輪系傳動比計算機(jī)械基礎(chǔ)教案

1、教案首頁 2009年全國技工教育和職業(yè)培訓(xùn) 參評組別：B組 優(yōu)秀教研成果評選活動參評教案專業(yè)分類：機(jī)加工 課程名稱：機(jī)械基礎(chǔ)（第四版） 定軸輪系傳動比計算 作者姓名： * 單 位： 東莞市*學(xué)校 通訊地址： 東莞市*號 郵政編碼： * 聯(lián)系電話： * 科 目：機(jī)械基礎(chǔ)（第四版）授課班級：08級模具（1）班授課地點：多媒體教室（一）室課 時：2課時課 題：62 定軸輪系的傳動比授課方式：講授教學(xué)內(nèi)容：定軸輪系的傳動比及其計算舉例教學(xué)目標(biāo)：能熟練進(jìn)行定軸輪系傳動比的計算方法及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定選用教具：三角板、圓規(guī)、平行軸定軸輪系模型、非平行軸定軸輪系模型教學(xué)方法：演示法、循序漸進(jìn)教學(xué)法、典型例題

2、法第一部分：教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入新課（約7分鐘）（一）組織教學(xué)（2分鐘）學(xué)生點名考勤，課前6S檢查，總結(jié)表揚上次優(yōu)秀作業(yè)學(xué)生，調(diào)節(jié)課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生主動性。（二）教學(xué)回顧（2分鐘）1、什么是輪系？2、輪系有什么應(yīng)用特點？3、輪系的分類依據(jù)是什么？可分為哪幾類？4、什么是定軸輪系？（讓學(xué)生回顧上次課的內(nèi)容）（三）復(fù)習(xí)，新課導(dǎo)入（2分鐘）演示減速器、車床主軸箱、鐘表機(jī)構(gòu)等，我們看到的這些都是定軸輪系的應(yīng)用，請問：我們生活中常見鐘表里的時針走一圈，分針走了12圈，秒針走了720圈，那么由時針到秒針是如何實現(xiàn)傳動的？時針把運動傳到秒針時，其轉(zhuǎn)速大小有何變化？具體比值如何確定？（四）教學(xué)內(nèi)容介紹（1分鐘

3、）重點：定軸輪系的傳動路線的分析、傳動比的計算及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。難點：非平行軸定軸輪系傳動比公式推導(dǎo)及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。二、新課講解（約32分鐘）（一）定軸輪系的傳動比概念（2分鐘）教師先展示定軸輪系模型，引導(dǎo)學(xué)生參與到演示教學(xué)中來，通過一對齒輪的傳動比概念，教師提出問題：定軸輪系的傳動比是否就是輸入軸的轉(zhuǎn)速與輸出軸的轉(zhuǎn)速之比？引發(fā)學(xué)生思考。演示得出定軸輪系的概念：定軸輪系的傳動比是指首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比。（二）知識分解（12分鐘）對于定軸輪系，我們不但要能求出傳動比的大小，還要能確定末輪的回轉(zhuǎn)方向。如車床主軸箱，我們知道了電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，主軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向從何而得？因此，我們先

4、把定軸輪系分解為各對齒輪副，如果知道了各對齒輪副的傳動比大小和回轉(zhuǎn)方向，那總的傳動比大小和末輪的回轉(zhuǎn)方向就不得而知了。1、齒輪副的作圖講解軸承與固定齒輪的作圖表示法，引出內(nèi)、外嚙合圓柱齒輪副、圓錐齒輪副、蝸輪蝸桿副和齒輪齒條的作圖。2、齒輪副的傳動比和回轉(zhuǎn)方向（重點內(nèi)容）（1）一對圓柱齒輪： 傳動比i：外嚙合：i=；內(nèi)嚙合： i =?；剞D(zhuǎn)方向：a、用傳動比表示：i的結(jié)果為正值，表示兩輪的回轉(zhuǎn)方向相同；為負(fù)值，表示回轉(zhuǎn)方向相反。b、用箭頭表示：用相同指向的箭頭表示回轉(zhuǎn)方向相同；相反指向的箭頭表示回轉(zhuǎn)方向相反。（口訣：外改內(nèi)同）（2）一對圓錐齒輪：傳動比i：i =?；剞D(zhuǎn)方向：只能用箭頭表示，箭頭應(yīng)

