1.5 万向传动装置（二）（教案）《汽车底盘构造与维修》上好课（高教版·第3版）

《汽车底盘构造与维修》教案 一、基本信息 课题 等角速万向节、布置形式与传动轴 教材匹配课题 1.5 万向传动装置：等角速万向节、布置形式与传动轴 课次 全书第18课 课型 结构原理 课时 90分钟 / 1课时 授课对象 汽车底盘构造与维修专业学生 教材范围 教材印刷页109-114；始于“2. 等角速万向节”，止于“4. 传动轴和中间支承”结束 考纲对应 万向传动装置：等角速万向节、布置形式、传动轴与中间支承 二、单课教学设计蓝图 真实情境 前轮转向驱动桥需要大偏转角，长轴分段后还要适应长度与角度变化，动力必须连续且平稳传递。 核心问题 四类等角速万向节如何实现等角速？车辆如何选择布置形式、传动轴和中间支承？ 关键资源 教材图1-126至图1-137及对应原文；只使用教材技术图作为可信图片范围。 学习产出 能比较双联式、三销轴式、球叉式、球笼式；能解释等角速原理；能依据布置和工况判断传动轴与中间支承。 易错点 把“等角速”误解为任意布置都等速；混淆四类结构；遗漏双万向节夹角相等与叉部同平面条件。 前课承接/知识回顾 回顾第17课：万向传动装置的功用与组成、十字轴刚性万向节结构、单节两快两慢及双节补偿逻辑。 三、教材分析、学情分析与目标 教材分析 本课从第109页“2. 等角速万向节”标题起，先比较四类结构，再落到布置形式、传动轴及中间支承；不进入第115页“3. 万向传动装置的维护”。第109页为共享边界页，上一课内容不重复。 学情分析 学生已有十字轴万向节和角速度波动基础，但易只背类型名称；需用结构定位、条件比较和关系式推导建立因果链。 知识目标 说出双联式、三销轴式、球叉式、球笼式的结构特点和适用边界；解释传动点位于两轴夹角平分面时的等角速原理；说明布置形式、传动轴和中间支承作用。 能力目标 按“工况→结构→条件→结果→边界”完成看图辨析和案例判断，能从轴线夹角、长度变化和支承需求选择方案。 素养目标 依据教材证据和结构条件作判断，形成安全观察高速旋转件、规范记录和不以车型名称替代技术依据的习惯。 重点难点 重点：四类等角速万向节、布置形式、传动轴与中间支承。难点：传力点在夹角平分面、双节夹角相等且叉部同平面时的等角速推导。 四、课前准备 教师资源 教材印刷页109-114；图1-126至图1-137；边界文件 planning/textbook-slices/1.5/lesson-boundaries.json；本课切片1.5-02.json。 学生准备 预习教材109-114页，按“结构对象—运动关系—适用边界”记录疑问。 五、教学过程（课堂执行表） 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图与评价 知识回顾 3分钟 回顾上一课单十字轴万向节：夹角存在时从动轴一周出现两快两慢；追问“如何消除波动”。连接本课问题：用什么结构在大偏转或长度变化下实现等角速。 口答单节角速度波动结论，写出双节补偿所需的两个条件。 建立跨课承接；评价是否说出“波动来源+补偿方向”。 安全提醒与情境导入 5分钟 以转向驱动桥和分段传动轴情境导入；强调观察旋转件须停机、支撑可靠、禁止徒手接触运动件。展示教材图1-122的布置形式，定位轴线夹角、传动轴和桥壳。 找出需要万向连接的位置，标注“夹角变化”“长度变化”“动力连续”三个需求。 形成真实问题和安全边界；评价标注是否对应教材布置。 新知一：等角速类型总览 8分钟 沿教材定义说明刚性/挠性、非等角速/等角速分类。本课四类：双联式、三销轴式、球叉式、球笼式。强调类型判断依据是传力结构与运动约束，不是车型名称。 完成分类树：刚性→等角速→四类；说出每类的核心传力约束。 建立分类层级，防止概念混淆。 新知二：双联式 8分钟 结合图1-126、127说明双联式等效于两套十字轴万向节。推导入口：第一节输出角速度波动由第二节反向补偿；适用前提是两节夹角相等、两节叉部处于同一平面。 比较单节与双联式的结构差异，写出两个等角速条件并说明缺一不可。 从“结构增加”过渡到“条件补偿”；评价条件完整性。 新知三：三销轴式 7分钟 定位图1-128的偏心叉、三销轴和轴承；说明允许相邻两轴较大夹角，最大约45°，但占用空间较大，常用于越野车转向驱动桥。 依据“夹角—空间—用途”三项信息判断其适用工况。 建立参数与工况的联系；评价能否用依据而非车型背诵。 新知四：球叉式 8分钟 结合图1-129至131解释传力钢球始终位于两轴夹角平分面；由几何对称得 CA=CB，钢球圆周速度相等，因此两轴角速度相等。说明允许夹角不大于32°、承载钢球交替受力导致单位压力较大。 在图上指出夹角平分面、传力钢球中心和两轴距离；复述“平分面→等距→等速”。 完成结构到原理的可复述推导；评价是否包含中间几何关系。 