《機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)》案例

《機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)》教學(xué)案例Ⅰ教案教學(xué)內(nèi)容：科教版高一新教材第4章第1節(jié)第1課時(shí)一、教學(xué)任務(wù)介紹：《常見(jiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)》是上海市二期課改科教版第十年級(jí)勞動(dòng)技術(shù)教材第四章第一節(jié)的內(nèi)容。教材通過(guò)三個(gè)部分，即機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介、綜合實(shí)踐，向?qū)W生介紹了機(jī)械傳動(dòng)常用的傳動(dòng)形式、工作原理、傳動(dòng)特點(diǎn)及其應(yīng)用。介紹了液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理和組成，液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)。教材編寫(xiě)通過(guò)討論與交流、資料庫(kù)、觀察與思考、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新等學(xué)習(xí)形式，引導(dǎo)學(xué)生邊閱讀、邊操作，邊歸納，從而經(jīng)歷學(xué)習(xí)的全過(guò)程?！冻Ｒ?jiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)》擬用2-3節(jié)課完成教學(xué)任務(wù)。本教案是其中的第1課時(shí)。§1機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二、教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)和技能(1)初步了解常見(jiàn)的帶、齒輪、鏈、平面連桿、凸輪傳動(dòng)的特點(diǎn)。(2)初步學(xué)會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2、過(guò)程和方法：(1)通過(guò)分組活動(dòng)，閱讀教材，實(shí)驗(yàn)探究，交流歸納，了解常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)。(2)利用機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配套器材，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，分組設(shè)計(jì)組裝，初步學(xué)會(huì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀(1)通過(guò)閱讀教材、實(shí)驗(yàn)探究、觀察、分析、比較等思維活動(dòng)，感受常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)的價(jià)值，激發(fā)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的興趣。(2)通過(guò)分組學(xué)習(xí)，培養(yǎng)合作交流能力；實(shí)驗(yàn)組裝能力，獲得成功的樂(lè)趣。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)及其應(yīng)用。2、教學(xué)難點(diǎn)利用配套器材設(shè)計(jì)和組裝傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。四、器材與學(xué)習(xí)資源：1.每2人使用1套機(jī)械傳動(dòng)配套器材，螺絲刀一把，電腦.，投影儀，帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)及平面連桿傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)教具各一個(gè)。2.每4人下發(fā)一個(gè)學(xué)習(xí)包，內(nèi)含閱讀材料，思考問(wèn)題，設(shè)計(jì)創(chuàng)新課題。五、教學(xué)流程：跨組交流知識(shí)整合情景引入跨組交流知識(shí)整合情景引入提出問(wèn)題閱讀教材實(shí)驗(yàn)討論應(yīng)用知識(shí)設(shè)計(jì)創(chuàng)新教師引導(dǎo)應(yīng)用知識(shí)設(shè)計(jì)創(chuàng)新教師引導(dǎo)深化討論交流體會(huì)思考新問(wèn)題六、教學(xué)過(guò)程：1.情景創(chuàng)設(shè)：通過(guò)多媒體課件中機(jī)械傳動(dòng)的實(shí)例，如空氣壓縮機(jī)的工作情景，學(xué)生上學(xué)騎自行車(chē)情景，用傳送帶輸送貨物情景，或自制機(jī)械傳動(dòng)教具引入課題，激發(fā)學(xué)生探知欲望。提問(wèn)：常用的機(jī)械傳動(dòng)有哪些形式？通過(guò)閱讀材料：知道常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)形式。教師通過(guò)自制教具講演常見(jiàn)的五種傳動(dòng)形式，使學(xué)生對(duì)傳動(dòng)有初步認(rèn)識(shí)。板書(shū)：常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)形式2.學(xué)生分組探究活動(dòng)：教師設(shè)問(wèn)引導(dǎo)：常見(jiàn)的五種傳動(dòng)各有怎樣的特點(diǎn)？請(qǐng)學(xué)生分組活動(dòng)?；顒?dòng)一：以帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，鏈、平面連桿和凸輪傳動(dòng)三部分內(nèi)容劃分，分組學(xué)習(xí)。對(duì)每組設(shè)計(jì)了不同的學(xué)習(xí)包，組長(zhǎng)安排組員按設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)流程，先閱讀教材，從文字?jǐn)⑹錾狭私鈧鲃?dòng)的組成和種類(lèi)，工作原理，傳動(dòng)特點(diǎn)及其應(yīng)用?