輪系傳動(dòng)比計(jì)算(機(jī)械基礎(chǔ))教（學(xué)）案

./教案首頁2009年全國技工教育和職業(yè)培訓(xùn)參評(píng)組別：B組優(yōu)秀教研成果評(píng)選活動(dòng)參評(píng)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(dòng)比計(jì)算作者姓名：*****單位：XX市*****學(xué)校通訊地址：XX市***************號(hào)郵政編碼：********聯(lián)系電話：***********科目：機(jī)械基礎(chǔ)〔第四版授課班級(jí)：08級(jí)模具〔1班授課地點(diǎn)：多媒體教室〔一室課時(shí)：2課時(shí)課題：§6—2定軸輪系的傳動(dòng)比授課方式：講授教學(xué)內(nèi)容：定軸輪系的傳動(dòng)比及其計(jì)算舉例教學(xué)目標(biāo)：能熟練進(jìn)行定軸輪系傳動(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(diǎn)名考勤,課前6S檢查,總結(jié)表揚(yáng)上次優(yōu)秀作業(yè)學(xué)生,調(diào)節(jié)課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)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(diǎn)？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(shí)針走一圈,分針走了12圈,秒針走了720圈,那么由時(shí)針到秒針是如何實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的？時(shí)針把運(yùn)動(dòng)傳到秒針時(shí),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分鐘重點(diǎn)：定軸輪系的傳動(dòng)路線的分析、傳動(dòng)比的計(jì)算及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。難點(diǎn)：非平行軸定軸輪系傳動(dòng)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(dòng)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(duì)齒輪的傳動(dòng)比概念,教師提出問題：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：定軸輪系的傳動(dòng)比是指首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比?！捕R(shí)分解〔12分鐘對(duì)于定軸輪系,我們不但要能求出傳動(dòng)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(dòng)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,我們先把定軸輪系分解為各對(duì)齒輪副,如果知道了各對(duì)齒輪副的傳動(dòng)比大小和回轉(zhuǎn)方向,那總的傳動(dòng)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(dòng)比和回轉(zhuǎn)方向〔重點(diǎn)內(nèi)容〔1一對(duì)圓柱齒輪：①傳動(dòng)比i：外嚙合：i=；內(nèi)嚙合：i=。②回轉(zhuǎn)方向：a、用傳動(dòng)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?！部谠E：外改內(nèi)同〔2一對(duì)圓錐齒輪：①傳動(dòng)比i：i=。②回轉(zhuǎn)方向：只能用箭頭表示,箭頭應(yīng)同時(shí)指向或同時(shí)背離嚙合點(diǎn)。〔口訣：同時(shí)指向或背離〔3蝸桿蝸輪副：①傳動(dòng)比i：i=。〔口訣：左旋左,右旋右②回轉(zhuǎn)方向：只能用箭頭表示,左旋用左手,右旋用右手?！踩R(shí)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(duì)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(dòng)比的計(jì)算1>分析輪系的組成:2>分析傳動(dòng)路線：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；i34=n3/n4=＋Z4/Z3；i56=n5/n6=－Z6/Z5；i78=n7/n8=－Z8/Z7；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總=i12×i34×i56×i78×i89=〔－Z2/Z1〔＋Z4/Z3〔－Z6/Z5〔－Z8/Z7〔－Z9/Z8=〔－14Z2Z4Z6Z9／Z1Z3Z5Z7。式中輪系的傳動(dòng)比等于輪系中所有從動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積與所有主動(dòng)齒輪齒數(shù)的連乘積之比。根據(jù)上式,可得定軸輪系傳動(dòng)比的一般公式如下：1k=〔－1m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。式中m——輪系中所有外嚙合圓柱齒輪副的對(duì)數(shù)。3、注意：〔難點(diǎn)內(nèi)容①〔-1m表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向的異同,計(jì)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齒輪傳動(dòng)的輪系。②對(duì)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〔-1m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(dòng)比的計(jì)算公式可寫成：i總=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。4、惰輪及其的作用〔重點(diǎn)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(duì)計(jì)算結(jié)果有無影響？對(duì)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(dòng)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(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向,不改變該齒輪副的傳動(dòng)比大小。2惰輪的作用a：在齒輪副的主、從動(dòng)輪間每增加一個(gè)惰輪,從動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向就改變一次。b：增加奇數(shù)個(gè)惰輪,主從動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)方向相同；增加偶數(shù)個(gè)惰輪,主從動(dòng)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(shí),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(shí)針或逆時(shí)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(cuò)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(gè)是順時(shí)針,哪一個(gè)是逆時(shí)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(dòng)比公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),少部分學(xué)生弄不清哪一個(gè)為主動(dòng)輪、哪一個(gè)為從動(dòng)輪。解答：在分析傳動(dòng)路線時(shí),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(dòng)中的主從關(guān)系,重點(diǎn)指出主動(dòng)輪是帶動(dòng)從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)并使從動(dòng)輪產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪,并在分析傳動(dòng)線路時(shí)標(biāo)注字母,注意主、從動(dòng)輪確定,避免混淆。四、課堂舉例〔約17分鐘如下圖所示的定軸輪系,Z1=20,Z2=28,Z3=18,Z4=54,Z5=24,Z6=30,Z7=18,Z8=24,Z9=36,計(jì)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(dòng)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(dòng)輪,最后計(jì)算傳動(dòng)比。解：1、分析傳動(dòng)路線：Z2/Z1→Z4/Z3→Z6/Z5→Z8/Z7→Z9/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(hào)表示,又可用箭頭來表示。