δ₀

h_a = m

h_f = 1,25m

h = h_a + h_f= 2,25m

d₂ = mz₂

d_a2 = d₂ + 2h

d_f2 = d₂– 2h_f

l_ст2 = (0,7…1,8)d_B2

d_ст2 = 1,6 d_B2

D₂ = 1,2 d_B2

b= (6…7)m

δ₀ =(2,5…4)m

е = (0,2…0,3)b

Додаток 4

Тести по темі: «Зубчасті циліндричні прямозубі передачі»

Порівнюючи зубчасті передачі з іншими механічними передачами, відмічають:

а) складність виготовлення та контроль зубців;

б) неможливість проковзування;

в) високий к.к.д.;

г) малі габарити;

д) шум при роботі;

е) велику довговічність та надійність;

ж) можливість використання у широкому діапазоні моментів, швидкостей, передаточних відношень.

Скільки з перерахованих властивостей можна віднести до переваг?

1. Три. 2. Чотири. 3. П’ять. 4. Шість.

Щоб зубчасті колеса можна було ввести у зачеплення, що повинно у них бути однаковим?

1. Діаметри. 2. Ширина. 3. Число зубців. 4. Крок.

Повна висота зуба в нормальному (нарізаному без зміщення) зубчатому колесі дорівнює 9 мм. Чому дорівнює модуль?

1) 2 мм; 2) 2,5 мм; 3) 3 мм; 4) 4 мм.

Скільки з написаних співвідношень відповідають передаточному числу зубчатої передачі (індекс 1 позначає ведучий елемент, індекс 2 - ведений)?

Тут d – діаметр ділильного кола; z – число зубів; n – частота обертання; Т – момент; η – к.к.д.

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

Механізм має декілька послідовних передач; при обертанні ведучого валу з швидкістю 1000 об/хв ведений обертається з швидкістю 80 об/хв. Як вірно назвати цей механізм?

1. Коробка передач.

2. Варіатор.

3. Мультиплікатор.

4. Редуктор.

Відповіді на тести по темі: «Зубчасті циліндричні прямозубі передачі»

1. Порівнюючи зубчасті передачі з іншими механічними передачами, відмічають:

а) складність виготовлення та контроль зубців;

б) неможливість проковзування;

в) високий к.к.д.;

г) малі габарити;

д) шум при роботі;

е) велику довговічність та надійність;

ж) можливість використання у широкому діапазоні моментів, швидкостей, передаточних відношень.

Скільки з перерахованих властивостей можна віднести до переваг?

1. Три. 2. Чотири. 3. П’ять. 4. Шість.

2. Щоб зубчасті колеса можна було ввести у зачеплення, що повинно у них бути однаковим?

1. Діаметри. 2. Ширина. 3. Число зубців. 4. Крок.

3. Повна висота зубця в нормальному (нарізаному без зміщення) зубчатому колесі дорівнює 9 мм. Чому дорівнює модуль?

1) 2 мм; 2) 2,5 мм; 3) 3 мм; 4) 4 мм.

4. Скільки з написаних співвідношень відповідають передаточному числуредуцирюучей зубчатої передачі (індекс 1 позначає ведучий елемент, індекс 2 - ведений)?

Тут d – діаметр ділильного кола; z – число зубців; n – частота обертання; Т – момент; η – к.к.д.

1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

5. Механізм має декілька послідовних передач; при обертанні ведучого валу з швидкістю 1000 об/хв ведений обертається з швидкістю 80 об/хв. Як вірно назвати цей механізм?

1. Коробка передач.

2. Варіатор.

3. Мультиплікатор.

4. Редуктор.

Оцінювання тесту