；顒?dòng)二：各組通過(guò)配套器材分別搭建學(xué)習(xí)包中給出的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)?？梢圆捎枚喾N方法搭建。通過(guò)傳動(dòng)演示，觀察分析，知道輸出軸是減速，還是增速，與主、從動(dòng)輪直徑大小有關(guān)。活動(dòng)三：各組初步交流活動(dòng)獲得成果：通過(guò)多媒體課件播放五種傳動(dòng)特點(diǎn)對(duì)比列表，請(qǐng)每組一個(gè)組員按表格選項(xiàng)交流填充，其他組員可補(bǔ)充。通過(guò)交流回答，使其他組內(nèi)組員也了解其他不同的傳動(dòng)特點(diǎn)。板書(shū)：五種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)傳動(dòng)形式組成傳動(dòng)特點(diǎn)應(yīng)用帶傳動(dòng)主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、傳動(dòng)帶靠帶與輪間摩擦力傳動(dòng)，會(huì)打滑略齒輪傳動(dòng)主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪靠齒嚙合傳動(dòng)略鏈傳動(dòng)主、從動(dòng)鏈輪，鏈鏈與鏈輪嚙合傳動(dòng)略平面連軒傳動(dòng)曲柄、連桿、滑塊曲柄、連桿、搖桿圓周運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換圓周運(yùn)動(dòng)與擺動(dòng)轉(zhuǎn)換略凸輪傳動(dòng)凸輪、挺桿齒輪等速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為挺桿變速直線運(yùn)動(dòng)略3、教師對(duì)帶傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)及鏈傳動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)一步展開(kāi)討論：活動(dòng)四：（1）教師結(jié)合自制教具演示“打滑”現(xiàn)象，請(qǐng)學(xué)生回答教材第90頁(yè)的“討論與交流”。多媒體播放：在帶傳動(dòng)中，如果帶與帶輪之間所產(chǎn)生的摩擦力不夠就會(huì)出現(xiàn)帶在帶輪上的滑動(dòng)，這種情況稱(chēng)為“打滑”。如果出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，就會(huì)影響傳動(dòng)效果，此時(shí)可采取哪些措施來(lái)“防止”打滑？（2）教師通過(guò)多媒體播放請(qǐng)學(xué)生回答教材中第91頁(yè)、第92頁(yè)、第94頁(yè)，第95頁(yè)四個(gè)“觀察與思考”題?！粼谟秒妱?dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)的機(jī)械中，一般采用哪種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作動(dòng)力輸出？教師出示簡(jiǎn)易電梯中的減速箱，觀察采用什么傳動(dòng)形式？為什么？教師引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械過(guò)載保護(hù)角度去思索采用帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原因?！粲门涮灼鞑慕M成如圖4－7所示的四種齒輪傳動(dòng)，仔細(xì)觀察它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)的特點(diǎn)，進(jìn)一步驗(yàn)證齒輪傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方位的轉(zhuǎn)換。◆學(xué)生回答：如圖所示是一個(gè)“變臉”作品，說(shuō)一說(shuō)，實(shí)現(xiàn)“變臉”所采用的是什么傳動(dòng)？教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考通過(guò)帶傳動(dòng)如何實(shí)現(xiàn)“變臉”的？為利用齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)一個(gè)“變臉”類(lèi)似的作品作鋪墊?！艚處熣?qǐng)學(xué)生通過(guò)教材中圖4－13照片觀察變速自行車(chē)的結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：踏板的踩動(dòng)是如何傳遞給后輪的？變速自行車(chē)的變速機(jī)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)變速的？板書(shū)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新活動(dòng)（1）教師通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)自制教具演示后，請(qǐng)學(xué)生利用配套器材，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)如教材第96頁(yè)圖所示能來(lái)回振動(dòng)的篩子。（2）教師通過(guò)凸輪傳動(dòng)自制教具演示后，請(qǐng)學(xué)生利用配套器材，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)如教材第97頁(yè)圖所示能上下振動(dòng)的機(jī)構(gòu)。（3）教師組織學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。5、小結(jié)與思考：學(xué)生回答教師提出的問(wèn)題后，請(qǐng)學(xué)生收集除機(jī)械傳動(dòng)外的其他傳動(dòng)有關(guān)信息，并利用學(xué)過(guò)的知識(shí)，思考利用齒輪傳動(dòng)，設(shè)計(jì)一個(gè)與“變臉”類(lèi)似的作品。六背景資料齒輪的歷史據(jù)史料記載，遠(yuǎn)在公元前400～200年的中國(guó)古代就已開(kāi)始使用齒輪，在我國(guó)山西出土的青銅齒輪是迄今已發(fā)現(xiàn)的最古老齒輪，作為反映古代科學(xué)技術(shù)成就的指南車(chē)就是以齒輪機(jī)構(gòu)為核心的機(jī)械裝置。17世紀(jì)末，人們才開(kāi)始研究能正確傳遞運(yùn)動(dòng)的輪齒形狀。18世紀(jì)，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用日益廣泛，先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開(kāi)線齒輪。一直到20世紀(jì)初，漸開(kāi)線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢(shì)。

