6-6 轮系和减速器（教案）《机械基础》同步精品课堂（高教版·第三版）

《机械基础》教案 课 题 6-6轮系和减速器教案 课 型 新授 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 《机械基础》是一门理论与实践相结合的专业基础课程，是后续专业课学习的基础。该门课程选用的是高等出版社出版的《机械基础》第3版教材，本教材是新使用的教材，主要采用模块教学的方法，以学习任务为引领，学生通过接受学习任务目标，实施任务目标，完成并掌握好每次课的知识和技能目标。本书内容设置由浅入深，既突出基础性理论内容，又重视实践性应用操作。本节课的学习内容在工业生产中具有广泛应用，学生必须深知轮系和减速器的基本类型、特点、应用，为日后学习和工作打下基础。 学情分析 授课对象机械加工技术专业的学生，男生比较多，初中文化基础较差，入学成绩低，缺乏良好的学习习惯，纪律散漫，自制力差，很多学生有厌学情绪，但动手能力和好奇心强，需要通过教学手段提高学生的学习兴趣和自主学习能力。在学习本节内容之前，学生已经掌握了机器、机构与运动副的相关知识,有一定的机械制图、平面机构方面的知识，已经具备了探究本节内容的基础。其中80%学生乐于动手探究又易灰心丧气，60%精力充沛却又很任性，30%掌握基础知识且具备扎实功底。采用任务驱动法，通过小组竞争的方式激发学生的学习积极性，提高学生学习热情，并通过网络学习激发学生学习新知识的兴趣，提高学生的自主学习能力、创新能力。 学习目标 1. 知识目标： （1）了解齿轮系的分类和特点； （2）掌握定轴齿轮系传动比的计算方法； （3）了解减速器的类型、结构、标准和应用。 2.能力目标： 鼓励学生在合作中互相学习，在做中学、在学中做，通过视频和实操，分析齿轮传动的特点和传动比的计算，了解减速器的类型、结构、标准和应用，使学生初步具备分析齿轮系的能力。 3.素质目标： （1）通过实践操作培养认真、踏实、细致的工作作风； （2）通过小组合作，培养学生团队合作学习能力。 学习重难点 重点：齿轮传动的特点和传动比计算 难点：定轴齿轮传动比的计算和方向判断学方 教学方法 1采用混合式教学法，课前完成《齿轮系和减速器》的预习并完成学习测，课中通过视频观察减速器中的齿轮系传动，分析齿轮系的分类、特点和传动比的计算，培养学生认真、踏实、细致的工作作风. 课前准备 学生准备 1.知识储备：掌握轮系和减速器基本知识。 2.结合课本、导学案，充分利用网络资源预习新课。 3.课前学生分成5个学习小组。 教师准备 准备制作课件、教案、微课、导学案。 教学媒体 多媒体、自制教具、微课 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 情境引入：行驶在公路上的汽车时而快速，时而慢速，哪个部件起决定性作用？汽车在上陡坡时车速应如何调整？ 1、 齿轮系的组成和分类 1.齿轮系的组成 由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为齿轮系。 2.齿轮系的分类 根据齿轮系传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定可将齿轮系分为定轴齿轮系和周转齿轮系。 (1)定轴齿轮系 定轴齿轮系是指齿轮(包括锥齿轮和蜗杆、蜗轮)在运转中轴线位置都固定不动的齿轮系。 (2)周转齿轮系 周转齿轮系是指在齿轮系中至少有一个齿轮的几何轴线是绕另一个齿轮的 几何轴线转动的齿轮系。 组织上课，考勤，检查学生仪容仪表。 学生以小组为单位，巩固旧课，展示预习情况 积极发言 严肃课堂纪律，让学生养成良好的行为习惯，为教与学创造良好环境。 复习旧课，预习新课，有助于学过知识的掌握和为下一阶段的学习做好铺垫。 活动二： 调动思维 探究新知 二、齿轮系的应用特点 1.可获得很大的传动比 2.可进行较远距离传动 3.可实现变速、换向要求 4.可合成或分解运动 观看PPT、图片及动画，学生自主分析，各小组派代表阐述本组学习成果。 以学生为主体，学生通过小组讨论等活动掌握轮系传动的特点和应用，强调本节课重点，通过小组活动，培养学生团队合作精神，使学生在做中学。 活动三： 调动思维 探究新知 三、定轴齿轮系传动比的计算 把齿轮系中首末两轮转速之比称为齿轮系的传动比。 i1k=(-1)m ×所有从动齿轮齿数的连乘积/所有主动齿轮齿数的连乘积， 即任意定轴齿轮系的总传动比,也即首末两轮的转速比,等于从动齿轮齿数连乘积与主动齿轮齿数的连乘积之比。其转向由(-1)m决定,正值表示首末两轮转向相同,负值则表示转向相反。此外,也可以用画箭头的方法判断转向。