輪系定軸輪系教案2公開(kāi)課

1、定軸輪系課程名稱機(jī)械基礎(chǔ)授課班級(jí)高二綜合預(yù)科班授課地點(diǎn)教室（多媒體設(shè)備）課 時(shí)6課時(shí)學(xué)習(xí)單元定軸輪系課 題定軸輪系教學(xué)內(nèi)容1.定軸輪系的傳動(dòng)比的計(jì)算方法及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定；2.定軸輪系末端帶移動(dòng)件的傳動(dòng)計(jì)算；3.定軸輪系中齒輪受力分析。教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】1.掌握定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算方法及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定；2.掌握定軸輪系末端帶移動(dòng)件的傳動(dòng)計(jì)算；3.掌握定軸輪系中齒輪受力分析?！灸芰δ繕?biāo)】1.知識(shí)的獲取、消化和吸收；2.分析判斷、解決問(wèn)題的能力；3.利用分解組合法應(yīng)用知識(shí)的能力?！厩楦心繕?biāo)】1.語(yǔ)言表達(dá)能力； 2.團(tuán)隊(duì)意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1.定軸輪系的識(shí)讀、傳動(dòng)路線的分析。2.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)

2、算、各輪回轉(zhuǎn)方向的判定、末端帶移動(dòng)件的傳動(dòng)計(jì)算和齒輪受力分析。教學(xué)難點(diǎn)定軸輪系各部分知識(shí)的綜合運(yùn)用。行為能力分析【專業(yè)能力】熟練繪制定軸輪系，領(lǐng)會(huì)定軸輪系的識(shí)讀，掌握定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算、各輪回轉(zhuǎn)方向的判定、末端帶移動(dòng)件的傳動(dòng)計(jì)算和齒輪受力分析?！痉椒芰Α恐R(shí)的獲取和消化吸收，分析判斷、解決問(wèn)題，分解組合應(yīng)用，自學(xué)能力；【社會(huì)能力】語(yǔ)言表達(dá)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、展示技術(shù)。教學(xué)方法任務(wù)式教學(xué)法、模塊化教學(xué)法、多媒體演示法、分解組合教學(xué)法、分組測(cè)試激勵(lì)法教具多媒體課件、實(shí)物投影儀教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教 學(xué) 內(nèi) 容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【任務(wù)發(fā)布與分解】【定軸輪系部分任務(wù)單】(該類題目為高考必考題)現(xiàn)有一定軸輪系

3、，已知各齒輪齒數(shù)Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，Z5=18，Z6=18，Z7=1，Z8=40，Z9=20，齒輪9的模數(shù)m=3mm，齒輪1的轉(zhuǎn)向如箭頭所示，n1=100r/min，請(qǐng)完成一下任務(wù)：【任務(wù)一】用箭頭法判別齒條10的移動(dòng)方向？【任務(wù)二】計(jì)算出傳動(dòng)比i18？【任務(wù)三】確定蝸輪8的轉(zhuǎn)速n8為多少？（r/min）【任務(wù)四】計(jì)算齒條10移動(dòng)的速度v6為多少？（m/s） （注：了解其他幾種末端形式，并分別掌握其移動(dòng)速度計(jì)算。）1.給每個(gè)學(xué)生發(fā)放一張任務(wù)單，并進(jìn)行任務(wù)簡(jiǎn)單分析和分解。2.提示學(xué)生該類題目為高考必考題，激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性。接受任務(wù)單，了解任務(wù)，【任務(wù)一】【任務(wù)一】【

4、任務(wù)一】用箭頭法判別齒條10的移動(dòng)方向？【復(fù)習(xí)回顧】1.一對(duì)齒輪傳動(dòng)類型：（1）另外包括齒條傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、轂輪提升重物幾種情況2.兩對(duì)及以上情況：3.輪系中惰輪的定義和作用 輪系中，只改變齒輪副中從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向，而不改變齒輪副傳動(dòng)比大小的齒輪稱為惰輪。兩齒輪間若有奇數(shù)個(gè)惰輪時(shí)，首、末兩輪的轉(zhuǎn)向相同；若有偶數(shù)個(gè)惰輪時(shí)，首、末兩輪的轉(zhuǎn)向相反。舉例 略提出要求：回顧前面單元涉及各種齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向判別（播放圖片）根據(jù)教師播放的各種齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，回顧復(fù)習(xí)其傳動(dòng)判別方法【解決任務(wù)一】用箭頭法判別齒條10的移動(dòng)方向？1. 各組巡視，并進(jìn)行指導(dǎo)；2. 指定學(xué)生回答問(wèn)題1.分組討論完成；2.學(xué)生代表回答

