《機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)》案例

《機(jī)械傳動機(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：《常見的傳動機(jī)構(gòu)》是上海市二期課改科教版第十年級勞動技術(shù)教材第四章第一節(jié)的內(nèi)容。教材通過三個(gè)部分，即機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、液壓傳動機(jī)構(gòu)簡介、綜合實(shí)踐，向?qū)W生介紹了機(jī)械傳動常用的傳動形式、工作原理、傳動特點(diǎn)及其應(yīng)用。介紹了液壓傳動機(jī)構(gòu)工作原理和組成，液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)。教材編寫通過討論與交流、資料庫、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)的全過程。《常見的傳動機(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)?！?機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)二、教學(xué)目標(biāo)：1、知識和技能(1)初步了解常見的帶、齒輪、鏈、平面連桿、凸輪傳動的特點(diǎn)。(2)初步學(xué)會根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇合適的傳動機(jī)構(gòu)。2、過程和方法：(1)通過分組活動，閱讀教材，實(shí)驗(yàn)探究，交流歸納，了解常見機(jī)械傳動的特點(diǎn)。(2)利用機(jī)械傳動機(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)會機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3、情感態(tài)度和價(jià)值觀(1)通過閱讀教材、實(shí)驗(yàn)探究、觀察、分析、比較等思維活動，感受常見機(jī)械傳動對生產(chǎn)帶來的價(jià)值，激發(fā)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的興趣。(2)通過分組學(xué)習(xí)，培養(yǎng)合作交流能力；實(shí)驗(yàn)組裝能力，獲得成功的樂趣。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)常見機(jī)械傳動的特點(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)械傳動配套器材，螺絲刀一把，電腦.，投影儀，帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動及平面連桿傳動、齒輪傳動教具各一個(gè)。2.每4人下發(fā)一個(gè)學(xué)習(xí)包，內(nèi)含閱讀材料，思考問題，設(shè)計(jì)創(chuàng)新課題。五、教學(xué)流程：跨組交流知識整合情景引入跨組交流知識整合情景引入提出問題閱讀教材實(shí)驗(yàn)討論應(yīng)用知識設(shè)計(jì)創(chuàng)新教師引導(dǎo)應(yīng)用知識設(shè)計(jì)創(chuàng)新教師引導(dǎo)深化討論交流體會思考新問題六、教學(xué)過程：1.情景創(chuàng)設(shè)：通過多媒體課件中機(jī)械傳動的實(shí)例，如空氣壓縮機(jī)的工作情景，學(xué)生上學(xué)騎自行車情景，用傳送帶輸送貨物情景，或自制機(jī)械傳動教具引入課題，激發(fā)學(xué)生探知欲望。提問：常用的機(jī)械傳動有哪些形式？通過閱讀材料：知道常見的機(jī)械傳動形式。教師通過自制教具講演常見的五種傳動形式，使學(xué)生對傳動有初步認(rèn)識。板書：常見的機(jī)械傳動形式2.學(xué)生分組探究活動：教師設(shè)問引導(dǎo)：常見的五種傳動各有怎樣的特點(diǎn)？請學(xué)生分組活動?；顒右唬阂詭鲃樱X輪傳動，鏈、平面連桿和凸輪傳動三部分內(nèi)容劃分，分組學(xué)習(xí)。對每組設(shè)計(jì)了不同的學(xué)習(xí)包，組長安排組員按設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)流程，先閱讀教材，從文字?jǐn)⑹錾狭私鈧鲃拥慕M成和種類，工作原理，傳動特點(diǎn)及其應(yīng)用?；顒佣焊鹘M通過配套器材分別搭建學(xué)習(xí)包中給出的傳動結(jié)構(gòu)?？梢圆捎枚喾N方法搭建。通過傳動演示，觀察分析，知道輸出軸是減速，還是增速，與主、從動輪直徑大小有關(guān)?；顒尤焊鹘M初步交流活動獲得成果：通過多媒體課件播放五種傳動特點(diǎn)對比列表，請每組一個(gè)組員按表格選項(xiàng)交流填充，其他組員可補(bǔ)充。通過交流回答，使其他組內(nèi)組員也了解其他不同的傳動特點(diǎn)。板書：五種傳動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)傳動形式組成傳動特點(diǎn)應(yīng)用帶傳動主動帶輪、從動帶輪、傳動帶靠帶與輪間摩擦力傳動，會打滑略齒輪傳動主動齒輪和從動齒輪靠齒嚙合傳動略鏈傳動主、從動鏈輪，鏈鏈與鏈輪嚙合傳動略平面連軒傳動曲柄、連桿、滑塊曲柄、連桿、搖桿圓周運(yùn)動與直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換圓周運(yùn)動與擺動轉(zhuǎn)換略凸輪傳動凸輪、挺桿齒輪等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為挺桿變速直線運(yùn)動略3、教師對帶傳動，齒輪傳動及鏈傳動特點(diǎn)進(jìn)一步展開討論：活動四：（1）教師結(jié)合自制教具演示“打滑”現(xiàn)象，請學(xué)生回答教材第90頁的“討論與交流”。多媒體播放：在帶傳動中，如果帶與帶輪之間所產(chǎn)生的摩擦力不夠就會出現(xiàn)帶在帶輪上的滑動，這種情況稱為“打滑”。如果出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，就會影響傳動效果，此時(shí)可采取哪些措施來“防止”打滑？（2）教師通過多媒體播放請學(xué)生回答教材中第91頁、第92頁、第94頁，第95頁四個(gè)“觀察與思考”題。◆在用電動機(jī)作為動力機(jī)的機(jī)械中，一般采用哪種傳動機(jī)構(gòu)作動力輸出？教師出示簡易電梯中的減速箱，觀察采用什么傳動形式？為什么？教師引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械過載保護(hù)角度去思索采用帶傳動機(jī)構(gòu)的原因。◆用配套器材組成如圖4－7所示的四種齒輪傳動，仔細(xì)觀察它們在工作時(shí)的特點(diǎn)，進(jìn)一步驗(yàn)證齒輪傳動可實(shí)現(xiàn)傳動方位的轉(zhuǎn)換。◆學(xué)生回答：如圖所示是一個(gè)“變臉”作品，說一說，實(shí)現(xiàn)“變臉”所采用的是什么傳動？教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考通過帶傳動如何實(shí)現(xiàn)“變臉”的？為利用齒輪傳動，設(shè)計(jì)一個(gè)“變臉”類似的作品作鋪墊?！艚處熣垖W(xué)生通過教材中圖4－13照片觀察變速自行車的結(jié)構(gòu)，回答問題：踏板的踩動是如何傳遞給后輪的？變速自行車的變速機(jī)構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)變速的？板書：傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新活動（1）教師通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)自制教具演示后，請學(xué)生利用配套器材，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)如教材第96頁圖所示能來回振動的篩子。（2）教師通過凸輪傳動自制教具演示后，請學(xué)生利用配套器材，設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)如教材第97頁圖所示能上下振動的機(jī)構(gòu)。（3）教師組織學(xué)生對設(shè)計(jì)的作品進(jìn)行點(diǎn)評。5、小結(jié)與思考：學(xué)生回答教師提出的問題后，請學(xué)生收集除機(jī)械傳動外的其他傳動有關(guān)信息，并利用學(xué)過的知識，思考利用齒輪傳動，設(shè)計(jì)一個(gè)與“變臉”類似的作品。六背景資料齒輪的歷史據(jù)史料記載，遠(yuǎn)在公元前400～200年的中國古代就已開始使用齒輪，在我國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，人們才開始研究能正確傳遞運(yùn)動的輪齒形狀。18世紀(jì)，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動的應(yīng)用日益廣泛，先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開線齒輪。一直到20世紀(jì)初，漸開線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢。

