资源描述
2009年全国技工教育和职业培训 参评组别：B
优秀教研成果评选活动参评教案 专业分类：机械类
课程名称：机械基础
轮系
科 目
机械基础
班 级
08高汽1班
授课日期
第12周（1）
课 题
项目 定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算
课 时
2节
授课方式
采用任务驱动的形式教学
讲授中采用：分析、讨论、演示、课堂练习、提问启发、大脑风暴法、互动式讨论教学
辅助教具
多媒体教学、
教具、模型
教 学 目 的
1、 了解轮系的类型和功用
2、 掌握任务1—可变速轮系的计算
3、 掌握任务2—轮系输出端是螺旋传动的计算
4、 简介轮系末端是齿条传动的轮系计算方法
作业布置
4题
拟用时间
40’
重 点
两种特殊类型的定轴轮系传动比的计算及方向判定
难 点
可变速定轴轮系中从动齿轮的转速的分析及计算
教 学 回 顾
在教学过程中，先介绍了本次课要完成的任务、所需的公式和原理后，先让学生自己分析总结定轴轮系的计算公式，老师再分析变速的方式及计算的应用。学生对定轴轮系中任意从动齿轮的转速计算的理解比较困难，采用多媒体课件演示及实物模型相结合的教学方式，并且通过运用了日常生活中遇到的实例，可以加强学生的感性认识，加深了学生对知识点的理解，更好地掌握了相关知识；另外，有关传动比的计算及方向判定，关键在于学生对传动路线的理解是否透彻，在课堂上采用大脑风暴法，让学生动手、动口，分清楚主、从动轮，并且通过课堂练习来加强训练，巩固相关的知识。
说 明
组织教学
回顾、导入
回顾：定轴轮系与行星轮系的区别
回顾：定轴轮系转向的判定及传动比的计算
导入：复杂的轮系的计算
清点人数；分小组
上课
第一步
第三步
课后小结
定轴轮系中各轮转向的判断及传动比计算
定轴轮系中末端是螺旋传动的计算
定轴轮系中末端是齿条传动的计算
第四步
布置作业
习题册:P32-P33/一、二、三题；P34,第1、2、3题。
下课
第二步
讲授新课
轮系末端是螺旋传动的轮系计算
可变速轮系的计算
教学流程图
教学方式方法与时间分配
教 学 内 容
笫一节课
组织教学
2’
师生互动
3’
生：第1组同学回答
师：黑板作简图讲评
回顾导入 10’
师：问
师：讲解
师：提出问题
新课过程
师：电子板图
10’
多媒体课件演示传动路线并进行分析
师：板书，分析
大脑风暴法：
生:分析.动口.动手
15’
师：板书，分析
师:从旁示范启发，请第5组学生答问
采用多媒体演示，与学生互动式的教学方法边讲解、边板书。
难点分析
笫二节课10’
师:板书题目
多媒体课件演示传动路线并进行分析
师：板书、分析、启发
生:分析.动口.动手
15’
师:电子板书
师:板书、分析
讲授
师:从旁示范启发，请第6组学生答问
结合例题讲解分析
8’
师：应用举例
大脑风暴法：
师:电子板书
多媒体课件演示传动路线并进行分析
师:板书
结合多媒体课件进行分析讲解
生:分析.动口.动手
师:从旁示范启发，请第7组学生答问
课后小结 5’
师：问
生：请8、9组学生回答
布置作业 2’
第一步 ：组织教学
教学回顾
导 入
作业讲评
同学们好
【组织教学】
清点人数，分学习小组（4人一组）
【作业讲评】P34习题2
1、 问生：如何理解惰轮的概念？
（答：在轮系中只改变从动轮的回转方向而不影响总传动比的齿轮）
2. 讲评：主要存在的问题有：部分同学做题时判别不了惰轮到底是主动轮还是从动轮，轮系计算公式中为什么不见惰轮的齿数。
关键：惰轮对于上一级是从动轮，对于下一级是主动轮，在轮系公式中惰轮的齿数是约去了。
【教学回顾】
1、定轴轮系与行星轮系的区别？（答略）
2、定轴轮系转向的如何判定及传动比的计算？（答略）
【导入本章任务书】
总任务：复杂的轮系的计算
任务1、可变速轮系的计算
任务2、轮系末端是螺旋传动的轮系计算
任务3、简介轮系末端是齿条传动的轮系计算方法
轮系
1、 任务描述
现所教的学生均属机械类专业（即包括汽车类、数控类、机械加工类），所有的机械类学生均遇到变速装置，如汽车类的汽车变速器、机械加工类专业的机床变速箱等。本节教学内容介绍可变速轮系的计算。轮系中末级是螺旋传动的轮系计算。
2、 任务分析
