齿轮受力分析教案
小学科学_21 齿轮教学设计学情分析教材分析课后反思
《21齿轮》教学设计✧课标内容知道齿轮是一种简单的机械，使用齿轮能解决生活中的实际问题，利用绘图表达自己的创意与构想，并将自己简单的创意转化为模型，能够简单评价这个模型✧教学目标【科学知识目标】1、知道利用齿轮可以传递动力，可以改变转速和方向，可以提高效率。
2、了解齿轮在生产生活中的应用。
【科学探究目标】1、能基于所学知识，通过观察比较的方式发现齿轮组的特点。
2、对齿轮的组合及创意齿轮组能用画图的方式整理信息，表达探究结果。
3、能对齿轮作用探究活动进行总结性评价。
【科学态度目标】1、能表现出对齿轮组的结构、作用进行科学探究的兴趣。
2、能实事求是的表达观察到的齿轮组的特点。
3、能利用胡萝卜等材料完成探究、设计与制作，培养创新精神。
4、愿意沟通与交流。
【科学、技术、社会与环境目标】1、了解齿轮与日常生活的联系。
2、认识到人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力。
✧教材分析本节教材是五年级下册第五单元生活中的机械中第四课，在课标中所涉及的是技术与工程领域的内容，三个大要领都有所涉及，重点是通过探究活动让学生知道齿轮可以传递力、可以改变转速和方向，通过设计制作齿轮组模型了解工程技术的关键是设计，从中将自己简单的创意转化为模型。
活动设计了三个活动，一是让学生认识生活中的齿轮的结构；二是组装齿轮组，研究齿轮的作用；三是创意制作钟表齿轮。
前两个活动是第三个活动的基础，是它们的延伸，目的是培养学生创意意识，提高学生动手操作能力,认识到制作齿轮不容易,认识到这是一门科学技术。
整个教学过程渗透STEM教育，结合新课标的要求，涉及到工程技术的问题，而工程的核心是设计，通过讨论自己猜想的钟表齿轮，并用绘图的形式进行表述，又提供材料，让学生将自己简单的创意转化为模型，通过展示评比的形式，引导学生善于发现问题，并具备一定解决问题的能力。
从知识的角度看，这一节让学生知道齿轮的作用；从学生能力上看，让学生通过动手制作齿轮，进而发现问题，并运用所学知识解决问题。
齿轮传动受力分析
任务三：综合分析（知识应用）
1、斜—斜齿轮传动的受力分析
n1
输入轴
中间轴 n2
n3
3
Fx2
3 Fx3
4
1
2
2
Fx1
输出轴
n3
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力。
2、锥—斜齿轮传动的受力分析
输入轴
n1
中间轴
Fx2
n2
2
1 3
3
Fx3
n3
4
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力。
（5）为了使Ⅱ轴上的轴向力尽可能小，齿轮Z6的旋向为
轴向力方向为
。
，Z6产生的
（6）若该传动系统在结构上要求Ⅲ轴和Ⅳ轴的中心距为102 mm，齿轮Z5的
模数为2mm。则Z5和Z7这对齿轮传动应为
（高度变位、正角度变位、
负角度变位）齿轮传动。此时的啮合角
（大于、小于、等于）分度
圆上齿形角，Z7的齿廓形状为
各力的计算Fx1 Ft2
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr2
Fr2 Ft 2 t a n
2
2
n2
Fr1
Fx1
Ft2
n1
Fr1
1
n2 Fr1
Fx2
Ft1
n1 1 Fr1
在分析蜗杆和蜗轮受力方向时，必须先指明主动轮和从动轮（一般蜗 杆为主动轮）；蜗杆或蜗轮的螺旋方向：左旋或右旋；蜗杆的转向和位置。
蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下：
① 圆周力的方向：主动轮圆周力与其节点速度方向相反，从 动轮圆周力与其节点速度方向相同；
② 径向力的方向：由啮合点分别指向各自轴心； ③ 轴向力的方向 ：蜗杆主动时，蜗杆轴向力的方向由“主 动轮左、右手定则”判断，即右旋蜗杆用右手（左旋用左手），四 指顺着蜗杆转动方向弯曲，大拇指指向即蜗杆轴向力的方向。 蜗轮轴向力的方向与蜗杆圆周力方向相反。
齿轮受力综合分析
齿轮受力综合分析齿轮是一种常用的机械传动元件，主要用于将一个轴上的动力或运动传递给另一个轴。
齿轮的工作原理是利用两个齿轮之间的啮合来传递动力和转矩，因此齿轮的强度和刚度是十分重要的。
齿轮传动在使用的过程中，由于外界的作用，会受到不同方向的力和力矩的作用，因此齿轮在设计时需要考虑各种力和力矩的综合作用。
齿轮的受力综合分析就是针对齿轮在使用过程中受到的各种力和力矩进行分析和计算，以确保齿轮能够安全、稳定地工作。
下面将介绍齿轮受力综合分析中需要考虑的各种因素。
1. 齿轮轴向力对于两个相啮合的齿轮，轴向力是沿着齿轮轴线方向上的力。
轴向力的大小和方向取决于齿轮在传递动力时所受的载荷和加速度，以及齿轮位置和啮合角度等因素。
一般情况下，齿轮所受的轴向力都会导致轴承的不必要负荷，因此在设计和制造齿轮时需要考虑这一因素。
齿轮切向力是指沿齿轮齿向方向的力，它与齿轮的强度和刚度密切相关。
