1、定轴轮系课程名称机械基础授课班级高二综合预科班授课地点教室（多媒体设备）课时6课时学习单元定轴轮系课题定轴轮系教学内容1 .定轴轮系的传动比的计算方法及各轮回转方向的判定；2 .定轴轮系末端带移动件的传动计算；3 .定轴轮系中齿轮受力分析。【知识目标】1.掌握定轴轮系传动比的计算方法及各轮回转方向的判定；2 .掌握定轴轮系末端带移动件的传动计算；3 .掌握定轴轮系中齿轮受力分析。【能力目标】1.知识的获取、消化和吸收；教学目标2.分析判断、解决问题的能力；3.利用分解组合法应用知识的能力。【情感目标】1.语百表达能力；2.团队意识。教学重点1 .定轴轮系的识读、传动路线的分析。2 .定轴轮系传
2、动比的计算、 各轮回转方向的判定、 受力分析。末端带移动件的传动计算和齿轮教学难点定轴轮系各部分知识的综合运用。行为 能力 分析【专业能力】 熟练绘制定轴轮系， 领会定轴轮系的识读， 掌握定轴轮系传动比的计 算、各轮回转方向的判定、末端带移动件的传动计算和齿轮受力分析。【方法能力】知识的狄取和消化吸收，分析判断、解决问题，分解组合应用，自学能力；【社会能力】语言表达、团队意识、展示技术。教学 方法任务式教学法、模块化教学法、多媒体演示法、分解组合教学法、分组测试激励法教具多媒体课件、实物投影仪教学设计过程教学环节教学内容教师活动学生活动【定轴轮系部分任务单】（该类题目为高考必考题）现有一定轴轮
3、系，已知各齿轮齿 数 Zi=20, Z2=40, Z3=15, Z4=60, Z5=18, Z6=18, Z7=1, Zs=40,Zg=20,齿轮9的模数m=3mm齿轮1的转向如箭头所示， m=100r/min ,请完成一下任务：【任务一】 用箭头法判别齿条10的移动方向？【任务二】计算出传动比i 18?【任务三】 确定蜗轮8的转速n8为多少？ （ r/min ）【任务四】 计算齿条10移动的速度V6为多少？ （ m/s）1.给每个学 生发放一张 任务单，并进 行任务简单接受任务单，了解任 务，【任务发 布与分解】q度计算。“I2主：了解其他几种末端形式，并分别掌）4$V176 、 N7修（左
4、旋单头4杆）握其移动速10（告茶）1分析和分解。2.提示学生 该类题目为 局考必考题， 激发其学习 的积极性。15【任务一】【任务一】用箭头法判别齿条10的移动方向?【复习回顾】1 . 一对齿轮传动类型:提出要求： 回顾前面单 元涉及各种 齿轮的转动 方向判别(播放图片)根据教师播 放的各种齿 轮传动的结 构简图，回 顾复习其传 动判别方法(1)另外包括齿条传动、螺旋传动、毂轮提升重物几种情况2 .两对及以上情况：3 .轮系中惰轮的定义和作用轮系中，只改变齿轮副中从动轮回转方向，而不改 变齿轮副传动比大小的齿轮称为惰轮。两齿轮间若有奇数个惰轮时，首、末两轮的转向相同;若有偶数个惰轮时，首、末两
5、轮的转向相反。举例略【任务一】【解决任务一】 用箭头法判别齿条10的移动方向?1 .各组巡 视，并进 行指导；2 .指定学 生回答 问题1 .分组讨论 完成；2 .学生代表 回答。学生分组讨论完成【强化练习】1.用箭头法判别下列各轮系中各轮转向。1 .各组巡视， 并进行指导；2 .指定学生 展示完成的 任务【任务二】任务二展示定轴轮计算出传动比ii8?【新知】一.定轴轮系的传动比概念定轴轮系的传动比是指首末两轮的转速之比。（要求领会定轴轮系传动比概念）二.定轴轮系传动比的计算（重点内容）轮系的传动比等于各级齿轮副传动比的连乘积或等 于轮系中所有从动齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连 乘积之比。.
