《机械设计基础》教案 第16课 了解轮系及其应用.docx

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课题

了解轮系及其应用

课时

2课时（90min）

教学目标

知识技能目标：

（1）掌握轮系的分类。

（2）了解轮系的作用。

素质目标：

通过学习轮系在我国古代的应用实例（记里鼓车），感受古人的智慧，激发民族自豪感和自信心，自觉为我国从制造大国迈向制造强国贡献力量。

教学重难点

教学重点：轮系的分类和作用

教学难点：轮系的分类和作用

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（5min）→传授新知（15min）→实践探索（20min）→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，小王和学长一起乘坐出租车外出办事。看着车上里程表中的数字，学长心血来潮，对小王说：“你知道吗，我国古代就出现了可以记录里程的机器——记里鼓车（见图?7-1）。记里鼓车每行一里路，车上的木人就击鼓一次。记里鼓车之所以有记录里程的功能，是因为其中有一套始终与车轮同时转动的减速轮系。当记里鼓车每行一里时，这套减速轮系末轮的轮轴正好回转一周，车上的木人便会受凸轮牵动，木人的胳膊即被绳索拉起击鼓一次，以示里程。”听了学长的介绍，小王不禁感叹我国古人智慧之无穷，同时他也在思考：轮系应该是由多个齿轮组成的传动系统，那么，轮系有哪些类型呢？轮系的作用有哪些呢？

【学生】聆听、思考

借助任务引入，激发学生学习兴趣，感受古人的智慧，激发民族自豪感和自信心

传授新知

（28min）

【教师】讲解新知

一、轮系的分类

根据轮系在转动中各齿轮轴线的相对位置是否变化，轮系可分为定轴轮系、周转轮系和混合轮系。

（一）定轴轮系

定轴轮系是指在转动中所有齿轮的轴线都固定不变的轮系。根据各齿轮的轴线是否平行，定轴轮系可分为平面定轴轮系和空间定轴轮系。其中，平面定轴轮系是指由轴线互相平行的齿轮组成的定轴轮系；空间定轴轮系是指包含相交轴齿轮、相错轴齿轮或蜗轮蜗杆的定轴轮系。

【教师】展示“平面定轴轮系”图片和“空间定轴轮系”图片（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

平面定轴轮系和空间定轴轮系的区别是什么？判定的标准是什么？

【学生】观察、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，展示“周转轮系及其机构运动简图”图片（详见教材），讲解新知

（二）周转轮系

周转轮系是指当轮系转动时，至少一个齿轮的几何轴线相对于机架位置不固定，而是绕某一固定轴线回转的轮系。既能绕自身轴线自转，又能绕另一轴线公转的齿轮称为行星轮，如图?7-4?中的齿轮?1；与行星轮相接触且具有固定轴线的齿轮称为中心轮或太阳轮，如图?7-4中的齿轮2和齿轮3；支承一个或多个行星轮且与中心轮同轴线的构件称为行星架、转臂或系杆，如图7-4中的构件H。

【教师】提出问题，随机邀请学生回答

“周转轮系中，行星轮可以有多个，但太阳轮只能有一个。”这种说法是否正确？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，讲解新知

按机构自由度不同，周转轮系可分为差动轮系和行星轮系。

1．差动轮系

差动轮系是指系统中有两个构件能独立运动的周转轮系，其自由度为2。

2．行星轮系

【教师】组织学生先扫码观看“行星轮系”微课视频（详见教材），然后随机邀请学生回答下面的问题

什么是行星轮系？行星轮系有何特点？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，展示“行星轮系”图片（详见教材），讲解新知

行星轮系是指系统中只有一个构件能独立运动的周转轮系，其自由度为1。

按结构复杂程度不同，行星轮系可分为单级行星轮系和多级行星轮系两类。其中，单级行星轮系由一个行星架及其上的行星轮和相啮合的中心轮组成，如图?7-5（a）所示；多级行星轮系由两级或两级以上同类型单级行星轮系组成，如图7-5（b）所示。

按中心轮个数不同，行星轮系可分为2K-H型行星轮系、3K型行星轮系和K-H-V型行星轮系三类。

【教师】展示“3K型行星轮系和K-H-V型行星轮系”图片（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

2K-H型行星轮系、3K型行星轮系和K-H-V型行星轮系的区别是什么？

【学生】观察、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，先扫码播放“混合轮系”微课视频（详见教材），然后讲解新知

（三）混合轮系

如果轮系中既包含定轴轮系又包含周转轮系，或包含两个