5、同時指向或同時背離嚙合點。（口訣：同時指向或背離）（3）蝸桿蝸輪副：傳動比i：i =。（口訣：左旋左，右旋右）回轉(zhuǎn)方向：只能用箭頭表示，左旋用左手，右旋用右手。（三）知識組合（18分鐘）1、定軸輪系的作圖定軸輪系是由各齒輪副連接而成的，對于它的作圖，只要把各齒輪副拼連而成即可。2、定軸輪系傳動比的計算1) 分析輪系的組成:2) 分析傳動路線：輪系中各對齒輪的傳動比用雙下角標(biāo)表示，如i12=n1/n2=Z2/Z1；i 34=n3/n4=Z4/Z3；i56=n5/n6=Z6/Z5；i 78=n7/n8=Z8/Z7；i 89=n8/n9=Z9/Z8。輪系的傳動比等于各級齒輪副傳動比的連乘積，即i總=

6、 i12 i 34 i56 i 78i89=（Z2/Z1）（Z4/Z3）（Z6/Z5）（Z8/Z7）（Z9/Z8）=（1）4 Z2 Z4 Z6 Z9Z1 Z3 Z5 Z7。式中輪系的傳動比等于輪系中所有從動齒輪齒數(shù)的連乘積與所有主動齒輪齒數(shù)的連乘積之比。根據(jù)上式，可得定軸輪系傳動比的一般公式如下：i1k=（1）m各級齒輪副中從動齒輪齒數(shù)的連乘積各級齒輪副中主動齒輪齒數(shù)的連乘積。式中m輪系中所有外嚙合圓柱齒輪副的對數(shù)。3、注意：（難點內(nèi)容）（-1）m表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向的異同，計算結(jié)果為“+”，表示末輪的回轉(zhuǎn)方向與首輪一致；結(jié)果為“”，表示末輪的回轉(zhuǎn)方向與首輪相反。此判斷方法，只適用于平行軸圓柱

7、齒輪傳動的輪系。對于非平行軸的定軸輪系（即含有圓錐齒輪副、蝸輪蝸桿副），不能使用（-1）m來確定末輪的回轉(zhuǎn)方向，只能用標(biāo)注箭頭的方法來確定。其傳動比的計算公式可寫成：i總=各級齒輪副中從動齒輪齒數(shù)的連乘積各級齒輪副中主動齒輪齒數(shù)的連乘積。4、惰輪及其的作用（重點內(nèi)容）教師演示含有惰輪的定軸輪系，并引導(dǎo)學(xué)生思考：上題中的8齒輪有何特征？對計算結(jié)果有無影響？對末輪的回轉(zhuǎn)方向有無影響？1）惰輪的概念根據(jù)我們的觀察，定軸輪系如果增加8齒輪，9齒輪的旋轉(zhuǎn)方向改變了，但沒有改變7齒輪與9齒輪之間的傳動比，因此惰輪就是在兩齒輪之間的齒輪，該齒輪只改變該齒輪副中從動輪的回轉(zhuǎn)方向，不改變該齒輪副的傳動比大小。2