6、/ m各级齿轮副中从动轮齿数的连乘积i总二鼠=一（1）各级齿轮副中主动轮齿 数的连乘积m-表示外啮合齿轮副的数目汪思点：（1）上式中（1）m只适用于平行轴圆柱齿轮传动的轮系。 表示首末两轮回转方向的异同，计算结果为正，两轮回转 方向相同；结果为负，两轮回转方向相反。（2）当轮系中有锥齿、蜗杆副时，不能用（-1）m确定末轮 回转方向，而只能用标注箭头的方法。【举例】演示定轴轮系，分析传动路线：（难点）系模型，引导 学生参与到 演示教学中 来，通过一对 齿轮的传动 比概念，教师 提出问题：定 轴轮系的传 动比是否就 是输入轴的 转速与输出 轴的转速之 比？引发学 生思考。演示 得出定轴轮 系的概念
7、教师演示举例分析分析轮系的组成II江迎轮系中各对齿轮的传动比用双下角标表示，如12=n1/n2= - Z2/Z1 ； 23=n 2/n 3= Z3/Z2 ； 45=n4/n5 = + Z5/Z4 ；67=n6/n7= Z7/Z6； 89=n8/n9= 一 Z9/Z8。轮系的传动比等于各级齿轮副传动比的连乘积，即=12 23 45 67 89= ( 一 Z2/Zl)( Z3/Z2)( +Z5/Z4)( Z7/Z6) (Z9/Z8)= ( 1) 4 Z3 Z5 Z7 Z9/Z1 Z4 Z6 Z8。注息事项：1 .箭头表示各轮可见侧的旋转方向，不可见的一侧圆弧线要与该轴线断开表示。2 .在分析传动路
8、线时，主动轮是带动从动轮旋转而使从动轮产生运动和动力的。教师演示【解决任务二】计算出传动比i 18?分析传动路线：Z1Z315Z7Z2Z4工 6Z8-Z2 Z4 ZS Z840X60X18X4018 Z1 Z3 75Z720X15X18X1因轮系中用锥凶副时，不能用(-1)确定末轮回转方向1.各组巡视， 并进行指导；2.指定学生 展示完成的 任务学生独立完成【强化训练】如图为一卷扬机传动系统，末端为乙=18, Z2=36、Z3=20、Z4=4直径 D=200mm, n1 =1000r/min(1)总传动比i 16?(2)确定提升*ki喝杆传动。已知：0、Z5=2、Z6=50,鼓轮。试求：重物时
9、n1的回转方向？1.各组巡视， 并进行指导；2.指定学生 展示完成的 任务学生独立完成A A；叶1 5r.r 离速1Gr【任务三】确定蜗轮8的转速n8为多少？W(r/min )教师归纳，得 出结论学生自学课本内容一.任意从动齿轮的转速计算任意从动轮k的转速，等于首轮的转速乘以首轮与k轮间传动比的倒数。1Z1Z3Z5. Zk j即：-二n二nilkZ2Z4Z6 Zk教师演示二.变速机构中，变速级数的计算：变速机构中变速级数等于各轴之间传动线路数量的连乘积。【举例】如图所示为多刀半自动车床主轴箱的传动系统已知带轮直径 Di = D2 =180mm,Zi=45, Z2=72, Z3=36, Z4=8
10、1,Z5=59, Z6=54, Z7 =25, Z8 =88, n1 =1443r/min 。试求(1)当电动机时主轴出的变速级数。(2)当电动机时主轴出的各级转速。多刀半自动车床主轴箱传动系统分析：传动链.6/5上一 H 一8/72/1n- I 14/3 解：主轴可获得2X2=4种转速 齿轮1与齿轮2啮合，齿轮5与齿轮6啮合,nmD1Z1Z5D 2 Z2 Z6二 1443180 45 59180 72 54=958.4任务三r/min齿轮1与齿轮2啮合，齿轮7与齿轮8啮合，DiZi Z780 M 45M 25”公。n m = n1= 1443 黑=256.2D2z2z8180x72x88r/