3、傳動(dòng)比的計(jì)算i19=〔－14<Z2Z4Z6Z8Z9>/<Z1Z3Z5Z7Z8>=<28×54×30×24×36>/<20×18×24×18×24>=10.5；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(dòng)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(dòng)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(dòng)輪,最后計(jì)算傳動(dòng)比。解:1、分析傳動(dòng)路線：Z2/Z1→Z4/Z3→Z6/Z5。2、解題思路：由于該輪系是非平行軸定軸輪系,故傳動(dòng)比公式前的符號(hào)不能表示旋轉(zhuǎn)方向,只能用箭頭來表示。3、傳動(dòng)比的計(jì)算i=<Z2Z4Z6>/<Z1Z3Z5>=<42×72×40>/<2×24×20>=126；4、各輪的回轉(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(dòng)比n1n1nk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)的連乘積大?。篿1k==轉(zhuǎn)向：1、畫箭頭法〔適合任何定軸輪系；2、〔－1m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(jì)算題第2題。第二部分：板書設(shè)計(jì)掛圖：略例題講解：略§掛圖：略例題講解：略§6—2定軸輪系的傳動(dòng)比一、定軸輪系傳動(dòng)比：首末兩輪的轉(zhuǎn)速〔角速度之比。二、齒輪副的傳動(dòng)比及回轉(zhuǎn)方向1、圓柱齒輪副內(nèi)嚙合：傳動(dòng)比：…….方向：…….外嚙合：傳動(dòng)比：…….方向：…….圓錐齒輪副：傳動(dòng)比：…….方向：……蝸輪蝸桿副：傳動(dòng)比：…….方向：……掛圖：略課堂練習(xí)：略§掛圖：略課堂練習(xí)：略§6—2定軸輪系的傳動(dòng)比三、定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算公式〔知識(shí)點(diǎn)組合、作圖略1、傳動(dòng)比公式：1k=〔－1m2、平行軸定軸輪系直接利用上式進(jìn)行傳動(dòng)比大小的計(jì)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(dòng)比大小的計(jì)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(jì)過程：一、學(xué)情分析學(xué)生已在第四章齒輪傳動(dòng)和第五章蝸桿傳動(dòng)學(xué)習(xí)了一對(duì)圓柱齒輪內(nèi)外嚙合、一對(duì)圓錐齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)情況,其重點(diǎn)是傳動(dòng)比大小的計(jì)算,對(duì)兩輪的旋轉(zhuǎn)方向也有一定了解；對(duì)它們的簡圖符號(hào)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(shí)讀傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖的前提下,對(duì)定軸輪系的傳動(dòng)比才能進(jìn)行計(jì)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(shí)基礎(chǔ)和理解能力不理想,學(xué)生重實(shí)際操作技能輕理論知識(shí)學(xué)習(xí),對(duì)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(dòng)比計(jì)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(dòng)的綜合應(yīng)用,也是在實(shí)際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用較廣泛的一種傳動(dòng)。本次課學(xué)習(xí)的"定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)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(shí)際問題的工作能力過程。根據(jù)授課內(nèi)容特點(diǎn),本節(jié)課的關(guān)鍵問題主要有兩個(gè)：1、定軸輪系傳動(dòng)比大小等于輪系中所有各對(duì)齒輪的從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積與輪系中所有各齒輪主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積之比。因此正確判斷哪些齒輪是主動(dòng)輪,哪些是從動(dòng)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(duì)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(duì)數(shù)〔-1m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(dòng)性,本人在教學(xué)過程中做如下處理：1結(jié)合多媒體課件、模型和機(jī)加工實(shí)習(xí)對(duì)機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的講解,理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)定軸輪系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)向的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。2利用常用齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比、回轉(zhuǎn)方向和機(jī)構(gòu)簡圖對(duì)比分析,循序漸進(jìn),總結(jié)歸納,讓學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)理解充分、脈絡(luò)清晰。3針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱和理解能力不夠強(qiáng)等特點(diǎn),首先對(duì)定軸輪系的傳動(dòng)線路進(jìn)行分析,然后對(duì)定軸輪系傳動(dòng)比公式進(jìn)行了推導(dǎo)及提出相關(guān)的注意事項(xiàng),增加了對(duì)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(diǎn)剖析和強(qiáng)化教學(xué),特別細(xì)化了傳動(dòng)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(diǎn)與難點(diǎn)1、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)和能力目標(biāo)：1會(huì)繪制定軸輪系并能識(shí)讀2能進(jìn)行傳動(dòng)路線的分析3能熟練進(jìn)行定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)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(duì)意識(shí)和6S現(xiàn)場管理意識(shí)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(diǎn)1定軸輪系傳動(dòng)路線的分析。理由：此知識(shí)點(diǎn)是進(jìn)行定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算和各輪回轉(zhuǎn)方向判定的前提條件。2定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算和各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。理由：此知識(shí)點(diǎn)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(diǎn)非平行軸定軸輪系傳動(dòng)比公式推導(dǎo)及各輪回轉(zhuǎn)方向的判定。理由：此知識(shí)點(diǎn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)理解不深和區(qū)分不透徹,致使知識(shí)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(diǎn),為了有效地突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),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(dòng)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(dòng)比計(jì)算和轉(zhuǎn)向的判定后再組合回輪系的傳動(dòng)比及末輪的回轉(zhuǎn)方向。首先分析定軸輪系的傳動(dòng)路線,再把各對(duì)齒輪副的傳動(dòng)比連乘,推出定軸輪系傳動(dòng)比公式,最后按傳動(dòng)路線對(duì)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(dòng)路線的分析,再把各輪齒數(shù)代入公式進(jìn)行計(jì)算,注意區(qū)分主動(dòng)輪與從動(dòng)輪,然后作旋轉(zhuǎn)方向的判定,最后歸納小結(jié)形成知識(shí)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(huì)后,原有