5、?！緩?qiáng)化練習(xí)】1.用箭頭法判別下列各輪系中各輪轉(zhuǎn)向。1.各組巡視，并進(jìn)行指導(dǎo)；2.指定學(xué)生展示完成的任務(wù)學(xué)生分組討論完成【任務(wù)二】【任務(wù)二】計(jì)算出傳動(dòng)比i18？【新知】一.定軸輪系的傳動(dòng)比概念定軸輪系的傳動(dòng)比是指首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比。（要求領(lǐng)會(huì)定軸輪系傳動(dòng)比概念）二.定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算（重點(diǎn)內(nèi)容）輪系的傳動(dòng)比等于各級(jí)齒輪副傳動(dòng)比的連乘積或等于輪系中所有從動(dòng)齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積之比。m-表示外嚙合齒輪副的數(shù)目注意點(diǎn)：（1）上式中只適用于平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)的輪系。表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向的異同，計(jì)算結(jié)果為正，兩輪回轉(zhuǎn)方向相同；結(jié)果為負(fù)，兩輪回轉(zhuǎn)方向相反。（2）當(dāng)輪系中有錐齒、蝸桿副時(shí)，

6、不能用確定末輪回轉(zhuǎn)方向，而只能用標(biāo)注箭頭的方法?！九e例】演示定軸輪系，分析輪系的組成分析傳動(dòng)路線：（難點(diǎn)）Z2Z1Z3Z2Z5Z4Z7Z6Z9Z8輪系中各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比用雙下角標(biāo)表示，如i12=n1/n2=Z2/Z1；i23=n2/n3=Z3/Z2；i45=n4/n5=Z5/Z4；i67=n6/n7=Z7/Z6；i89=n8/n9=Z9/Z8。輪系的傳動(dòng)比等于各級(jí)齒輪副傳動(dòng)比的連乘積，即i= i12 i23 i45 i67 i89=（Z2/Z1）（Z3/Z2）（Z5/Z4）（Z7/Z6）（Z9/Z8）=（1）4 Z3 Z5 Z7 Z9Z1 Z4 Z6 Z8。注意事項(xiàng)：1. 箭頭表示各輪可見(jiàn)側(cè)的

7、旋轉(zhuǎn)方向，不可見(jiàn)的一側(cè)圓弧線要與該軸線斷開(kāi)表示。2. 在分析傳動(dòng)路線時(shí)，主動(dòng)輪是帶動(dòng)從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)而使從動(dòng)輪產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。展示定軸輪系模型，引導(dǎo)學(xué)生參與到演示教學(xué)中來(lái)，通過(guò)一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比概念，教師提出問(wèn)題：定軸輪系的傳動(dòng)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教師演示舉例分析教師演示【解決任務(wù)二】計(jì)算出傳動(dòng)比i18？ 分析傳動(dòng)路線：因輪系中有錐齒副時(shí)，不能用確定末輪回轉(zhuǎn)方向1.各組巡視，并進(jìn)行指導(dǎo)；2.指定學(xué)生展示完成的任務(wù)學(xué)生獨(dú)立完成【任務(wù)二】【強(qiáng)化訓(xùn)練】如圖為一卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，末端為蝸桿傳動(dòng)。已知：=18，=36、=20、=40、=2、=50，鼓輪直

8、徑D=200mm, r/min。試求：（1）總傳動(dòng)比i16? （2）確定提升重物時(shí)的回轉(zhuǎn)方向？1.各組巡視，并進(jìn)行指導(dǎo)；2.指定學(xué)生展示完成的任務(wù)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)三任務(wù)三【任務(wù)三】確定蝸輪8的轉(zhuǎn)速n8為多少？（r/min）【新知】一.任意從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速計(jì)算任意從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，等于首輪的轉(zhuǎn)速乘以首輪與輪間傳動(dòng)比的倒數(shù)。即：二.變速機(jī)構(gòu)中，變速級(jí)數(shù)的計(jì)算：變速機(jī)構(gòu)中變速級(jí)數(shù)等于各軸之間傳動(dòng)線路數(shù)量的連乘積。【舉例】如圖所示為多刀半自動(dòng)車(chē)床主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)已知帶輪直徑mm,=45，=72，=36，=81，=59，=54，=25，=88, r/min。試求（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)時(shí)主軸的變速級(jí)數(shù)。（2）當(dāng)電動(dòng)機(jī)時(shí)