新知五：球笼式 8分钟 结合图1-132至134说明内星形套、外球笼、保持架和钢球；钢球保持在同一平面，传力点在夹角平分面。6个钢球共同承载，最大夹角约42°；VL型可轴向伸缩约45 mm，适合断开式驱动桥。 比较球叉式与球笼式的承载、夹角、伸缩能力和适用边界。 用对照完成结构选型；评价比较维度是否齐全。 新知六：布置形式 8分钟 依据图1-122c-e讲解越野车三桥式、三桥贯通式、非贯通式等布置；非贯通式传动轴必须分段并配置中间支承，固定在车架上。 按“桥数/贯通性/是否分段/是否支承”完成布置判断表。 连接系统布置与部件需求；评价判断链是否完整。 新知七：传动轴与中间支承 8分钟 结合图1-135至137说明传动轴连接变速器或分动器与驱动桥，传递扭矩；空心轴常见，需动平衡试验并保持原相对位置，伸缩花键适应长度变化并需润滑。分段轴设置中间支承，补偿轴向/角度变化和车架变形。 指出图中花键、万向节叉、平衡标记和支承位置；解释每一处设置解决的问题。 落实结构、参数、注意事项；评价能否“部件—功能”对应。 任务应用与案例判断 10分钟 给出三案：前轮转向驱动、长轴后驱、非贯通式多桥。要求按工况选择万向节/布置/传动轴支承，并写出证据。逐案反馈，纠正“等角速=任意布置等速”。 小组完成“工况→结构→条件→结果→边界”判断卡并汇报。 检验迁移；评价证据是否来自本课教材和推导。 随堂练习与反馈 7分钟 先展示4题：四类结构辨析、双节等角速条件、三销轴夹角、VL轴向伸缩。学生作答后揭示答案，按“对象混淆/条件遗漏/边界误判”归因。 独立作答，订正并标注错误类型；对错题用完整句重述理由。 即时暴露误解，评价正确率与理由完整性。 小结、作业与反思 10分钟 用五句链条收束：需求→四类等角速→平分面原理→布置选择→传动轴/中间支承。作业：绘制本课分类树；解释球笼式等速；判断分段传动轴为何需中间支承。说明下课边界止于第114页。 口头复述核心问题答案，记录作业和仍不清楚的条件。 闭环并为下一课维护与检修留边界；评价能否完整回答核心问题。 教材图示证据 图1-122 万向传动装置的布置形式（本课使用c-e） 观察：三桥式、贯通式与非贯通式布置。判断：非贯通式传动轴需要分段并设置中间支承。 图1-126 双联式万向节工作原理 观察：α1、α2及双联叉位置。判断：两节夹角相等、叉部同平面时，角速度波动才能相互补偿。 图1-127 双联式万向节的结构图 观察：两套十字轴万向节和双联叉的组合关系。判断：双联叉把两节万向节压缩为紧凑的等速传动结构。 图1-128 三销轴式万向节 观察：偏心轴叉、三销轴及轴承连接。判断：可适应较大交角，但结构占用空间较大。 图1-129 等速万向节的工作原理 观察：接触点P位于两轴交角平分面。判断：P到两轴轴线距离相等，圆周速度相等，从而角速度相等。 图1-130 球叉式万向节 观察：主动叉、从动叉、传动钢球和中心钢球。判断：传力钢球沿相交环形槽传递扭矩。 图1-131 球叉式万向节等角速传动的工作原理图 观察：O1、O2、P与α/2。判断：传力钢球中心始终位于夹角平分面，保证两轴等角速。 图1-132 球笼式万向节 观察：星形套、球形壳、保持架和6个钢球。判断：6个钢球共同传力，结构紧凑且承载能力强。 图1-133 球笼式万向节的等速性 观察：保持架、钢球、星形套及C点。判断：保持架约束钢球连心面，使传力点保持在夹角平分面。 图1-134 伸缩型球笼式万向节 观察：内外滚道及钢球的轴向滚动位置。判断：VL型可通过滚道内滚动实现轴向伸缩。 图1-135 分解后的传动轴及滑动叉总成 观察：花键轴、万向节叉和平衡标记。判断：伸缩花键补偿长度变化，装配后须保持动平衡相位。 图1-136 分解后的中间传动轴及支承总成 观察：中间传动轴、轴承、支承与润滑脂嘴。判断：支承总成承托分段轴并补偿轴向、角度方向位移。 图1-137 解放CA1091型汽车传动轴装配关系图 观察：车架横梁、中间支承、前后传动轴。判断：分段轴用中间支承承托并补偿位移。 六、板书设计、作业与教学反思 板书设计 等角速万向节：双联式 / 三销轴式 / 球叉式 / 球笼式 球叉、球笼共同原理：传力点始终在两轴夹角平分面 双联式条件：α1=α2；两节叉部同平面 → 角速度波动相互补偿 布置→传动轴（伸缩花键、动平衡）→分段时中间支承 教学反思（课后填写）：学生是否能区分装置与万向节、完整复述平分面推导并以教材证据完成案例判断。 课后作业 1. 画四类等角速万向节分类树并写结构关键词。 2. 用“条件—关系—结果—边界”解释球笼式等速。 3. 结合图1-137说明中间支承解决的位移来源。 教学反思：【学生在哪一步出现困难；下次如何调整资源、提问或练习】 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 $