早在1694年，法國學(xué)PhilippeDeLaHare首先提出漸開線可作為齒形曲線。1733年，法國人提出輪齒接觸點(diǎn)的公法線必須通過中心連線上的節(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提出漸開線齒形解析研究的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡明了相哈合的一對齒輪，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Savary進(jìn)一步完成這-方法，成為現(xiàn)在的Euler－Savary方程．對漸開線齒形應(yīng)用作出貢獻(xiàn)的是RobertWillis.他提出中心距變化時(shí)，漸開線齒輪具有角速比不變的優(yōu)點(diǎn)．1873年德國工程師Hoppe提出，對不同齒數(shù)的齒輪在壓力角改變時(shí)的漸開線齒形，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，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，英國bss、美國AGMA、德國DIN相繼對齒輪變位提出了多種計(jì)算方法。

為了提高動力傳動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Rolls－Royce公司工程師R·M.·Studer取得了雙圓弧齒輪的美國專利。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：常見機(jī)械傳動的特點(diǎn)是進(jìn)行機(jī)械傳動設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，也是十年級勞動技術(shù)教材的重點(diǎn)章節(jié)之一，具有舉足輕重的作用。常見的機(jī)械傳動中的帶、齒輪、鏈傳動的組成，學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，還是較熟悉的傳動例子。而對平面連桿和凸輪傳動相對了解會較陌生些。在教學(xué)中通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)演示，揭示出它們的傳動特點(diǎn)。對教材中傳動比的學(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)械傳動的特點(diǎn)。為進(jìn)一步學(xué)會機(jī)械傳動設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。課堂中充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過收集信息，動手實(shí)踐等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，獲取相關(guān)知識。再通過組間交流，傳遞學(xué)習(xí)成果。在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)思維能力，合作交際能力等情感意識。Ⅲ、教學(xué)反思：1、實(shí)施本教學(xué)設(shè)計(jì)，我的體會，課前教師必須對教材精心備課，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。對學(xué)生