定軸輪系詳解

教案首頁編號：YJQD-0507-07版本：B/O流水號：編制：審核：批準(zhǔn)：授課日期班級課題：定軸輪系教學(xué)目的、要求:1、熟悉輪系的分類、特點(diǎn)2、掌握定軸輪系中各輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的判定3、掌握定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算授課方法：講授法、討論法、演示法、練習(xí)法教學(xué)參考及教具（含電教設(shè)備）：授課執(zhí)行情況及分析：板書設(shè)計(jì)或提綱：模塊三輪系課題一定軸輪系一、輪系的分類二、輪系的特點(diǎn)三、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算1、齒輪副的傳動(dòng)比及回轉(zhuǎn)方向2、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算小結(jié)：作業(yè)：組織教學(xué)提前10分鐘到教室檢查授課環(huán)境，清點(diǎn)學(xué)生出勤、佩帶校牌及著裝情況，師生互相問候，調(diào)動(dòng)學(xué)生激情，調(diào)節(jié)課堂氣氛，穩(wěn)定課堂秩序。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)教程教師活動(dòng)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教學(xué)方法復(fù)習(xí)回顧【復(fù)習(xí)提問】根據(jù)多媒體上的問題引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)的內(nèi)容，并根據(jù)學(xué)生回答的情況進(jìn)行討論1、蝸桿傳動(dòng)的類型；2、蝸桿傳動(dòng)有那些基本參數(shù)；3、蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件；回答問題，有同學(xué)回答問題錯(cuò)誤時(shí)，進(jìn)行討論練習(xí)法導(dǎo)入新課【引導(dǎo)問題】右圖中是什么部件，它的主要結(jié)構(gòu)是什么？學(xué)生根據(jù)已進(jìn)行過的實(shí)習(xí)討論回答問題。討論法講授新課講解示范【講解】定軸輪系、周轉(zhuǎn)輪系的概念。【播放多媒體，根據(jù)多媒體引導(dǎo)學(xué)生討論】：視頻中哪些是定軸輪系，哪些是周轉(zhuǎn)輪系？【討論】在傳動(dòng)比的計(jì)算公式中正負(fù)號各有什么含義？【討論】在公式中m表示什么含義？【討論】如右圖所示為手動(dòng)變速器的示意圖，根據(jù)所學(xué)的知識回答：手動(dòng)變速器是如何獲得不同的檔位的？傳動(dòng)路線是什么？示范計(jì)算傳動(dòng)比一、輪系的分類根據(jù)輪系在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各齒輪幾何軸線的相對位置是否固定，輪系可以分為定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系兩種基本類型。1．定軸輪系如圖3—1—2(a）所示的輪系中，每個(gè)齒輪的幾何軸線都是固定的，這種輪系稱為定軸輪系或普通輪系。2．周轉(zhuǎn)輪系如圖3—1—2(b）所示輪系中，外齒輪2除能繞自身的幾何軸線Ⅱ轉(zhuǎn)動(dòng)（自轉(zhuǎn)）外，還能隨軸線Ⅱ繞固定軸線Ⅰ轉(zhuǎn)動(dòng)（公轉(zhuǎn)）。這種至少有一個(gè)齒輪的幾何軸線繞位置固定的另一齒輪的幾何軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的輪系稱為周轉(zhuǎn)輪系。二、定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算計(jì)算定軸輪系的傳動(dòng)比，不僅要確定傳動(dòng)比數(shù)值的大小，而且要確定首末齒輪轉(zhuǎn)向的異同（即它的正負(fù)號）。1．齒輪副的傳動(dòng)比及回轉(zhuǎn)方向一對平行軸間的圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為：===±在外嚙合傳動(dòng)中，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反，規(guī)定i取負(fù)號，或在圖上用反方向箭頭來表示；內(nèi)嚙合時(shí)，兩輪轉(zhuǎn)向相同，i取正號，或在圖上用同方向箭頭表示，如圖3—1—6所示。2．定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算定軸輪系傳動(dòng)比是指輪系中首末兩輪的轉(zhuǎn)速之比。