轮系定轴轮系--教案(2)(公开课)

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。

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。

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。

            2.团队意识。

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。

能力

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。

方法

(该类题目为高考必考题)现有一定轴轮系，已知各齿轮齿数Z1=20，Z2=40，Z3=15，Z4=60，Z5=18，Z6=18，Z7=1，Z8=40，Z9=20，齿轮9的模数m=3mm，齿轮1的转向如箭头所示，n1=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。）

2.提示学生该类题目为高考必考题，激发其学习的积极性。

【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

回顾前面单元涉及各种齿轮的转动方向判别

（播放图片）

2.指定学生回答问题

2.学生代表回答。

1.用箭头法判别下列各轮系中各轮转向。

2.指定学生展示完成的任务

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。

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。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=－Z2/Z1； 23=n2/n3=－Z3/Z2； 45=n4/n5=＋Z5/Z4； 67=n6/n7=－Z7/Z6； =n8/n9=－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  =（－Z2/Z1）（－Z3/Z2）（＋Z5/Z4）（－Z7/Z6）（－Z9/Z8）=（－1）4 Z3 Z5 Z7 Z9／Z1 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。

教师演示

举例分析

教师演示

   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

2.指定学生展示完成的任务

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，鼓轮直径D=200mm, r/min。试求：

（1）总传动比i16?  （2）确定提升重物时的回转方向？

2.指定学生展示完成的任务

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

任意从动轮的转速，等于首轮的转速乘以首轮与轮间传动比的倒数。

即：

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，=59，=54，=25，=88, r/min。试求（1）当电动机时主轴Ⅲ的变速级数。

（2）当电动机时主轴Ⅲ的各级转速。

分析：传动链

2/1               6/5

n→Ⅰ→         → Ⅱ→             →Ⅲ

         4/3               8/7

解：主轴可获得2×2=4种转速

①　齿轮1与齿轮2啮合，齿轮5与齿轮6啮合，

  r/min

②齿轮1与齿轮2啮合，齿轮7与齿轮8啮合，

  r/min

③齿轮3与齿轮4啮合，齿轮5与齿轮6啮合，

  r/min

④齿轮3与齿轮4啮合，齿轮7与齿轮8啮合，

  r/min

教师演示

2.指定学生展示完成的任务

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，鼓轮直径D=200mm, r/min。试求蜗杆的转速

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 π m z 

v----小齿轮沿齿条的移动速度mm/min

2.普通螺旋传动

            V=N Ph

   一、末端螺旋传动的定轴轮系  (14分钟)

①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

②移动距离计算

L=nk*Ph=n1*Ph *z1*z3*z---zk-1/z2* z4*z6---zk    （mm）

式中：n k—第k个齿轮转速（r/min）

Ph—导程（mm）

③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，z1=28，z2=56，z3=38，z4=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

①工作原理

定轴轮系 + 齿条传动

nk=n1*1/i      L=nk*лdp=лmpzp（mm/min）

②移动距离计算

L=nk*лdp=nk*лmpzp（mm/min）

       =n1пmpzp *z1z3z5---zk-1/z2z4z6---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）

③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）i18

（2）n8

（3）L

解：

      z2*z4*z6         30*50*69

（1）i18=___________  =  __________________  = 46.9

          z1*z3*z5             4*24*23

              1    4*24*23

(2) n8=n1* —  =40* ______________ =0.85r/min

              i1k           30*50*69

（3） L=n8*πmpzp=0.85*3.14*3*12=96.5mm/min

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？

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。

解：

大小：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。

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

      ①螺母的移动速度计算      

      ②螺母的移动距离计算

  四.轮系末端是齿条传动的计算

      ①齿条移动速度       ②齿条移动距离

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。

2.复习学习内容；

3.用心揣摩引伸寓意。