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；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。教学目标【情感目标】1.语言表达能力；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.
2、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。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】知识的获取和消化吸收，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1教学环节 教 学 内 容 教师活动 学生活动【任务发布与分解】【定轴轮系部分任务单】(该类题
3、目为高考必考题)现有一定轴轮系，已知各齿轮齿数Z1=20，Z 2=40，Z 3=15，Z 4=60，Z 5=18，Z 6=18，Z 7=1，Z 8=40，Z 9=20，齿轮 9 的模数 m=3mm，齿轮 1 的转向如箭头所示，n 1=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 i18？【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）（注：了解其他几种末端形式，并分别掌握其移动速度计算。 ）1.给每个学生发放一张任务单，并进行任务简单分析和分解。2.提示学生该类题目
4、为高考必考题，激发其学习的积极性。接受任务单，了解任务，2【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：（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、末两轮的转向相反。举例 略提出要求：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3【解决任务一】用箭头法判别齿条 10 的移动方向？1.
5、 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。【任务一】【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学生分组讨论完成【任务二】 【任务二】 展示定轴轮系模型，引5计算出传动比 i18？【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。 数 的 连 乘 积各 级 齿 轮 副 中 主 动 轮 齿 数 的 连 乘 积各
6、 级 齿 轮 副 中 从 动 轮 齿总 mki)1(m-表示外啮合齿轮副的数目注意点：（1）上式中 只适用于平行轴圆柱齿轮传动的轮系。m)1(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 确定末m)1(轮回转方向，而只能用标注箭头的方法。【举例】演示定轴轮系，分析轮系的组成分析传动路线：（难点）轮系中各对齿轮的传动比用双下角标表示，如12=n1/n2=Z 2/Z1； 23=n2/n3=Z 3/Z2； 45=n4/n5=Z 5/Z4； 67=n6/n7=Z 7/Z6； 89=n8/n9= Z9/Z8。轮系的传动比等
7、于各级齿轮副传动比的连乘积，即= 1223456789=（Z 2/Z1） （Z 3/Z2）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教师演示举例分析Z2Z 1 Z3Z 2 Z5Z 4 Z7Z 6 Z9Z 86（Z 5/Z4） （ Z7/Z6） （Z 9/Z8）=（1） 4 Z3 Z5 Z7 Z9Z 1 Z4 Z6 Z8。注意事项：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
8、演示【解决任务二】计算出传动比 i18？分析传动路线：因轮系中有锥齿副时，不能用 确定末轮回转方向m)1(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【任务二】【强化训练】如图为一卷扬机传动系统，末端为蜗杆传动。已知：=18， =36、 =20、 =40、 =2、 =50，鼓轮1z23z45z6直径 D=200mm, r/min。试求：10n（1）总传动比 i16? （2）确定提升重物时 的回转方1n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任务三 【任务三】确定蜗轮 8 的转速 n8 为多少？（r/min）【新知】一.任意从动齿轮的转速计算教师
9、归纳，得出结论学生自学课本内容7任意从动轮 的转速，等于首轮的转速乘以首轮与k轮间传动比的倒数。k即： kkk zni64215311二.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mm, =45， =72， =36， =81，18021D1z23z45z=59， =54， =25， =88, r/min。试求6z781n（1）当电动机时主轴的变速级数。（2）当电动机时主轴的各级转速。分析：传动链2/1 6/5n 4/3 8/7解：主轴可获得 22=4 种转速 齿轮 1 与齿轮 2 啮合，齿轮 5
10、与齿轮 6 啮合，4.9582180436251 zDnr/min教师演示8齿轮 1 与齿轮 2 啮合，齿轮 7 与齿轮 8 啮合，2.5610438271 zDnr/min齿轮 3 与齿轮 4 啮合，齿轮 5 与齿轮 6 啮合，7.04810931642531 znr/min齿轮 3 与齿轮 4 啮合，齿轮 7 与齿轮 8 啮合，2.110536842731 zDnr/min【解决任务三】确定蜗轮 8 的转速 n8 为多少？（r/min）任务三【强化训练】如图为一卷扬机传动系统，末端为蜗杆传动。已知：=18， =36、 =20、 =40、 =2、 =50，鼓轮直1z23z45z6径 D=20
11、0mm, r/min。试求蜗杆的转速10nn1.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【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】教师提出问题学生复习并回答91.齿条移动速度v=n m z 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 + 螺旋传动n k=n1 * 1/i1k L=n k*Ph移动距离计算L=nk*Ph=n1*Ph *z1*z
12、3*z-zk-1/z2* z4*z6-zk （mm）hkkv642151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Tr50*3。为右旋，s=3mm，z 1=28，z 2=56，z 3=38，z 4=57，当手轮按图示方向以 n1=50r/min 回转时，求砂轮架移动距离方向。解：L=n1*Ph*z1*z3/z2*z4=50*3*28*38/56*57=50mm/min砂轮架向右移动。二、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1.重点强调带移动件的轮系要解决的主要
13、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1；3.黑板上分析传动原理及推导计算公式；4.提问与思考：1）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？1.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、左右手螺旋法则，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。10nk=n1*1/i L=nk*dp=mpzp（mm/min）移动距离计算L=nk*dp=nk*mpzp（mm/min
14、）=n1m pzp *z1z3z5-zk-1/z2z4z6-zkpknv64253式中；n k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【例题】：车床拖板箱传动，已知条件见图。求（1）i 18（2） n8（3） L解：z2*z4*z6 30*50*69（1）i 18=_ = _ = 46.9z1*z3*z5 4*24*231 4*24*23(2) n8=n1* =40* _ =0.85r/mini1k 30*50*69（3） L=n8*m pzp=0.85*3.14*3*12=96.5mm/min任务四【解决任务四】计算齿条 10 移动的速
15、度 v10为多少？（m/s）解：教师教师巡视指导学生独立完成11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 1/n2=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。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） 。结果表示：i1k=n1/n2=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） ；二.任意从动齿轮的转速计算三.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四.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
16、；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.观看总结；2.复习学习内容；3.用心揣摩引伸寓意。练习（轮系）12一、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=3mm，齿数 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中_与_之比，其大小等于轮系中_与_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(1)的指数，
17、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
18、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，Z A=ZB，若行星架 H 顺时针回转 1 周，则齿轮 B 回转( )。A12 周 B1 周 C2 周 D4 周4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 铣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：13（1）列出应传动系统的传动链（传动路线） ；（2）求出主轴的转速级数；（3）分别求出主轴的最高转速 nmax及最低转速 nmin。2. 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。3. 如下图所示的轮系，Z 1=40,Z2=40,Z3=20,Z4=40,双头蜗杆，蜗轮直径 Z6=60。（1）求工作台的移动速度；（2）要使工作台右移，则 n1的方向如何？1（3）蜗轮的螺旋方向； （4）写出 Z3,Z4的正确确啮合条件。
