定轴轮系教案培训讲学

定轴轮系教案
石首高级技工学校理论课学案
课 题：定轴轮系传动比计算 课堂类型：讲授 + 探究 + 学生展示
教学目标：1、掌握定轴轮系中各轮旋转方向的判断方法
2、掌握定轴轮系传动比的计算与应
用
教学重点：定轴轮系中各轮旋转方向的判断方法 教学难点：定轴轮系传动比的计算与应用
教 具：多媒体、传动模型、绘图工具、彩色粉笔 学习过程： Ⅰ、复习与导课
1、齿轮副的传动比 i 12 = 1
2
21z z n n 2、蜗杆传动中蜗轮转向的判断
出示蜗杆传动模型，多媒体演示。

Ⅰ.课前检查：
老师检查学生考勤，抽查课前预习笔记，对学生的预习进行评价。

Ⅱ.教学环节：
1. 提出本次课的学习目标、重点和难点知识；（2分钟）
2. 复习与导课。

（7分钟）
3. 新课学习。

（共60分钟） ①定轴轮系旋转方向的确定
（10分钟）
②课堂练习一（8分钟） ③定轴轮系传动比与应用（12分钟）
④传动计算（25分钟）
⑤课堂练习二（5分钟）
4. 老师归纳小结。

（3分钟）
5. 老师点评学习效果。

（2分
钟）
6. 布置课后预习内容和课后作
业。

（1分钟）。

复习齿轮副的传动比、蜗杆传动中各轮旋转方向的判断，为后面讲授定轴轮系的传动比作铺垫。

蜗杆在蜗轮的不同位置配
置时，蜗轮的旋转方向会发生
变化。

结论：蜗杆传动中，蜗杆、蜗
轮转向间的关系取决于两者之间的相对位置、蜗杆的旋向及
其旋转方向。

学 习 内 容 学 习 过 程
通过上次课的学习，我们知道：改变从动轮（轴）的旋转方向和速度是定轴轮系的主要功能，那么定轴轮系是如何实现变向和变速的呢？这就是我们今天要学习的内容——定轴轮系传动比的计算（导入新课） Ⅱ、教学内容——讲授新课
§6—2 定轴轮系传动比计算
一、定轴轮系的传动比
定轴轮系的传动比是指轮系中首末两轮的角速度（或转速）之比，定轴轮系传动比的计算包括：轮系传动比大小的计算、轮系中各轮旋转方向的判断；在变速机构的轮系中，还要确定末轮有多少级转速、各级转速的大小、最高转速和最低转速（即变速范围）。

（一）一对齿轮传动旋转方向的确定（多媒体、模型）
（1）外啮合： 传动比记作:
i 12 = 1
2
21z z n n -=
两轮回转方向相反时，规定传动比为负值．．
（2）内啮合： 传动比记作:
i 12 = 1
2
21z z n n +=
两轮回转方向相同时，规定传动比为正值．．
强调定轴轮系传动的应用和重要性
教学方法
出示齿轮传动模型、讲解各种类型的齿
轮传动中主、从动齿轮的旋转关系和方向，多媒体展示简图，分析得出结论。

规定：箭头指向为齿轮
可见侧的圆周速度方向。

箭头指向的含义： 同向箭头：齿轮转向相同
反向箭头：齿轮转向相反
出示一对外啮合齿轮传动模型，让学生动手判断主、从动轮之间的旋转关系，分析得出结论
结论：i 12为 -，两齿轮
转向相反，箭头指向相
反
出示一对内啮合齿
（3）圆锥齿轮
（4）蜗杆传动
（5）共轴齿轮
共轴齿轮的转速相等，旋转方向相同
（6）惰轮
①加奇数个惰轮，主、从动齿轮旋转方向一致。

加偶数个惰轮，主、从动齿轮旋转方向相反。

②惰轮用于改变定轴轮系的转向和调节轮轴间距离；
③惰轮不改变主、从动轮传动比大小。

④
应用实例：三星齿轮换向机构
出示圆锥齿轮传动模型，找出啮合点，明确主、从动轮旋转方向与啮合点的关系。

结论：箭头同时指向或同时背离啮合点
用左（右）手法则判定结论：蜗轮的回转方向取决于蜗杆轮齿的螺旋方向和蜗杆的回转方向多媒体动画展示共轴齿轮传动，分析得出结论。

结论：共轴齿轮箭头指向相同。

如左图中1、2、3、4齿轮为共轴齿轮，下图中的两齿轮为共轴齿轮。

在轮系中不影响传动比的大小，只影响从动轮旋转方向的齿轮称为惰轮。

如图中齿轮2为惰轮
学习内容学习过程
课堂练习一：用画箭头的方法判断定轴轮系中各轮的
旋转方向，并指出哪些齿轮是惰轮？哪些齿轮是共轴齿
轮？（多媒体展出定轴轮系图）
（二）定轴轮系传动比计算
如图所示为一平行轴定轴轮系，齿轮1，2，3 ∙∙∙
9的齿数分别为Z
1，Z
2
，Z
3
∙∙∙ Z
9
，各齿轮的转速分别
为n1,n2,n3 ∙∙∙n9，轴I为主动（输入）轴，轴Ⅱ为从动（输出）轴，则各齿轮传动啮合顺序线为：1—（2）—3 = 4 — 5 = 6 — 7 = 8 — 9
●○●○●○●○
其中：“●”表示主动轮“○”表示从动轮
“（）”表示惰轮（不影响总传动i19）。