齿轮工作时，由于啮合处的弯曲应力和拉伸应力的作用，会产生齿面接触处的切向力，这对齿轮的耐磨性和稳定性都有很大的影响。
因此，在设计齿轮时需要根据切向力的大小和方向制定相应的强度和刚度要求。
3. 齿轮弯曲应力齿轮在工作时会产生弯曲应力，主要集中在齿根和齿尖处。
由于齿轮的齿根处和齿谷处是应力集中部位，因此设计时需要特别注意这些位置的强度和刚度。
4. 齿轮振动齿轮振动是指齿轮在工作时由于啮合错位或不平衡造成的振动。
振动会导致齿面磨损加剧，甚至引起齿面的破坏。
因此在设计齿轮时需要考虑振动的影响，采取相应的措施进行消除或控制。
综合以上因素，在设计齿轮时需要根据所要传递的动力和转矩大小、啮合角度、齿数等因素，结合材料强度和制造工艺等因素进行综合分析和计算，以确保齿轮能够在安全、稳定的工作状态下工作。
齿轮传动受力分析ppt课件
圆柱直齿、斜齿、锥齿轮、蜗杆
受力分析的目的: (1)协调输入、输出转向
原动机和工作机的速度方向 (2)轴、轴承的载荷分析
啮合件的力作为轴、轴承外力载荷
完整版课件
1
1 直齿轮轮齿受力方向、转速、转矩方向分析
主动 O1
Ft2 Fr2
T1,n1
Fr1 Ft1 n2
O2
从动
T2
主动
Ft1
Fr1Ft与其速度方向相反；
从动轮上的圆周力Ft与完整其版速课件度方向相同， 径向力指向各轮的轮心。
T1,n1
n2 T2
2
2 斜齿轮轮齿受力方向、转速、转矩方向分析
主动
T1,n1
O1
Fa1 Fr1
Ft2
Ft1
Fr2 Fa2
n2
从动 O2
T2
主动
T1,n1
Ft1 Fa1
Fa2 Ft2
完整版课件
8
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1
2
2
Fa1
n3
4
n3
输出轴
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力
调 整 螺 旋 角 2 和 3 可 使 F a 2 F a 3 0
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5
5 锥柱两级齿轮传动的情况
n3 中间轴 n2 Fa2
2
n1
输入轴
1
3
4
3
Fa3
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中间轴和轴承的受力
整 螺 旋 角 3 可 使 F a 2 F a 3 0
完整版课件
6
6 蜗杆传动的情况
齿轮教学设计(共7篇)
齿轮教学设计（共7篇）齿轮教学设计【教学目标】1、在做齿轮的过程中，体验合作与交流的愉快，提高发现问题，解决问题的能力。
2、在研究齿轮作用的过程中，学会设计和制定实验方案，并养成做好实验记录的习惯。
3、探究齿轮这种简单机械的作用，了解使用齿轮能传递动力、改变力的方向及改变转动速度。
【实验器材】玻璃板小刀（大小两种型号）胡萝卜泡沫板牙签机械实验盒激光笔即时帖【活动过程】一、提出问题：师：这节课，老师给大家带来两个模型（出示齿轮的模型），是什么？生：齿轮师：确切地说是齿轮的模型。
师：看来大家对齿轮并不陌生。
说说看生活中哪些地方用到了齿轮？生：钟表里面有。
生：机器等。
…………师：还有没有？…………师：看来，齿轮在生活中的应用非常广泛。
是的，它和杠杆、滑轮、斜面一样，常用于各种机器中。
二、猜想假设：师：齿轮在机器中有什么作用呢？（稍停）大家可以猜一猜。
生：师：还有没有？师：齿轮究竟有什么作用？同学们想不想知道？这节课我们就一起来研究研究。
师：要想知道齿轮的作用，你们认为我们可以用哪些方法？生：查资料生：做齿轮模型生：做实验生：找几个齿轮试试师：大家想的这些方法都很好，但在这节课上，你认为应该选用哪种方法？生：做齿轮模型做实验师：你们觉得这个方法可以么？生：可以。
师：要做实验，我们必须要有什么？生：齿轮。
师：好，我们就先动手做齿轮模型，再来研究齿轮的作用，可以吗？四、探究活动活动一：师：同学们请看，这是老师课前用什么做的齿轮模型，怎么样？（稍停，让学生看清楚）老师也为你们每个小组准备了材料和工具，看看都有什么？生：汇报师：其他小组都有这些材料吗？大家就用这些来制作齿轮模型，可以吗？生：可以。
师：你认为制作这样一个齿轮模型，大约需要多长时间？生：5分钟。
生：10分钟。
师：根据老师的经验，制作这样一个齿轮模型大约需要3分钟。
这样吧，我给大家5分钟的时间，可不可以？生：可以。
师：请大家思考，在制作过程中应该注意什么？生：不要让小刀割破手。
斜齿圆柱齿轮的受力分析
斜齿圆柱齿轮的受力分析
1.基本概况：如右图所示为斜齿圆柱齿轮传动的受力情况。
当主动齿轮上作用转矩T1时，若接触面的摩擦力忽略不计，由于轮齿倾斜，在切于基圆柱的啮合平面内，垂直于齿面的法向平面作用有法向力
，法向压力角为。
将
分解为径向分力和法
向分力, 再将分解
为圆周力
和轴向力。
法向力分解为三个互相垂直的空间分力。
2.力的大小：由力矩平衡条件可得：
圆周力：
...（9-7-13）
径向力：
...（9-7-14）