早在1694年，法國(guó)學(xué)PhilippeDeLaHare首先提出漸開(kāi)線可作為齒形曲線。1733年，法國(guó)人提出輪齒接觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)中心連線上的節(jié)點(diǎn)。一條輔助瞬心線分別沿大輪和小輪的瞬心線（節(jié)圓）純滾動(dòng)時(shí)，與輔助瞬心線固聯(lián)的輔助齒形在大輪和小輪上所包絡(luò)形成的兩齒廓曲線是彼此共軛的，這就是Camus定理。它考慮了兩齒面的嚙合狀態(tài)，明確建立了現(xiàn)代關(guān)于接觸點(diǎn)軌跡的概念。1765年瑞士的L·Euler提出漸開(kāi)線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡明了相哈合的一對(duì)齒輪，其齒形曲線的曲率半徑擔(dān)和曲率中心位置的關(guān)系．后來(lái)Savary進(jìn)一步完成這-方法，成為現(xiàn)在的Euler－Savary方程．對(duì)漸開(kāi)線齒形應(yīng)用作出貢獻(xiàn)的是RobertWillis.他提出中心距變化時(shí)，漸開(kāi)線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點(diǎn)．1873年德國(guó)工程師Hoppe提出，對(duì)不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時(shí)的漸開(kāi)線齒形，從而奠定了現(xiàn)代變位齒輪的思想基礎(chǔ)．

19世紀(jì)末，展成切齒法的原理及利用此原理切齒的專(zhuān)用機(jī)床與刀具的相繼出現(xiàn)，使齒輪加工具有較完備的手段后，漸開(kāi)線齒形更顯示出。巨大的優(yōu)越性。切齒時(shí)只要將切齒工具從正常的嚙合位置稍作移動(dòng)，就能用標(biāo)準(zhǔn)刀具在機(jī)床上切出相應(yīng)的變位齒輪、1908年，瑞士MAAG研究了變位方法并制造出展成加工插齒機(jī)。后來(lái)，英國(guó)bss、美國(guó)AGMA、德國(guó)DIN相繼對(duì)齒輪變位提出了多種計(jì)算方法。

為了提高動(dòng)力傳動(dòng)齒輪的使用壽命并減小其尺寸。除從材料、熱處理及結(jié)構(gòu)等方面改進(jìn)外圓弧齒形的齒輪獲得了發(fā)展。1907年，英國(guó)人FrankHumphris最早發(fā)表了圓弧齒形．1926年．瑞士人EruestWildhaber取得法面圓弧齒形斜齒輪的專(zhuān)利權(quán)。1955年，蘇聯(lián)的M·L·Novikov完成了圓弧齒形齒輪的實(shí)用研究并獲得列寧勛章。1970年。英國(guó)Rolls－Royce公司工程師R·M.·Studer取得了雙圓弧齒輪的美國(guó)專(zhuān)利。這種齒輪現(xiàn)已日益為人們所重視，在生產(chǎn)中發(fā)揮了顯著效益。Ⅱ、教學(xué)設(shè)計(jì)的思路：常見(jiàn)機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)是進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，也是十年級(jí)勞動(dòng)技術(shù)教材的重點(diǎn)章節(jié)之一，具有舉足輕重的作用。常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)中的帶、齒輪、鏈傳動(dòng)的組成，學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，還是較熟悉的傳動(dòng)例子。而對(duì)平面連桿和凸輪傳動(dòng)相對(duì)了解會(huì)較陌生些。在教學(xué)中通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)演示，揭示出它們的傳動(dòng)特點(diǎn)。對(duì)教材中傳動(dòng)比的學(xué)習(xí)作一般的要求。要求知道輸出軸是減速還是加速的判斷方法。由于教學(xué)內(nèi)容較豐富，在1節(jié)課時(shí)間安排中，采用根據(jù)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容分組學(xué)習(xí)，再進(jìn)行各組交流歸納的方法，使全體學(xué)生初步知道常用機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)。為進(jìn)一步學(xué)會(huì)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。課堂中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過(guò)收集信息，動(dòng)手實(shí)踐等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，獲取相關(guān)知識(shí)。再通過(guò)組間交流，傳遞學(xué)習(xí)成果。在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思維能力，合作交際能力等情感意識(shí)。Ⅲ、教學(xué)反思：1、實(shí)施本教學(xué)設(shè)計(jì)，我的體會(huì)，課前教師必須對(duì)教材精心備課，制作好適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)包。2、教師必須具備較強(qiáng)的教學(xué)調(diào)控能力。對(duì)學(xué)生