2022年輪系定軸輪系教案

1、學習必備歡迎下載定軸輪系課程名稱機械基礎授課班級高二綜合預科班授課地點教室（多媒體設備）課時6 課時學習單元定軸輪系課題定軸輪系教學內容1. 定軸輪系的傳動比的計算方法及各輪回轉方向的判定；2. 定軸輪系末端帶移動件的傳動計算；3. 定軸輪系中齒輪受力分析。教學目標【知識目標】 1. 掌握定軸輪系傳動比的計算方法及各輪回轉方向的判定；2. 掌握定軸輪系末端帶移動件的傳動計算；3. 掌握定軸輪系中齒輪受力分析?！灸芰δ繕恕?1. 知識的獲取、消化和吸收；2. 分析判斷、解決問題的能力；3. 利用分解組合法應用知識的能力?！厩楦心繕恕?1. 語言表達能力； 2.團隊意識。教學重點1. 定軸輪系的識

2、讀、傳動路線的分析。2. 定軸輪系傳動比的計算、各輪回轉方向的判定、末端帶移動件的傳動計算和齒輪受力分析。教學難點定軸輪系各部分知識的綜合運用。行為能力分析【專業(yè)能力】 熟練繪制定軸輪系，領會定軸輪系的識讀，掌握定軸輪系傳動比的計算、各輪回轉方向的判定、末端帶移動件的傳動計算和齒輪受力分析?！痉椒芰Α恐R的獲取和消化吸收，分析判斷、解決問題，分解組合應用，自學能力；【社會能力】語言表達、團隊意識、展示技術。教學方法任務式教學法、 模塊化教學法、多媒體演示法、 分解組合教學法、分組測試激勵法教具多媒體課件、實物投影儀教學設計過程精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - -

3、 - - - - - 第 1 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載教學環(huán)節(jié)教學內容教師活動學生活動【 任 務 發(fā)布與分解】【定軸輪系部分任務單】( 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 的轉向如箭頭所示，n1=100r/min ，請完成一下任務：【任務一】 用箭頭法判別齒條10 的移動方向？【任務二】 計算出傳動比i18？【任務三】 確定蝸輪 8 的轉速n8為多少？（ r/min ）【任務四】 計算齒

4、條 10 移動的速度v6為多少？（ m/s）（注：了解其他幾種末端形式，并分別掌握其移動速度計算。）1. 給 每 個 學生 發(fā) 放 一 張任務單，并進行 任 務 簡 單分析和分解。2. 提 示 學 生該 類 題 目 為高考必考題，激 發(fā) 其 學 習的積極性。接受任務單，了解任務，精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載【任務一】【任務一】用箭頭法判別齒條10 的移動方向？【復習回顧】1. 一對齒輪傳動類型：（1）另外包括齒條傳動、螺旋傳動、轂輪提升重物幾種情況2. 兩對及

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輪回轉方向，而不改變齒輪副傳動比大小的齒輪稱為惰輪。兩齒輪間若有奇數(shù)個惰輪時，首、末兩輪的轉向相同；若有偶數(shù)個惰輪時，首、末兩輪的轉向相反。舉例略提出要求：回 顧 前 面 單元 涉 及 各 種齒 輪 的 轉 動方向判別（播放圖片）根據教師播放的各種齒輪傳動的結構簡圖，回顧復習其傳動判別方法精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載【任務一】【解決任務一】用箭頭法判別齒條10 的移動方向？1.各 組 巡視，并進行

6、指導；2.指 定 學生 回 答問題1. 分組討論完成；2. 學生代表回答。【強化練習】1. 用箭頭法判別下列各輪系中各輪轉向。1. 各組巡視，并進行指導；2. 指 定 學 生展 示 完 成 的任務學生分組討論完成【任務二】【任務二】展 示 定 軸 輪精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載計算出傳動比 i18？【新知】一 . 定軸輪系的傳動比概念定軸輪系的傳動比是指首末兩輪的轉速之比。（要求領會定軸輪系傳動比概念）二. 定軸輪系傳動比的計算（重點內容）輪系的傳動比等于各級

