《机械设计基础》教案 第17课 计算轮系的传动比.docx

PAGE4

PAGE4

PAGE3

PAGE3

课题

计算轮系的传动比

课时

2课时（90min）

教学目标

知识技能目标：

掌握定轴轮系、周转轮系和混合轮系传动比的计算方法。

素质目标：

通过学习轮系传动比的计算，明白要得到正确的计算结果，一定要遵守相应的准则，从而认识到做人、做事都应遵守一定的准则，如在校内要遵守高校学生行为准则，在校外要遵守交通规则等。

教学重难点

教学重点：定轴轮系、周转轮系和混合轮系传动比的计算方法

教学难点：定轴轮系、周转轮系和混合轮系传动比的计算方法

教学方法

多媒体展示法、问答法、讨论法、讲授法、练习法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学设计

第1节课：考勤（2min）→任务引入（5min）→传授新知（28min）→实践探索（10min）

第2节课：问题引入（3min）→传授新知（22min）→实践探索（15min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）

教学过程

主要教学内容及步骤

设计意图

第一节课

考勤

（2min）

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况

任务引入

（5min）

【教师】讲述“任务引入”的相关内容

一天，小王盯着教室前面墙壁上挂着的时钟陷入了沉思：时针走1圈，分针走了12圈，秒针走了?720?圈，那么由秒针到时针是如何实现传动的？秒针把运动传动到时针时，其转速大小有何变化？秒针和时针之间的传动比如何确定？

【学生】聆听、思考

借助任务引入，激发学生学习兴趣，明确学习目的

传授新知

（28min）

【教师】讲解新知

一、定轴轮系传动比的计算

轮系传动比是指轮系中输入轴与输出轴的角速度或转速之比。计算轮系的传动比时，除计算其大小外，一般还要确定首末轮的转向关系。

【教师】提出问题，随机邀请学生回答

齿轮传动的传动比计算公式是什么？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生回答，展示“空间定轴轮系”图片（详见教材），以空间定轴轮系为例，讲解定轴轮系传动比大小的计算方法

（一）传动比大小的计算

设与齿轮?1?固连的轴为输入轴，与齿轮?4?固连的轴为输出轴，、、、、分别表示各齿轮的齿数，、、、、分别表示各齿轮的转速。因同一轴上齿轮的转速相同，故；因一对互相啮合的定轴齿轮的转速比等于其齿数的反比，故各对啮合齿轮的传动比的大小分别为

，，

则输入轴与输出轴的传动比的大小为

（7-3）

【教师】讲述“小贴士”的相关内容

由图7-12可以看出，齿轮2同时和齿轮1与齿轮3啮合，既是齿轮1的从动轮，又是齿轮3的主动轮。齿轮2对传动比的大小没有影响，却使齿轮1和齿轮3的转向相反。这种在轮系中只作为中间传动零件，用来改变从动轮转向的齿轮称为惰轮。

【学生】聆听、思考、理解、记忆

设齿轮1为首轮主动轮，齿轮K为末轮从动轮，则定轴轮系传动比的大小为

（7-4）

（二）首末轮转向关系的确定

【教师】先扫码播放“主、从动轮的转向关系”微课视频（详见教材），然后讲解新知

轮系首末轮转向关系的确定方法有画箭头法和法。

1．画箭头法

【教师】展示“定轴轮系各齿轮的转向”图片（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

根据已有知识，指出图片中各齿轮的转向。

【学生】观察、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，讲解新知

定轴轮系各轮的转向可以通过画箭头法来确定：一对平行轴外啮合圆柱齿轮，其两轮转向相反，用方向相反的箭头表示；一对平行轴内啮合圆柱齿轮，其两轮转向相同，用方向相同的箭头表示；一对圆锥齿轮传动时，其啮合点具有相同的速度，故表示转向的箭头同时指向啮合点或同时背离啮合点；蜗杆传动的转向，可根据“左（右）手定则”来确定。

定轴轮系首末轮转向关系的确定方法如下：首先任意画出表示首轮转向的箭头，然后依运动传递顺序分别画出表示各主、从动轮转向的箭头，直到画出表示末轮转向的箭头。

2．(?1)m法

各齿轮轴线都平行的定轴轮系首末轮（首轮为齿轮1，末轮为齿轮K）转向关系可由轮系中外啮合齿轮的对数m来确定：当m为奇数时，表示首末轮转向相反，传动比为负值；当m为偶数时，表示首末轮转向相同，传动比为正值，即

（7-5）

【教师】展示“例7-1图”图片（详见教材），讲解“同步例题”

【例?7-1】在图7-14所示的定轴轮系中，已知，，，，，，，齿轮1的转速，其转向如图7-14所示。求齿轮5的转速和转向。

【解】该定轴轮系中有3对外啮合齿轮，根据式（7-5）得

则齿轮5的转速为

负号表示齿轮5的转向与齿轮1的转向相反。

【学生】聆听、思考、理解、记忆

【学生】聆听、思考、理解、记忆

通过视频微课、图片、同步例题和老师讲解，帮助学生理解定轴轮系传动