11、min齿轮3与齿轮4啮合，齿轮5与齿轮6啮合，D1Z3Z5180 M 36 M 59n m = n1= 1443 父=700.7D2z4z6180x81x54r/min齿轮3与齿轮4啮合，齿轮7与齿轮8啮合，D1Z3Z7Q门80M36M25n m = n1= 1443 父=182.2D2z4z8180M81M88r/min【解决任务三】 确定蜗轮8的转速，为多少？ （ r/min ） ” =loox2oxi5xiaxi1 Z2 Z4 Z6Z840X60X18X40E_二r/&in16【强化训练】如图为一卷扬机传动:Z1=18, Z2=36、Z3 =径 D=200mm, n1 =10.一FM统，
12、末端为蜗杆传动。已知：20、Z4=40、Z5=2、Z6=50,鼓轮直00 r/min 。试求蜗杆的转速 n6-P1 .各组巡视， 并进行指导；2 .指定学生 展示完成的 任务学生独立完成f tr1【任务四】【任务四】计算齿条10移动的速度v6为多少？（m/s）【回顾旧知】1.齿条移动速度v=n 兀 m z教师提出问题学生复习并回答i.带着问题 观看 例题 幻灯 展示；2 .思考要解 决的主 题问 题；3 .根据教师 引导回 答问 题；4 .复习螺旋 传动计 算、左 右手螺 旋法 贝U,推 导传动 计算公 式；5 .根据推导 出的公式与 教师一同演 练例题。i.重点强调 带移动件的 轮系要解决
13、的主要问题 是：移动件的 移动距离或 速度及方向， 如螺母（或丝 杠）、齿轮（或 齿条）的移动 距离或速度 和方向；2 .放映磨床 砂轮架幻灯 片演示说明 磨床轮系的 组成及例题 i；3 .黑板上分 析传动原理 及推导计算 公式；4 .提问与思 考：D怎样 将两个机构 联系起来？ 2）螺旋传动 螺杆（或螺 母）移动距离 怎样计算？（3）移动方 向怎样判 定？v-小齿轮沿齿条的移动速度mm/min2.普通螺旋传动V=N Ph【引入新知】定轴轮系末端带移动件的传动计算一、末端螺旋传动的定轴轮系 （14分钟）工作原理举例：磨床砂轮架进给机构当丝杆转一转，螺母（砂轮架）便移动一个导程。定轴轮系+螺旋传
14、动n k=n i * 1/i ik L=n k* Ph移动距离计算L=n k*Ph=ni*Ph *zi* z3*z-zk-i/z2* Z4*Z6-zk（mm）Z1Z3Z5. Zkj cv = nk Ph = niPhZ2Z4Z6 Zk式中：n k第k个齿轮转速（r/min ）Ph导程（mm）移动方向判定遵循螺旋传动的判别方法【例题】：磨床砂轮架进给机构，已知丝杠 50*3。为右旋，s=3mm, zi=28, Z2=56, Z3=38, Z4=57 ,当手轮按图示方向以 ni=50r/min回转时，求砂轮架移动 距离方向。解：L=n i*Ph*zi*Z3/z2*Z4=50*3*28* 38/56
15、*57=50mm/min砂轮架向右移动。、轮系末端是齿条传动的计算举例：卧式车床溜板箱传动系统工作原理定轴轮系+齿条传动nk=ni*i/iL=n k* jdp= jmpZp （ mm/min ）移动距离计算L=n k* jdp=nk* jmpZp （mm/min）=ni n mpZp *Z1Z3Z5-Zk-l/Z2Z4Z6-Zk_ Z1Z3Z5. Zk _v = n1二mpzpZ2Z4Z6. Zk式中；nk带动齿条的小齿轮转速(r/min) dp小齿轮分度圆直径(mm)方向判定：接触点小齿轮的线速度方向任务四【例题】：车床拖板箱传动，已知条件见图。求(1) ii8(2) n8(3) L解：Z2