7、齒輪副傳動比的連乘積或等于輪系中所有從動齒數(shù)的連乘積與所有主動輪齒數(shù)的連乘積之比。數(shù)的連乘積各級齒輪副中主動輪齒數(shù)的連乘積各級齒輪副中從動輪齒總mkii)1 (1m- 表示外嚙合齒輪副的數(shù)目注意點：（1）上式中m) 1(只適用于平行軸圓柱齒輪傳動的輪系。表示首末兩輪回轉方向的異同，計算結果為正，兩輪回轉方向相同；結果為負，兩輪回轉方向相反。（2）當輪系中有錐齒、蝸桿副時， 不能用m)1(確定末輪回轉方向，而只能用標注箭頭的方法?！九e例】演示定軸輪系，分析輪系的組成分析傳動路線：（難點）輪系中各對齒輪的傳動比用雙下角標表示，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，引導學 生 參 與 到演 示 教 學 中來， 通過一對齒 輪 的 傳 動比概念，教師提出問題： 定軸 輪 系 的 傳動 比 是 否 就是 輸 入 軸 的轉 速 與 輸 出軸 的 轉 速 之比 ？ 引 發(fā) 學生思考。演示得 出 定 軸 輪系的概念教師演示舉例分析z2z1z3z2z5z4z7z6z9z8精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載輪系的傳動比等于各級齒輪副傳動比的連乘積，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：1. 箭頭表示各輪可見側的旋轉方向，不可見的一側圓弧線要與該軸線斷開表示。2. 在分析傳動路線時，主動輪是帶動從動輪旋轉而使從動輪產生運動和動力的。教師演示【解決任務二】計算出傳動比i18？分析傳動路線：因輪系中有錐齒副時，不能用m)1(確定末輪回轉方向1. 各組巡視，并進行指導；2. 指 定 學 生展 示 完 成 的任務學生獨立完成【任務二】【強化訓練】如圖為一卷揚機傳動系統(tǒng)，末端為蝸桿傳動。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） 總傳動比 i16? （2） 確定提升重物時1n的回轉方向？1. 各組巡視，并進行指導；2. 指 定 學 生展 示 完 成 的任務學生獨立完成任務三【任務三】確定蝸輪 8 的轉速 n8 為多少？（ r/min ）【新知】教師歸納， 得出結論學生自學課本內容精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載一. 任意從動齒輪的轉速計算任意從動輪k的轉速，等于首輪的轉速乘

11、以首輪與k輪間傳動比的倒數(shù)。即：kkkkzzzzzzzzninn64215311111二. 變速機構中，變速級數(shù)的計算：變速機構中變速級數(shù)等于各軸之間傳動線路數(shù)量的連乘積。【舉例】如圖所示為多刀半自動車床主軸箱的傳動系統(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）當電動機時主軸的變速級數(shù)。（2）當電動機時主軸的各級轉速。分析：傳動鏈2/1 6/5 n 4/3 8/7 解： 主軸可獲得22=4 種轉速齒輪 1 與齒輪 2 嚙合，齒輪5 與齒輪 6 嚙合，4.958547218

12、0594518014436225111zzdzzdnn教師演示精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載任務三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 【解決任務三】確定蝸輪8 的轉速n8為多少？（ r/min ）1. 各組巡視，并進行指導；2. 指 定 學 生展 示 完 成 的任務學生獨立完成【強化訓練】如圖為一卷揚機傳動系統(tǒng)，末端為蝸桿傳動。已知：1z=18，2z=36、3z=20、4z=40、5z=2、6z=50，鼓輪直徑 d=200mm, 10001nr/min 。試求蝸桿的轉速6n【任務四】【任務四】計算齒條 10 移動的速度 v6 為多少？（m/s）【回顧舊知】1. 齒條移動速度 v=n m z 教 師 提 出 問題學生復習并回答精品學習資料 可選擇p d f

14、 - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載v-小齒輪沿齒條的移動速度mm/min 2. 普通螺旋傳動 v=n ph【引入新知】定軸輪系末端帶移動件的傳動計算一、末端螺旋傳動的定軸輪系(14 分鐘 ) 工作原理舉例：磨床砂輪架進給機構當絲桿轉一轉，螺母（砂輪架）便移動一個導程。定軸輪系+ 螺旋傳動n k=n1 * 1/i1k l=n k*ph 移動距離計算l=nk*ph=n1*ph *z1*z3*z-zk-1/z2* z4*z6-zk （mm）hkkhkpzzzzzzzznpnv64215311式中： n

15、 k第 k 個齒輪轉速（r/min ）ph導程（ mm）移動方向判定遵循螺旋傳動的判別方法【例題】：磨床砂輪架進給機構，已知絲杠tr50*3 。為右旋， s=3mm， z1=28， z2=56，z3=38，z4=57，當手輪按圖示方向以n1=50r/min 回轉時， 求砂輪架移動距離方向。解：l=n1*ph*z1*z3/z2*z4=50*3*28*38/56*57=50mm/min 砂輪架向右移動。二、輪系末端是齒條傳動的計算舉例：臥式車床溜板箱傳動系統(tǒng)工作原理定軸輪系+ 齒條傳動nk=n1*1/i l=nk* dp= mpzp（ mm/min）移動距離計算l=nk* dp=nk* mpzp（