8、）惰輪的作用a：在齒輪副的主、從動輪間每增加一個惰輪，從動輪的回轉(zhuǎn)方向就改變一次。b：增加奇數(shù)個惰輪，主從動輪的回轉(zhuǎn)方向相同；增加偶數(shù)個惰輪，主從動輪的回轉(zhuǎn)方向相反。三、誤區(qū)導(dǎo)航(約6分鐘)（一）易混淆問題一（3分鐘）問題：在判斷蝸輪蝸桿的回轉(zhuǎn)方向時，注意帶圓弧的箭頭所代表的是旋轉(zhuǎn)方向，學(xué)生弄不清箭頭所指方向是指什么方向，經(jīng)常說成是“順時針或逆時針”； 少部分學(xué)生弄不清蝸桿、錐齒輪旋轉(zhuǎn)方向。解答：教師演示含有蝸輪蝸桿的定軸輪系模型，請學(xué)生仔細(xì)觀察各輪的回轉(zhuǎn)方向。1、問：蝸輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)是否在同一平面內(nèi)？答：不是，它們的軸線相互交錯垂直。 2、問：箭頭的旋轉(zhuǎn)方向是指向齒輪哪一側(cè)? 答：指向齒輪的可

9、見側(cè)。結(jié)論：蝸輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)方向并不在同一平面內(nèi)。那么，我們就不能說哪一個是順時針，哪一個是逆時針。要掌握用箭頭表示旋轉(zhuǎn)方向，關(guān)鍵在于掌握箭頭是指向齒輪可見側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向，還要注意不可見的一側(cè)圓弧線要與該軸線斷開表示。（二）易混淆問題二（3分鐘）問題：在將齒數(shù)代入傳動比公式進(jìn)行計算時，少部分學(xué)生弄不清哪一個為主動輪、哪一個為從動輪。解答：在分析傳動路線時，先要讓學(xué)生仔細(xì)觀察輪系中的輸入軸和輸出軸以及各輪之間的作用關(guān)系，讓學(xué)生判斷傳動中的主從關(guān)系，重點指出主動輪是帶動從動輪旋轉(zhuǎn)并使從動輪產(chǎn)生運動和動力的齒輪，并在分析傳動線路時標(biāo)注字母，注意主、從動輪確定，避免混淆。四、課堂舉例（約17分鐘）如下圖所

10、示的定軸輪系，Z1=20，Z2=28，Z3=18，Z4=54，Z5=24，Z6=30，Z7=18，Z8=24，Z9=36，計算i19，并根據(jù)輪1的回轉(zhuǎn)方向判定齒輪9的回轉(zhuǎn)方向。解題意見：首先分析傳動線路，后根據(jù)題目中齒輪副的情況完成齒輪的旋轉(zhuǎn)方向和主、從動輪，最后計算傳動比。解：1、分析傳動路線：Z2/Z1Z4/Z3Z6/Z5Z8/Z7Z9/Z8。2、解題思路：由于該輪系是平行軸定軸輪系，故旋轉(zhuǎn)方向既可用符號表示，又可用箭頭來表示。3、傳動比的計算i19=（1）4(Z2 Z4 Z6 Z8 Z9)/( Z1 Z3 Z5 Z7 Z8)=(2854302436)/(2018241824)=10.5；

11、4、各輪的回轉(zhuǎn)方向如圖中所標(biāo)。五、新課講解綜合應(yīng)用（課堂練習(xí)）（約23分鐘）（一）課堂練習(xí)下圖所示的定軸輪系,Z1=2、Z2=42、Z3=24、Z4=72、Z5=20、Z6=40。求該輪系的傳動比i并判斷各輪的回轉(zhuǎn)方向，在圖中標(biāo)注出來。解題意見：首先分析傳動線路，后根據(jù)題目中齒輪副的情況完成齒輪的旋轉(zhuǎn)方向和主、從動輪，最后計算傳動比。解:1、分析傳動路線：Z2/Z1Z4/Z3Z6/Z5。2、解題思路：由于該輪系是非平行軸定軸輪系，故傳動比公式前的符號不能表示旋轉(zhuǎn)方向，只能用箭頭來表示。3、傳動比的計算i=(Z2Z4Z6)/(Z1Z3Z5)=(427240)/(22420)=126；4、各輪的回

