2022年輪系定軸輪系教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載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)

2、讀、傳動(dòng)路線的分析。2. 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。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、解決問題，分解組合應(yīng)用，自學(xué)能力；【社會(huì)能力】語言表達(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)過程精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - -

3、 - - - - - 第 1 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載教學(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，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

4、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)，精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載【任務(wù)一】【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

5、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)判別方法精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載【任務(wù)一】【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

6、指導(dǎo)；2.指 定 學(xué)生 回 答問題1. 分組討論完成；2. 學(xué)生代表回答。【強(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】展 示 定 軸 輪精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載計(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)

7、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。數(shù)的連乘積各級(jí)齒輪副中主動(dòng)輪齒數(shù)的連乘積各級(jí)齒輪副中從動(dòng)輪齒總mkii)1 (1m- 表示外嚙合齒輪副的數(shù)目注意點(diǎn)：（1）上式中m) 1(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)， 不能用m)1(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)）輪系中各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比用雙下角標(biāo)表示，如12=n1/n2=z2/z1；23=n2/n3=z3/z2；45=n4

8、/n5=z5/z4；67=n6/n7=z7/z6；89=n8/n9=z9/z8。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 輪系的概念教師演示舉例分析z2z1z3z2z5z4z7z6z9z8精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載輪系的傳動(dòng)比等于各級(jí)齒輪副傳動(dòng)比的連乘積，即=1

9、223456789=（ 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. 箭頭表示各輪可見側(cè)的旋轉(zhuǎn)方向，不可見的一側(cè)圓弧線要與該軸線斷開表示。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。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m)1(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】如圖為一卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，末端為蝸桿傳動(dòng)。已知：1z=18，2z=3

10、6、3z=20、4z=40、5z=2、6z=50，鼓輪直徑 d=200mm, 10001nr/min 。試求：（1） 總傳動(dòng)比 i16? （2） 確定提升重物時(shí)1n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】確定蝸輪 8 的轉(zhuǎn)速 n8 為多少？（ r/min ）【新知】教師歸納， 得出結(jié)論學(xué)生自學(xué)課本內(nèi)容精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載一. 任意從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速計(jì)算任意從動(dòng)輪k的轉(zhuǎn)速，等于首輪的轉(zhuǎn)速乘

11、以首輪與k輪間傳動(dòng)比的倒數(shù)。即：kkkkzzzzzzzzninn64215311111二. 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?！九e例】如圖所示為多刀半自動(dòng)車床主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)已知帶輪直徑18021ddmm,1z=45，2z=72，3z=36，4z=81，5z=59，6z=54，7z=25，8z=88, 14431nr/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)主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。分析：傳動(dòng)鏈2/1 6/5 n 4/3 8/7 解： 主軸可獲得22=4 種轉(zhuǎn)速齒輪 1 與齒輪 2 嚙合，齒輪5 與齒輪 6 嚙合，4.958547218

12、0594518014436225111zzdzzdnn教師演示精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載任務(wù)三r/min 齒輪 1 與齒輪 2 嚙合，齒輪7 與齒輪 8 嚙合，2 .2568872180254518014438227111zzdzzdnnr/min 齒輪 3 與齒輪 4 嚙合，齒輪5 與齒輪 6 嚙合，7.7005481180593618014436425311zzdzzdnnr/min 齒輪 3 與齒輪 4 嚙合，齒輪7 與齒輪 8 嚙合，2.182888

13、1180253618014438427311zzdzzdnnr/min 【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】如圖為一卷揚(yáng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，末端為蝸桿傳動(dòng)。已知：1z=18，2z=36、3z=20、4z=40、5z=2、6z=50，鼓輪直徑 d=200mm, 10001nr/min 。試求蝸桿的轉(zhuǎn)速6n【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 教 師 提 出 問題學(xué)生復(fù)習(xí)并回答精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f

14、 - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載v-小齒輪沿齒條的移動(dòng)速度mm/min 2. 普通螺旋傳動(dòng) v=n ph【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）hkkhkpzzzzzzzznpnv64215311式中： n

15、 k第 k 個(gè)齒輪轉(zhuǎn)速（r/min ）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（

16、mm/min ）1. 重 點(diǎn) 強(qiáng) 調(diào)帶 移 動(dòng) 件 的輪 系 要 解 決的 主 要 問 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）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 與 思考： 1）怎樣將 兩 個(gè) 機(jī) 構(gòu)聯(lián) 系 起 來 ？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. 帶著問題觀看 例 題幻 燈 展示；2. 思考要解決的主題問題；3. 根據(jù)教師引導(dǎo)回

17、答問題；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。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載任務(wù)四=n1mpzp *z1z3z5-zk-1/z2z4z6-zk ppkkzmzzzzzzzznv64215311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】：車床拖板箱傳動(dòng)，已知條件見圖。求（ 1）i18（2）n8（3）l解：z2*z4*z630*50

18、*69 （1）i18=_ =_= 46.9 z1*z3*z54*24*23 1 4*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/min 【解決任務(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)立完成精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載課后練習(xí)見【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?。?/p>

19、 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。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）。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，語重心 長(zhǎng) 地 引申 到 個(gè) 人與 集 體 的關(guān)系，教育

20、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) ；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。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載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

21、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)可以實(shí)現(xiàn)無級(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無關(guān)c成正比d成反比3圖 4-1 中，齒輪a 固定不動(dòng)