9、主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。分析：傳動(dòng)鏈2/1 6/5n 4/3 8/7解：主軸可獲得2×2=4種轉(zhuǎn)速齒輪1與齒輪2嚙合，齒輪5與齒輪6嚙合， r/min齒輪1與齒輪2嚙合，齒輪7與齒輪8嚙合， r/min齒輪3與齒輪4嚙合，齒輪5與齒輪6嚙合， r/min齒輪3與齒輪4嚙合，齒輪7與齒輪8嚙合， r/min教師歸納，得出結(jié)論教師演示學(xué)生自學(xué)課本內(nèi)容【解決任務(wù)三】確定蝸輪8的轉(zhuǎn)速n8為多少？（r/min）1.各組巡視，并進(jìn)行指導(dǎo)；2.指定學(xué)生展示完成的任務(wù)學(xué)生獨(dú)立完成【強(qiáng)化訓(xùn)練】如圖為一卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，末端為蝸桿傳動(dòng)。已知：=18，=36、=20、=40、=2、=50，鼓輪直徑D=200mm,

10、r/min。試求蝸桿的轉(zhuǎn)速【任務(wù)四】任務(wù)四【任務(wù)四】計(jì)算齒條10移動(dòng)的速度v6為多少？（m/s）【回顧舊知】1.齒條移動(dòng)速度 v=n m z v-小齒輪沿齒條的移動(dòng)速度mm/min2.普通螺旋傳動(dòng) V=N Ph教師提出問(wèn)題學(xué)生復(fù)習(xí)并回答【引入新知】定軸輪系末端帶移動(dòng)件的傳動(dòng)計(jì)算 一、末端螺旋傳動(dòng)的定軸輪系 (14分鐘)工作原理舉例：磨床砂輪架進(jìn)給機(jī)構(gòu)當(dāng)絲桿轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，螺母（砂輪架）便移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程。定軸輪系 + 螺旋傳動(dòng)n k=n1 * 1/i1k L=n k*Ph移動(dòng)距離計(jì)算L=nk*Ph=n1*Ph *z1*z3*z-zk-1/z2* z4*z6-zk （mm）式中：n k第k個(gè)齒輪轉(zhuǎn)速（r/m

11、in）Ph導(dǎo)程（mm）移動(dòng)方向判定遵循螺旋傳動(dòng)的判別方法【例題】：磨床砂輪架進(jìn)給機(jī)構(gòu)，已知絲杠Tr50*3。為右旋，s=3mm，z1=28，z2=56，z3=38，z4=57，當(dāng)手輪按圖示方向以n1=50r/min回轉(zhuǎn)時(shí)，求砂輪架移動(dòng)距離方向。解：L=n1*Ph*z1*z3/z2*z4=50*3*28*38/56*57=50mm/min砂輪架向右移動(dòng)。二、輪系末端是齒條傳動(dòng)的計(jì)算舉例：臥式車(chē)床溜板箱傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理定軸輪系 + 齒條傳動(dòng)nk=n1*1/i L=nk*dp=mpzp（mm/min）移動(dòng)距離計(jì)算L=nk*dp=nk*mpzp（mm/min） =n1mpzp *z1z3z5-zk-1

12、/z2z4z6-zk式中；nk帶動(dòng)齒條的小齒輪轉(zhuǎn)速（r/min）dp小齒輪分度圓直徑（mm）方向判定：接觸點(diǎn)小齒輪的線速度方向【例題】：車(chē)床拖板箱傳動(dòng)，已知條件見(jiàn)圖。求（1）i18（2） n8（3） L解： z2*z4*z6 30*50*69（1）i18=_ = _ = 46.9 z1*z3*z5 4*24*23 14*24*23(2) n8=n1* =40* _ =0.85r/min i1k 30*50*69（3） L=n8*mpzp=0.85*3.14*3*12=96.5mm/min1.重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)帶移動(dòng)件的輪系要解決的主要問(wèn)題是：移動(dòng)件的移動(dòng)距離或速度及方向，如螺母（或絲杠）、齒輪（或齒條）