12、轉(zhuǎn)方向如圖中箭頭所示。六、歸納小結(jié)、布置作業(yè)（約5分鐘）（一）歸納小結(jié)（3分鐘）定軸輪系的傳動比n1nk各級齒輪副中從動齒輪齒數(shù)的連乘積各級齒輪副中主動齒輪齒數(shù)的連乘積大?。篿1k= = 轉(zhuǎn)向：1、畫箭頭法（適合任何定軸輪系）；2、（1）m法（只適合所有齒輪軸線都平行的情況）。 （二）布置作業(yè)（2分鐘）習(xí)題冊P32選擇題第1、2、4題，P33判斷題第1、2、4題，P33選擇的第1、2、3題， P34計算題第2題。第二部分：板書設(shè)計掛圖：略 例題講解：略62 定軸輪系的傳動比一、定軸輪系傳動比：首末兩輪的轉(zhuǎn)速（角速度）之比。二、齒輪副的傳動比及回轉(zhuǎn)方向1、圓柱齒輪副內(nèi)嚙合：傳動比：.方向：.外嚙

13、合：傳動比：.方向：.圓錐齒輪副：傳動比：.方向：蝸輪蝸桿副：傳動比：.方向：掛圖：略 課堂練習(xí)：略62 定軸輪系的傳動比三、定軸輪系的傳動比計算公式（知識點組合、作圖略）1、傳動比公式：i1k=（1）m 2、平行軸定軸輪系直接利用上式進(jìn)行傳動比大小的計算，結(jié)果為正表示末輪與首輪旋轉(zhuǎn)方向相同，為負(fù)則相反，也可在圖上用標(biāo)注箭頭的方法表示旋轉(zhuǎn)方向。3、非平行軸定軸輪系直接利用上式進(jìn)行傳動比大小的計算，旋轉(zhuǎn)方向則在圖上用標(biāo)注箭頭的方法表示。附教學(xué)設(shè)計過程：一、學(xué)情分析學(xué)生已在第四章齒輪傳動和第五章蝸桿傳動學(xué)習(xí)了一對圓柱齒輪內(nèi)外嚙合、一對圓錐齒輪、蝸輪蝸桿傳動情況，其重點是傳動比大小的計算，對兩輪的旋

14、轉(zhuǎn)方向也有一定了解；對它們的簡圖符號表示沒有提及，而定軸輪系的學(xué)習(xí)必須在能夠繪制和識讀傳動系統(tǒng)簡圖的前提下，對定軸輪系的傳動比才能進(jìn)行計算和判定各輪的回轉(zhuǎn)方向。本課程是08模具專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該專業(yè)的學(xué)生知識基礎(chǔ)和理解能力不理想，學(xué)生重實際操作技能輕理論知識學(xué)習(xí)，對理論學(xué)習(xí)的興趣不夠濃厚，導(dǎo)致理論教學(xué)存在傳授難。二、教材內(nèi)容的分析處理“定軸輪系傳動比計算”是全國中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)通用教材機(jī)械基礎(chǔ)第六章第二節(jié)的內(nèi)容。本章內(nèi)容是前面幾種機(jī)械傳動的綜合應(yīng)用，也是在實際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用較廣泛的一種傳動。本次課學(xué)習(xí)的“定軸輪系傳動比計算”是本章的核心內(nèi)容，既是前面各章內(nèi)容的綜合應(yīng)用，又是

15、本章后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生推理分析問題、解決實際問題的工作能力過程。根據(jù)授課內(nèi)容特點，本節(jié)課的關(guān)鍵問題主要有兩個：1、定軸輪系傳動比大小等于輪系中所有各對齒輪的從動輪齒數(shù)的乘積與輪系中所有各齒輪主動輪齒數(shù)的乘積之比。因此正確判斷哪些齒輪是主動輪，哪些是從動輪是解題的關(guān)鍵；2、定軸輪系中包含著圓柱齒輪、圓錐齒輪、蝸輪蝸桿等齒輪，由于一對空間齒輪為非平行定軸輪系，不能說其亮輪的旋向相同或相反，因此，輪系中各輪的轉(zhuǎn)向必須在圖上永箭頭表示出來，而不能根據(jù)齒輪外嚙合對數(shù)（-1）m來確定輸入軸與輸出軸的關(guān)系。因此，用箭頭方法表示確定輪系中各輪的轉(zhuǎn)向是關(guān)鍵。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，本人在教學(xué)過