对于锥齿轮的传动及蜗杆传动，只能用画箭头的方法判断转向。 如果计算定轴齿轮系中末轮(轴)的转速，或者计算任意从动齿轮(轴)的转速， 则 nk=n1/ i1k= n1×所有主动齿轮齿数的连乘积/ 所有从动齿轮齿数的连乘积。 根据以上公式计算出末轮的转速后,即可得末轮的线速度为 v=nkL 四、减速器的应用、类型、结构及标准 1.减速器的应用及类型 减速器由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动组成,是原动机和工作机之间 独立的闭式传动装置，用来降低转速,以适应工作机的需要。 减速器的类型很多,按传动类型可分为圆柱齿轮减速器、锥齿轮减速器和蜗 杆减速器等;按传动级数可分为一级、二级和多级;按轴在空间的相互位置可分为 立式和卧式;按传动的布置形式可分为展开式、分流式和同轴式等。 (1)圆柱齿轮减速器 圆柱齿轮减速器按其齿轮传动的级数可分为一级、二级和多级，主要用于平 行轴间的传动,应用最广泛,传递的功率范围大(从很小到 40 000 kW),圆周速度 从很低到 60-70 m/s 且效率高。 1)一级圆柱齿轮减速器 一级减速器的最大传动比一般为 8-10,当要求 i>10 时,小齿轮和大齿轮的 直径差将很大,会造成结构不紧凑的情况,这时可以采用二级减速器。 2）二级圆柱齿轮减速器 应用于传动比 i 为 8-50 及高、低速级的中心距和为 250-400mm 的场合，结构紧凑。按传动的布置形式可分为展开式,分流式和同轴式。 (2)锥齿轮减速器 锥齿轮减速器用于输入轴与输出轴相交的传动。由于锥齿轮精加工比较困难,仅在传动布置需要时才来用。一级锥齿轮减速器的传动比 i 为 1-5,当需较大传动比时,常用圆锥圆柱齿轮减速器。 (3)蜗杆减速器 蜗杆减速器用于输入轴和输出轴在空间正交(垂直交错)的场合。它的特点是在外轮廊尺寸不大的情况下,可获得较大的传动比,工作平稳，噪声较小,但效率 低、易发热,只宜传递中等以下的功率,一般不超过 50 kW。蜗杆减速器有蜗杆上置式、蜗杆下置式和蜗杆侧置式三种类型。 2.减速器的结构及标准 (1)减速器的结构 减速器一般由箱体、轴承、轴、轴上零件和附件等组成。为使箱体有足够的强度和刚度,除适当的壁厚外,还在轴承座孔处设加强筋。剖分面上有集油沟,使飞溅到箱盖上的润滑油沿内壁流入集油沟,引入轴承室润滑轴承。 箱盖与箱座用一组螺栓连接。 (2)减速器的标准 减速器的种类很多,不同类型的减速器有不同的标准。目前我国已经发布了 50-60 种齿轮及蜗杆减速器标准系列,并由专业工厂生产,用户可根据产品目录 选购,优先采用合适的标准减速器。 通过视频、多媒体学习定轴轮系和周转轮系传动比的计算方式。以小组为单位进行阐述。 以学生为主体，学生通过小组讨论等活动掌握减速器的功用及分类方法，强调本节课重点。 活动四： 巩固练习 素质提升 六、课堂检测 1、填空题 （1）根据齿轮系传动时各齿轮轴线在空间的相对位置是否固定可将齿轮系分为__________（定轴齿轮系）和__________（周转齿轮系）。 （2）减速器由封闭在箱体内的________（齿轮传动）或________（蜗杆传动）组成,是________（原动机）和________（工作机）之间独立的闭式传动装置，用来________（降低转速）,以适应工作机的需要。 2、选择题 （1）当两轴相距较远且要求传动比准确时，应采用________（C） A  带传动   B  链传动   C 齿轮系传动   D 蜗杆传动 （2）减速器箱盖上的通气孔是为了________（D） A  保证箱内外气压平衡       B  观察内部是否缺油 C  观察减速器内部运行情况   D  观察齿轮或涡轮的啮合情况 小组讨论，根据所学知识进行总结，阐述。 问题的提出，是对所学知识运用的最好检验，有助于学生理解知识、运用知识 课堂小结 作业布置 小结：1.定轴轮系的含义，应用较广。行星轮系的结构较为复杂，但应用也很 多，如自动挡的汽车变速器。 2.会读懂齿轮减速器标记含义。 板书设计 6-6轮系和减速器 1．轮系基础 定义和分类（定轴轮系、行星轮系、差动轮系） 传动比的计算方法 轮系的效率和功率损失 2．减速器基础 定义和分类（蜗杆减速器、齿轮减速器、行星减速器等） 减速器的工作原理和结构特点 3．减速器的选型和应用 轮系和减速器的应用 在不同机械系统中的应用实例分析 设计和选择轮系和减速器时的考虑因素 教学反思 本次教学设计， 反思内容：思考所采用的教学方法是否有效促进了学生的学习，学生是否积极参与课堂活动。根据学生的参与度和学习效果，调整教学方法，如增加互动环节、使用多媒体工具辅助教学等。 学科网（北京）股份有限公司 $$