“—”表示齿轮副“=”表示共轴齿轮
多媒体出示定轴轮系传动图，学生在笔记本上按顺序画箭头练习，两名学生上台展示，老师巡回指导，检查教学效果，并在讲解时指正练习中存在的问题。

通过课堂练习，巩固用画箭头的方法判断各轮的旋转方向，并能准确判断惰轮和共轴齿轮。

方法：从主动轮到末轮，依次画箭头连续判断并检查。

思考题：
重物是上升还是下降？
强调平行轴定轴轮系，为后面分析作铺垫。

重点讲解齿轮传动啮合顺序线，注意理解各符号的含义。

齿轮传动啮合顺序
（三）定轴轮系任意从动轮（轴）转速计算
在定轴轮系中可以计算末轮（轴）的转速，也可以计算轮系中任意从动轮（轴）的转速，由式6-1可推导出第k 个轮的转速为：
n k = n 1 ∙ lk i 1 = n 1 ∙ k
k z z z z z z z z ΛΛ6421
531⋅⋅⋅⋅-
二、传动实例计算
例一 如图所示末端为蜗杆传动的一定轴轮系，已知Z 1=Z 2=18，Z 3=36，Z 4=20， Z 5 = 40，Z 6 =Z 7 =Z 8 =24， Z 9 =2，Z 10 =50，n 1=1000r ／min ，（1）试求总传动比i 和n 10。

（2）若鼓轮直径D=200mm ，试求重物G 的移动速度v ，并判断图示中重物是上升还是下降？
分析：
写出定轴轮系的啮合顺序线，分清主、从动齿轮、惰轮和共轴齿轮：
啮合线：1—（2）—3 = 4—5 = 6—（7）—8 = 9—10 性 质：● ○ ● ○ ● ○ ● ○ 齿 数：18 36 20 40 24 24 2 50
解：（1）用画箭头的方法确定n 10的旋转方向（如图所示）。

（2）列式计算总传动比为i 和n 10
定轴轮系总传动比公式的应用
通过分析例题，把画箭头确定各轮旋转方向、写啮合线、定轴轮系传动比计算有机结合起来，形成一个知识体系。

例1为定轴轮系的应用实例
理论联系实际，把定轴轮系的应用与实践知识相结合，提高学生的学习热情。

解题方法：
1 用画箭头法判断各轮的旋转方向，注意检查； 2正确书写齿轮传动啮合顺序线，判断主动轮、从动轮、惰轮和共轴齿
i =
101n n =9
64110
853z z z z z z z z ⋅⋅⋅⋅⋅⋅ = 224201850244036⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =100 100
1000
110==∴i n n = 10 r / min
（3）因为D=200 mm ，n 10=10 r ／min ，则有
= 6.28 m/min
根据n 10的转向可确定此时重物上升。

例二 如图所示定轴轮系，已知Z 1=26， Z 2=51, Z 3=42, Z 4=29 ，Z 5 = 49, Z 6 =36, Z 7 =56， Z 8 =43, Z 9 =30, Z 10 =90，轴Ⅰ转速n 1=200 r ／min ，试求轴Ⅳ有所少种转速？并求当Ⅲ上的三联滑移齿轮与轴Ⅱ上的齿轮4啮合时，轴Ⅳ的转速。

分析：因为轴Ⅲ上的三联滑移齿轮可以与轴Ⅱ的三个齿轮分别啮合，即5—6啮合，4—7啮合，3—8啮合，所以轴Ⅳ有三种转速。

解：写出4—7齿轮啮合时的啮合顺序线：
1— 2 = 4 — 7 = 9 — 10
● ○ ● ○ ● ○ 列式计算：
根据i =9
4110
72101z z z z z z n n ⋅⋅⋅⋅=有：
老师先讲解方法，然后小组讨论合作完成后老师讲解计算过程。

分别让两位同学在黑板上写出定轴轮系的啮合顺序线，说出主、从动轮、惰轮和共轴齿轮。

老师提示重物的移动速度与转速、鼓轮周长之间的关系。

计算结果一定要检查单位。

解题方法：
（1） 判断轴Ⅳ的转速
级数
Ⅰ–Ⅱ 1–2 i 有一种 Ⅱ–Ⅲ 4–6
4–7 i 有3种 4–8
Ⅲ–Ⅳ 9–10 i 有一种 ∴ 轴Ⅳ的转速级数为：
1×3×1=3
（2）写出啮合顺序线，判断主、从动轮和共轴齿轮；
（3）书写公式，代入数值，计算结果并注意单位。

分别让两位同学在黑
学 习 内 容 学 习 过 程
m in /628020014.310π10mm D n v =⨯⨯==。