16、程中做如下處理：1）結(jié)合多媒體課件、模型和機(jī)加工實習(xí)對機(jī)床傳動機(jī)構(gòu)的講解，理論聯(lián)系實際，加強(qiáng)學(xué)生對定軸輪系傳動結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)向的認(rèn)識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性。2）利用常用齒輪傳動的傳動比、回轉(zhuǎn)方向和機(jī)構(gòu)簡圖對比分析，循序漸進(jìn)，總結(jié)歸納，讓學(xué)生對各知識點理解充分、脈絡(luò)清晰。3）針對學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱和理解能力不夠強(qiáng)等特點，首先對定軸輪系的傳動線路進(jìn)行分析，然后對定軸輪系傳動比公式進(jìn)行了推導(dǎo)及提出相關(guān)的注意事項，增加了對應(yīng)的例題講解和相應(yīng)的課堂練習(xí)，把該部分內(nèi)容進(jìn)行了重點剖析和強(qiáng)化教學(xué)，特別細(xì)化了傳動路線的分析、非平行軸定軸輪系回轉(zhuǎn)方向的判定。三、教學(xué)重點與難點1、教學(xué)目標(biāo)知識和能力目標(biāo)：1）會繪制定軸

17、輪系并能識讀2）能進(jìn)行傳動路線的分析3）能熟練進(jìn)行定軸輪系傳動比計算和各輪回轉(zhuǎn)方向的判定素養(yǎng)目標(biāo)：1）培養(yǎng)團(tuán)隊意識和6S現(xiàn)場管理意識2）培養(yǎng)分析判斷、解決問題的能力3）培養(yǎng)自學(xué)能力2、教學(xué)重點1）定軸輪系傳動路線的分析。理由：此知識點是進(jìn)行定軸輪系傳動比計算和各輪回轉(zhuǎn)方向判定的前提條件。2）定軸輪系傳動比計算和各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。理由：此知識點既是總結(jié)歸納前面所學(xué)內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。3、教學(xué)難點非平行軸定軸輪系傳動比公式推導(dǎo)及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。理由：此知識點學(xué)生對所學(xué)知識理解不深和區(qū)分不透徹，致使知識的遷移甚至困難。四、教學(xué)方法1、教法根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容及特點，為了有效地突出重

18、點，突破難點，按照學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知規(guī)律和記憶遺忘曲線，采用以導(dǎo)帶學(xué)，以練為主的教學(xué)方法，具體教法如下：1）循序漸進(jìn)教學(xué)法教師把定軸輪系中各齒輪副的傳動比及回轉(zhuǎn)方向一一解剖，學(xué)生在能夠進(jìn)行齒輪副的傳動比計算和轉(zhuǎn)向的判定后再組合回輪系的傳動比及末輪的回轉(zhuǎn)方向。首先分析定軸輪系的傳動路線，再把各對齒輪副的傳動比連乘，推出定軸輪系傳動比公式，最后按傳動路線對旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行判斷。2）典型例題講解法教師選一道典型例題進(jìn)行詳細(xì)分析、講解，特別是傳動路線的分析，再把各輪齒數(shù)代入公式進(jìn)行計算，注意區(qū)分主動輪與從動輪，然后作旋轉(zhuǎn)方向的判定，最后歸納小結(jié)形成知識結(jié)構(gòu)。2、學(xué)法指導(dǎo)學(xué)法指導(dǎo)的本意并不在于讓學(xué)生了解、記住一些學(xué)習(xí)方法，而在于提高學(xué)生的自學(xué)能力。特別是當(dāng)技校學(xué)生走上社會后，原有的知識滿足不了生產(chǎn)實際的需要，只能不斷更新知識。要求學(xué)