13、的移動(dòng)距離或速度和方向；2.放映磨床砂輪架幻燈片演示說(shuō)明磨床輪系的組成及例題1；3.黑板上分析傳動(dòng)原理及推導(dǎo)計(jì)算公式；4.提問(wèn)與思考：1）怎樣將兩個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)？2）螺旋傳動(dòng)螺桿（或螺母）移動(dòng)距離怎樣計(jì)算？（3）移動(dòng)方向怎樣判定？1.帶著問(wèn)題觀看例題幻燈展示；2.思考要解決的主題問(wèn)題；3.根據(jù)教師引導(dǎo)回答問(wèn)題；4.復(fù)習(xí)螺旋傳動(dòng)計(jì)算、左右手螺旋法則，推導(dǎo)傳動(dòng)計(jì)算公式；5.根據(jù)推導(dǎo)出的公式與教師一同演練例題?！窘鉀Q任務(wù)四】計(jì)算齒條10移動(dòng)的速度v10為多少？（m/s） 解：教師教師巡視指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成課后練習(xí)見(jiàn)【附件一】完成任務(wù)單情況總結(jié)一、定軸輪系的傳動(dòng)比大?。篿1k=n1/n2=各級(jí)齒輪副中從

14、動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積各級(jí)齒輪副中主動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積。轉(zhuǎn)向：1.畫(huà)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）。結(jié)果表示：i1k=n1/n2=±各級(jí)齒輪副中從動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積各級(jí)齒輪副中主動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積。（適合平行軸定軸輪系）； 二.任意從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速計(jì)算 三.輪系末端是螺旋傳動(dòng)的計(jì)算 螺母的移動(dòng)速度計(jì)算 螺母的移動(dòng)距離計(jì)算 四.輪系末端是齒條傳動(dòng)的計(jì)算 齒條移動(dòng)速度 齒條移動(dòng)距離1.放映總結(jié)幻燈片；2.教師口頭總結(jié)；3.教師以本課內(nèi)容為啟迪，語(yǔ)重心長(zhǎng)地引申到個(gè)人與集體的關(guān)系，教育學(xué)生正確對(duì)待集體與個(gè)人的關(guān)系，進(jìn)行了一次專業(yè)思想教育。1.觀看總結(jié)；

15、2.復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)內(nèi)容；3.用心揣摩引伸寓意。練習(xí)（輪系）一、填空1定軸輪系末端為螺旋傳動(dòng)。已知末端的轉(zhuǎn)速nk=40r/min,雙線螺桿的螺距為5mm，則螺母1分鐘移動(dòng)的距離為 。2定軸輪系末端是齒輪齒條傳動(dòng)。已知小齒輪模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z=15，末端轉(zhuǎn)速nk=10r/min,則小齒輪沿齒條的移動(dòng)速度為 。3定軸輪系的傳動(dòng)比是指輪系中_與_之比，其大小等于輪系中_與_之比。二、判斷 1平行軸傳動(dòng)的定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算公式中的(1)的指數(shù)，m表示輪系中相嚙合的圓柱齒輪的對(duì)數(shù)。 ( ) 2輪系中使用惰輪，既可變速，又可變向。 ( ) 3加奇數(shù)個(gè)惰輪，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向相反。 ( ) 4采用輪系傳動(dòng)

16、可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 ( ) 5輪系傳動(dòng)既可用于相距較遠(yuǎn)的兩軸間傳動(dòng)，又可獲得較大的傳動(dòng)比。 ( ) 6輪系中的某一個(gè)中間齒輪，既可以是前級(jí)齒輪副的從動(dòng)輪，又可以是后一級(jí)齒輪副的主動(dòng)輪。 ( ) 7在周轉(zhuǎn)輪系中，中心輪與行星架的固定軸線必須在同一軸線上。 ( )8周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比可以按定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算公式計(jì)算。 ( )三、選擇1輪系( )。A不能獲得很大的傳動(dòng)比 B不適宜作較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)C可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成但不能分解運(yùn)動(dòng) D可以實(shí)現(xiàn)變向和變速要求。2定軸輪系的傳動(dòng)比大小與輪系中惰輪的齒數(shù)( )。A有關(guān) B無(wú)關(guān) C成正比 D成反比3圖4-1中，齒輪A固定不動(dòng)，ZA=ZB，若行星架H順時(shí)針回轉(zhuǎn)1周，則齒輪B回轉(zhuǎn)( )。A12周 B1周 C2周 D4周4在圖4-2所示三星輪換向機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中，1為主動(dòng)輪，4為從動(dòng)輪，圖示傳動(dòng)位置( )。A有1個(gè)惰輪，主、從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相同 B有1個(gè)惰輪，主、從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相反 C有2個(gè)惰輪，主、從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相同 D有2個(gè)惰輪，主、從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)方向相反四、計(jì)算題1 銑床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，可用撥叉移動(dòng)三