若以1和k分別代表輪系首、末兩輪的標(biāo)號，則輪系的傳動(dòng)比為：===式中：m—外嚙合齒輪對數(shù)若計(jì)算結(jié)果為正，則表示輪系首末兩輪（即主、從動(dòng)軸）回轉(zhuǎn)方向相同；結(jié)果為負(fù)，則表示首末兩輪回轉(zhuǎn)方向相反。但此判斷方法，只適用于平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)的輪系。對于有圓錐齒輪、交錯(cuò)軸斜齒輪或蝸桿蝸輪等空間齒輪機(jī)構(gòu)的定軸輪系，其傳動(dòng)比大小仍按上式計(jì)算。但傳動(dòng)比的正負(fù)號、各輪的轉(zhuǎn)向不能根據(jù)確定，而必須用畫箭頭的辦法確定各輪的轉(zhuǎn)向，如圖下圖所示所示。例3.3在圖3—1—9所示的汽車變速器中,已知Z1=19,Z2=38,Z3=31,Z4=26,Z5=21、Z6=36,Z7=14,Z8=12,nⅠ=1000r/min，求軸Ⅲ的四擋轉(zhuǎn)速（軸Ⅰ為主動(dòng)軸）。解：當(dāng)兩半離合器、直接結(jié)合時(shí)，汽車高速前進(jìn)，這時(shí)：nⅢ=nⅠ=1000r/min當(dāng)齒輪4和3嚙合時(shí)，汽車中速前進(jìn)，則有：iⅠⅢ===+=+所以nⅢ===596（r/min）軸Ⅲ與軸Ⅰ轉(zhuǎn)向相同。當(dāng)齒輪6和5嚙合時(shí)，汽車低速前進(jìn)，則有：iⅠⅢ===+=+所以nⅢ===292（r/min）軸Ⅲ與軸Ⅰ轉(zhuǎn)向相同。當(dāng)齒輪6和8嚙合時(shí)，汽車最低速倒車，則有：iⅠⅢ====-=-所以nⅢ==-=-194（r/min）軸Ⅲ與軸Ⅰ轉(zhuǎn)向相反。學(xué)生聽講，并思考理解觀看視頻，根據(jù)視頻動(dòng)畫判斷哪些是定軸輪系，哪些是周轉(zhuǎn)輪系學(xué)生認(rèn)真聽講，并思考理解討論問題，并思考理解與老師一起計(jì)算傳動(dòng)比講授法練習(xí)法講授法討論法演示法練習(xí)法課堂練習(xí)請兩位同學(xué)在黑板上寫出答案，做完后分析講解圖3—111111.在圖3一1所示的定軸輪系中，軸Ⅰ為主動(dòng)軸，軸Ⅲ為輸出軸。已知zl=24,z2=70,z3=20，z4=48，n1=1400r/min，求n圖3—11111圖3—22．在圖3一2所示輪系中，已知各輪齒數(shù)分別為zl=24,z2=28,z3=20，z4=60，z5=20,z6=20,z7=28，求傳動(dòng)比i17。若齒輪1的轉(zhuǎn)向已知（如圖n圖3—2獨(dú)立計(jì)算解決問題練習(xí)法講解新知識【引導(dǎo)討論】輪系有什么特點(diǎn)？如何理解？三、輪系的應(yīng)用特點(diǎn)輪系應(yīng)用極廣，從其用途來看，大致有如下特點(diǎn)。1．可獲得大的傳動(dòng)比如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)速達(dá)每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)，而汽車倒車時(shí)，車輪轉(zhuǎn)速只有每分鐘上百轉(zhuǎn)，其間就是用輪系來實(shí)現(xiàn)減速的。2．可作較遠(yuǎn)距離傳動(dòng)當(dāng)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸間的中心距較大，而又必須采用齒輪傳動(dòng)時(shí)，如果只用一對齒輪傳動(dòng)，如圖3—1—3中單點(diǎn)劃線所示的情況，則齒輪尺寸明顯過大。若改用輪系來傳動(dòng)，如圖3—1—3中雙點(diǎn)劃線所示的情況，便能避免這種缺陷。3．可實(shí)現(xiàn)變速、變向要求圖3—1—4為汽車變速器的傳動(dòng)示意圖。運(yùn)動(dòng)從軸Ⅰ輸入，從軸Ⅲ輸出，齒輪1、3、5和6固定在軸上，齒輪2與4為雙聯(lián)齒輪，可以在軸Ⅱ上滑動(dòng)分別與齒輪1和齒輪3嚙合，從而使軸Ⅲ得到不同的轉(zhuǎn)速。在輪系中引入惰輪（同時(shí)與主、從動(dòng)輪嚙合）,可方便地實(shí)現(xiàn)變向要求。圖3—1—5為三星輪換向機(jī)構(gòu)。互相嚙合著的齒輪2和齒輪3浮套在三角形構(gòu)件a的兩個(gè)軸上，構(gòu)件a可通過手柄使之繞輪4的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如果通過手柄轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪2和齒輪3分別位于圖3—1—5a和圖3—1—5b所示位置，不需改變主動(dòng)輪1的轉(zhuǎn)向，就可使從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向發(fā)生改變。圖中齒輪2、3就是惰輪。在輪系中增加一對外嚙合齒輪或減少一對外嚙合齒輪都可改變從動(dòng)輪（末輪）的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，汽車倒車就是用這種方法來實(shí)現(xiàn)的