3.7 齿轮系与定轴轮系（教案）《机械基础》同步精品课堂（江苏凤凰教育出版社）

《机械基础》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务3.7 齿轮系与定轴轮系 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 在齿轮系与定轴轮系的教学中，学生对齿轮系的基本概念有一定了解，但对定轴轮系的结构特点和传动比计算掌握不够熟练。部分学生在理解多级齿轮传动和惰轮作用时存在困难，且对实际应用缺乏直观认识。教学中需结合实例讲解定轴轮系的传动原理，强化传动比计算练习，通过实物展示和动画演示帮助学生理解复杂结构，提高学生分析和解决实际问题的能力。 背景分析 齿轮系是机械传动中用于实现复杂运动要求的重要装置，广泛应用于汽车、航空航天、机器人等领域。定轴轮系作为齿轮系的一种，其结构简单、传动比计算明确，但学生在理解和应用中存在挑战。因此，本课程旨在通过理论讲解和实践操作，帮助学生掌握定轴轮系的传动原理、传动比计算方法及其在工程中的应用，为学生后续的机械设计和工程实践奠定坚实基础。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 能够结合本节课所学知识，认识齿轮系的应用特点 掌握齿轮的失效及齿轮传动的维护 能够学会定轴轮系传动比的计算 学习任务 描述 掌握齿轮的失效及齿轮传动的维护 能够学会定轴轮系传动比的计算 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握齿轮的失效及齿轮传动的维护 教学难点 能够学会定轴轮系传动比的计算 教学难点突破方法 本项目从机器概述开始，对电控系统做深入浅出的讲解并引导学生进行相关内容的学习。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《机械基础》，主编：李莹德，2022年8月第1版；江苏凤凰教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 案例引入：齿轮失效的主要原因 齿面点蚀 原因：脉动循环的接触应力导致齿面产生微小裂纹，润滑油压上升使裂纹扩展，最终导致小块金属剥落。 预防措施：提高齿面硬度、降低表面粗糙度、合理选择润滑油粘度、采用正角度变位齿轮传动。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（12分钟） 齿轮的失效及齿轮传动的维护 (一)齿轮失效 齿轮失效是指齿轮在传动过程中发生的失去正常工作能力的现象，齿轮失效形式见 表3 - 14。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（20分钟） (二)齿轮传动维护 齿轮传动的正确维护，能保证齿轮良好的运行状态，有效提高使用效率，延长使用寿命。 1. 齿轮传动的安装 齿轮传动安装要求：保证齿轮与轴的同轴度，平行两轴的平行度和相交、交错两轴的角 度公差。 2. 齿轮传动的试运行 齿轮传动使用前要试车检查齿面是否接触均匀，重要齿轮要涂色检查齿轮的接触 情况。 3. 齿轮传动的润滑 齿轮传动运行时，按规定保持正常的润滑条件： (1)低速传动可采用黏度大的润滑油，高速传动可采用硫化润滑油。 (2)闭式齿轮传动主要用润滑油来润滑，通常将大齿轮的轮齿浸人油池中润滑。 (3)开式及半开式齿轮传动主要用润滑油或润滑脂来润滑，通常是人工周期性加油润 滑，为了避免灰尘等杂物侵入和确保人身与设备安全，开式传动装置应加防护罩。 4. 齿轮传动的检修 定期对齿轮传动的各部件进行检修，包括拆卸、清洗、清除润滑油中杂质，检查轴承状 况，按照要求定期对齿轮传动进行合理的维护。 齿轮如果因失效不能正常工作，要及时调配。调配新齿轮有两种方法： (1)购配同型号的配对齿轮。 (2)加工配对齿轮。 由两个互相啮合的齿轮所组成的齿轮机构是齿轮传动中最简单的形式。在机械传动 中，有时为了获得较大的传动比，或将主动轴的一种转速变换为从动轴的多种转速，或需改 变从动轴的回转方向，往往采用一系列相互啮合的齿轮，将主动轴和从动轴连接起来组成 传动。这种由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统称为齿轮系(轮系)。 主要讲解齿轮传动维护等内容。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 齿轮系的分类和应用特点 (一)齿轮系的分类 按齿轮系传动时各齿轮的几何轴线在空间的相对位置是否都固定，齿轮系分为定轴轮 系和行星轮系两大类。 (二)齿轮系的应用特点 (1)可获得很大的传动比。用一对相互啮合的齿轮传动，受结构的限制，传动比不能 过大(一般i 为 3 ~ 5 ,im≤8), 而采用齿轮系传动可以获得很大的传动比，以满足低速工作 的要求。 (2)可做较远距离的传动。当两轴中心距较大时，如用一对齿轮传动，则两齿轮的尺 寸必然很大，不仅浪费材料，而且传动机构庞大；而采用齿轮系传动，则可使其结构紧凑，并 能进行远距离传动。 (3)可实现变速要求。在齿轮系中采用滑移齿轮等变速机构，可改变传动比，以实现 多级变速要求。 (4)可实现改变从动轴回转方向。在齿轮系中采用惰轮、三星轮等机构可以改变从动 轴回转方向，实现从动轴正、反转变向。 (5)可实现运动的合成或分解。采用行星轮系可以将两个独立的回转运动合成为一 个回转运动，也可以将一个回转运动分解为两个独立的回转运动。 教师根据齿轮系的分类和应用特点等内容讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 定轴轮系 (一)定轴轮系传动比的计算 (二)定轴轮系末动轮转速的计算及回转方向的判定 (三)定轴轮系末端带移动件的计算 教师讲解定轴轮系 ，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结齿轮的失效及齿轮传动的维护。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本课程系统讲解齿轮系与定轴轮系的基本概念、结构特点及传动比计算方法。通过理论教学与实例分析，使学生掌握定轴轮系的传动原理，理解其在机械传动中的应用优势，如实现大传动比、远距离传动、变速变向等功能。课程结合实践操作，培养学生解决实际问题的能力，为机械设计与工程应用提供理论支持和实践指导。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） 1.简述齿轮的失效及齿轮传动的维护。 2.简述末端带螺旋传动的计算。 3.简述末端带齿条传动的计算。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在齿轮系与定轴轮系的教学中，我通过理论讲解、实例分析和动画演示，帮助学生理解定轴轮系的结构特点和传动比计算。学生对基本概念掌握较好，但在多级传动比计算和惰轮作用的理解上仍有困难。今后，我将增加更多互动环节，引导学生自主探究，强化练习，并结合实际工程案例，帮助学生更好地理解复杂结构和传动原理，提高教学效果。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$