16、mm/min ）1. 重 點 強 調帶 移 動 件 的輪 系 要 解 決的 主 要 問 題是： 移動件的移 動 距 離 或速度及方向，如螺母（或絲杠） 、 齒輪 （或齒條）的移動距 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 原 理及 推 導 計 算公式；4. 提 問 與 思考： 1）怎樣將 兩 個 機 構聯(lián) 系 起 來 ？2）螺旋傳動螺 桿 （ 或 螺母） 移動距離怎 樣 計 算 ？（3）移動方向 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. 根據教師引導回

17、答問題；4. 復習螺旋傳動計算、左右手螺旋法則，推導傳動計算公式；5. 根據推導出的公式與教師一同演練例題。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載任務四=n1mpzp *z1z3z5-zk-1/z2z4z6-zk ppkkzmzzzzzzzznv64215311式中； nk帶動齒條的小齒輪轉速（r/min）dp小齒輪分度圓直徑（mm）方向判定：接觸點小齒輪的線速度方向【例題】：車床拖板箱傳動，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 【解決任務四】 計算齒條 10 移動的速度v10為多少？（m/s）解：教 師 教 師 巡視指導學生獨立完成精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載課后練習見【附件一】完成任務單情況總結一、定軸輪系的傳動比大小：

19、 i1k=n1/n2=各級齒輪副中從動齒輪齒數(shù)的連乘積各級齒輪副中主動齒輪齒數(shù)的連乘積。轉向：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）。結果表示：i1k=n1/n2=各級齒輪副中從動齒輪齒數(shù)的連乘積各級齒輪副中主動齒輪齒數(shù)的連乘積。（適合平行軸定軸輪系）；二. 任意從動齒輪的轉速計算三. 輪系末端是螺旋傳動的計算螺母的移動速度計算螺母的移動距離計算四. 輪系末端是齒條傳動的計算齒條移動速度齒條移動距離1. 放映 總結幻燈片 ；2. 教 師 口 頭總結；3. 教 師 以 本課 內 容 為啟迪，語重心 長 地 引申 到 個 人與 集 體 的關系，教育

20、學 生 正 確對 待 集 體與 個 人 的關系，進行了 一 次 專業(yè) 思 想 教育。1. 觀 看 總結 ；2. 復習學習內容；3. 用心揣摩引伸寓意。練習（輪系）一、填空1定軸輪系末端為螺旋傳動。已知末端的轉速nk=40r/min, 雙線螺桿的螺距為5mm ，則螺母 1 分鐘移動的距離為。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁，共 14 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載2 定軸輪系末端是齒輪齒條傳動。 已知小齒輪模數(shù)m=3mm， 齒數(shù) z=15， 末端轉速 nk=10r/min,則小齒輪沿齒條的移動速度為。3定

21、軸輪系的傳動比是指輪系中_ 與_ 之比，其大小等于輪系中 _ 與_ 之比。二、判斷1平行軸傳動的定軸輪系傳動比計算公式中的( 1)的指數(shù)， m 表示輪系中相嚙合的圓柱齒輪的對數(shù)。( ) 2輪系中使用惰輪，既可變速，又可變向。( ) 3加奇數(shù)個惰輪，主動輪與從動輪的回轉方向相反。( ) 4采用輪系傳動可以實現(xiàn)無級變速。( ) 5輪系傳動既可用于相距較遠的兩軸間傳動，又可獲得較大的傳動比。( ) 6輪系中的某一個中間齒輪，既可以是前級齒輪副的從動輪，又可以是后一級齒輪副的主動輪。( ) 7在周轉輪系中，中心輪與行星架的固定軸線必須在同一軸線上。( ) 8周轉輪系的傳動比可以按定軸輪系傳動比的計算公式計算。( ) 三、選擇1輪系 ( )。a不能獲得很大的傳動比b不適宜作較遠距離的傳動c可以實現(xiàn)運動的合成但不能分解運動d可以實現(xiàn)變向和變速要求。2定軸輪系的傳動比大小與輪系中惰輪的齒數(shù)( )。a有關b無關c成正比d成反比3圖 4-1 中，齒輪a 固定不動