要学会汽车变速器的计算，机床主减速箱的计算，首先学会任意从动齿轮转速的计算，再通过分析变速轮系末端螺旋传动轮系的计算。为各类机械类专业学生在后续课程打下一个必要的基础。
3、 相交知识
4、 完成任务的方法与步骤
[引入新课] 总任务：复杂的轮系的计算
教师引导学生举日常生活中见到的有关轮系方面的例子，引发学生的学习兴趣。（实例分析导入）
总任务：复杂的轮系计算
任务1、可变速轮系的计算
运用多媒体课件来演示不同齿轮啮合时传动的情况
如图所示，应如何计算多级的转速
分析：计算方法如下
设轮系中各主动齿轮的齿数为Z1、Z3、Z5…，从动齿轮的齿数为Z2、Z4、Z6 …，首轮的转速为n1，第k个齿轮的转速为nk，由
(不考虑齿轮旋转方向)
得第k个齿轮的转速为：
分析任务1、完成任务1
【任务1】如图所示，已知：Z1=26，Z2=51，Z3=42， Z4=29，Z5=49，Z6=36，Z7=56，Z8=43，Z9=30，Z10=90， 轴Ⅰ的转速=200r/min。试求当轴上的三联齿轮分别与轴上的三个齿轮啮合时，轴Ⅳ的三种转速。（先通过多媒体演示Ⅲ轴齿轮移动时与Ⅱ轴三个齿轮啮合的过程再用互动式的方法来分析）
传动路线如下：
解：（1）当齿轮5与齿轮6啮合时：
（2）当齿轮4与齿轮7啮合时：
（3）当齿轮3与齿轮8啮合时：
提出思考的问题：
在多级变速轮系中，如何迅速找出最高转速和最低转速
提示：多级变速轮系中,每对相啮合齿轮都是最少齿数的齿轮和最多齿数的齿轮啮合，传动的路线中输出的转速必定是最低。
每对相啮合齿轮都是最多齿数的齿轮和最少齿数的齿轮啮合，传动的路线中输出的转速必定是最高。
多媒体演示多级变速器图，请同学们写出转速最快与最慢的传动路线。
【小结】首先进行传动路线分析,当齿轮5与齿轮6啮合时，确定主动轮有Z1、Z5、Z9与从动轮Z2、Z6、Z10；当齿轮4与齿轮7啮合时，确定主动轮有Z1、Z4 、Z9与从动轮Z2、Z7、Z10；当齿轮3与齿轮8啮合时，确定主动轮有Z1、Z3、Z9与从动轮Z2、Z8、Z10；然后根据任意从动齿轮的转速计算公式进行计算。
任务2、轮系末端是螺旋传动的计算
动画演示
如图所示，应如何计算末端是螺旋传动的轮系
图中，若末端带有螺旋传动，则螺旋传动部分把螺杆的转动转变为螺母的移动。螺母（砂轮架）的移动速度v及输入轴每回转一周的移动距离L分别用下式计算：
式中：
V ——螺母（砂轮架）的移动速度，mm/min
L——输入轴I每回转一周，螺母（砂轮架）的移动距离，mm
n1——主动齿轮的转速，r/min；
Ph ——螺杆的导程，mm；
Z1、Z3、Z5…… Zk-1 —— 轮系中各主动齿轮的齿数
Z2、Z4、Z6……Zk —— 轮系中各从动齿轮的齿数
分析任务2、完成任务2
【例5】如图所示，Z1=28，Z2=56，Z3=38，Z4=57，丝杆为Tr50×3。当手轮回转速度n1=50r/min，回转方向如图所示，试计算砂轮架移动速度，并判断砂轮架移动方向。
解：根据螺母移动速度v的计算公式
得：
丝杠为右旋，根据手轮回转方向用右手定则判断砂轮架移动方向向右。
任务3、轮系末端是齿条传动的轮系计算
如右图所示：末端件是齿轮齿条，它可以把主动件的回转运动变为直线运动。齿条传动的移动速度v 和输入轴每回转一周的移动距离L分别用下式计算：
动画演示
式中：
V ——齿轮沿齿条的移动速度，mm/min
n1 ——输入轴转速，r/min；
Z1、Z3 、Z5…Zk-1 ——轮系中各主动齿轮的齿数
Z2、Z4、Z6… Zk ——轮系中各从动齿轮的齿数
m ——齿轮齿条副中齿轮的模数，mm；
L——输入轴每回转一周，齿轮沿齿条的移动距离，mm
若已知带传动的转速n，如何计算齿轮沿齿条的移动距离L
请学生课后思考,下节课讲解.
课堂小结
1．定轴轮系中各轮转向的判断。
2．定轴轮系的传动比计算。
3．多级变速轮系中任意从动轮转速、最高转速和最低转速的计算。
4．定轴轮系中末端是螺旋传动的计算。
5．定轴轮系中末端是齿条传动的计算。
布置作业
习题册:P32-P33/一、二、三题；P34,第1、2、3题。
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