16、*Z4*Z630*50*69(1) i18= 46.9Z1*Z3*Z54*24*2314*24*23(2) n8=n 1* =40*=0.85r/mini1k30*50*69(3) L=n 8* 兀 mpzp=0.85*3.14*3*12=96.5mm/mindp士口口【解决任务四】计丹崎工10P动的速度V10为多少？ （m/s）1 Z2工416工8教师教师巡学生独立完视指导 成解： t- 1日-1 3：.二 a , |：;,40X00X10X0课后练习见【附件一】完成任务单情况总结一、定轴轮系的传动比大小：i1k=n i/n 2=各级齿轮副中从动齿轮齿数的连乘积/各级齿轮副中主动齿轮齿数的连
17、乘积。转向：1 .画箭头法（适合任何定轴轮系）；2 . （ 1） m法（只适合所有齿轮轴线都平行的情况）。结果衣小.i1k=n 1/n 2=各级齿轮副中从动齿轮齿数的连乘积/各级齿轮副中主动齿轮齿数的连乘积。（适合平行轴定轴轮系）；2 .任意从动齿轮的转速计算3 .轮系末端是螺旋传动的计算螺母的移动速度计算螺母的移动距离计算4 .轮系末端是齿条传动的计算齿条移动速度齿条移动距离1 .放映总结 幻灯片;2 .教师口头 总结；3 .教师以本 课内容为 启迪，语重 心长地引 申到个人 与集体的 关系，教育 学生正确 对待集体 与个人的 关系，进行 了 一次专 业思想教 育。1 .观看总%；2 .复习
18、学习 内容；3 .用心揣摩 引伸寓意。练习（轮系）一、填空1 .定轴轮系末端为螺旋传动。已知末端的转速nk=40r/min,双线螺杆的螺距为5mm则螺母1分钟移动的距离为。2 .定轴轮系末端是齿轮齿条传动。已知小齿轮模数 m=3m曲数z=15,末端转速nk=10r/min, 则小齿轮沿齿条的移动速度为。3 .定轴轮系的传动比是指轮系厂与 之比，其大小等于轮系中 2 之比。二、判断1 .平行轴传动的定轴轮系传动比计算公式中的（一1）的指数，m表示轮系中相啮合的圆柱齿轮的对数。 （）2 .轮系中使用惰轮，既可变速，又可变向。（）3 .加奇数个惰轮，主动轮与从动轮的回转方向相反。（）4 .采用轮系传
19、动可以实现无级变速。（）5 .轮系传动既可用于相距较远的两轴间传动，又可获得较大的传动比。（）6 .轮系中的某一个中间齿轮，既可以是前级齿轮副的从动轮，又可以是后一级齿轮副的主动轮。（）7 .在周转轮系中，中心轮与行星架的固定轴线必须在同一轴线上。（）8 .周转轮系的传动比可以按定轴轮系传动比的计算公式计算。（）三、选择1 .轮系（）。A.不能获得很大的传动比B.不适宜作较远距离的传动C.可以实现运动的合成但不能分解运动D.可以实现变向和变速要求。2 .定轴轮系的传动比大小与轮系中惰轮的齿数（）。A.有关 B.无关 C.成正比 D.成反比3 .图4-1中，齿轮A固定不动，Za=Zb,若行星架H
20、顺时针回转1周，则齿轮B回转（）。A. 1/2 周 B. 1 周 C. 2 周 D. 4 周UH I图4一24 .在图4-2所示三星轮换向机构传动中，1为主动轮，4为从动轮，图示传动位置（）。A.有1个惰轮，主、从动轮回转方向相同B.有1个惰轮，主、从动轮回转方向相反C.有2个惰轮，主、从动轮回转方向相同D.有2个惰轮，主、从动轮回转方向相反四、计算题1 .铳床主轴箱传动系统如图所示，可用拨叉移动三联、双联滑移齿轮实现变速。试完成:（1）列出应传动系统的传动链（传动路线）；（2）求出主轴m的转速级数；(3)分别求出主轴ID的最高转速 nmax及最低转速nmin2 .如下图所示为机床的传动图。试计算并回答:(1)主轴有几种转速；(2)主轴的最高及最低转速；(3)主轴转了 2转时，齿条移动的距离。nnoor/min4二60。3 .如下图所示的轮系，Zi=40,Z2=40,Z3=20,Z4=40，双头蜗杆，蜗轮直径(1)求工作台的移动速度；(2)要使工作台右移，则ni的方向如何?(3)蜗轮的螺旋方向；(4)写出Z3,Z4的正确确啮合条件。13