轴向力：
法向力：
...（9-7-15）
3.力的方向
圆周力的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同。
径向力的
方向：方向均指向各自的轮心。
轴向力的
方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。
即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。
主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。
主动轮所受各力的大小、方向确定后，从动轮轮齿的受力情况可根据作用力与反作用力原理方便地求得，归纳如下：
圆周力：径向力：轴向力：。
齿轮受力分析
用计算载荷KFn代替名义载荷Fn以考虑载荷集中和附加 动载荷的影响，K----载荷系数 表11-3 载荷系数K
原动机 电动机 多缸内燃机 单缸内燃机
长沙交通学院专用
工作机械的载荷特性 中等冲击 大的冲击 均 匀 1.2~1.6 1.6~1.8 1.1~1.2 1.2~1.6 1.6~1.8 1.6~1.8
一、轮齿上的作用力及计算载荷 各作用力的方向如图
2T1 圆周力： Ft d 1
d2 2 t N1 Fn c
O2 α ω2 （从动） N2 α t t N1
O2 α Fn N2 Fr α t c Ft d1 T1 2 ω1 α （主动） O1
径向力： Fr1 Fr 2 Ft tg 法向力： Fn Ft / cos 小齿轮上的转矩：
6 6 P T1 10 9.5510 1 n1
Fn
d1 T1 2
P
N mm
α
ω1 （主动） O
1
长沙交通学院专用
P为传递的功率（KW） ω 1----小齿轮上的角速度， n1----小齿轮上的转速 d1----小齿轮上的分度圆直径， α----压力角
二、计算载荷 Fn---名义载荷 受力变形 制造误差 安装误差
1.8~2.0
1.9~2.1 2.2~2.4
§11-7
斜齿圆柱齿轮传动
一、轮齿上的作用力 轮齿所受总法向力Fn可分解为三个分力 :
圆周力Ft的方向在主动轮上 与运动方向相反，在从动论 上与运动方向相同；径向力 指向各自的轴心；轴向力的 方向由螺旋方向和轮齿工作 面而定。
2T F Ft 1 轴向力：Fa Ft tg 径向力： r 圆周力： d1
轮系 定轴轮系教案(2) (公开课 专用)
定轴轮系课程名称机械基础授课班级高二综合预科班授课地点教室（多媒体设备）课 时6课时学习单元定轴轮系课 题定轴轮系教学内容 1.定轴轮系的传动比的计算方法及各轮回转方向的判定；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。
教学目标【知识目标】1.掌握定轴轮系传动比的计算方法及各轮回转方向的判定；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。
【能力目标】1.知识的获取、消化和吸收；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。
【情感目标】1.语言表达能力；2.团队意识。
教学重点 1.定轴轮系的识读、传动路线的分析。
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分析。
教学难点定轴轮系各部分知识的综合运用。
行为能力分析【专业能力】熟练绘制定轴轮系，领会定轴轮系的识读，掌握定轴轮系传动比的轮回转方向的判定、末端带移动件的传动计算和齿轮受力分析。
【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。
教学方法任务式教学法、模块化教学法、多媒体演示法、分解组合教学法、分组测试教具多媒体课件、实物投影仪教学设计过程教学环节教 学 内 容【任务发布与分解】【定轴轮系部分任务单】(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。
）【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：【任务一】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。
齿轮传动教案
开式齿轮传动由于磨损较快，一般不会点蚀
3、齿面磨损——开式齿轮的主要失效形式
类型——齿面磨粒磨损，图9-4
防止措施：1）提高齿面硬度；2）降低表面粗糙度；3）降低滑动系数；4）润滑油定期清洁和更换；5）变开式为闭式。
§9—2齿轮传动的失效形式与设计准则
一、失效形式
失效形式分两类：轮齿折断；齿面损坏
轮齿折断又分：疲劳折断；过载折断
齿面损坏又分：点蚀、摩损和胶合、塑性变形
1、轮齿折断：弯曲疲劳折断——闭式硬齿面齿轮传动最主要的失效形式
过载折断——载荷过大或脆性材料
部分形式：齿根整体折断——直齿，b较小时
局部折断——斜齿或偏载时，b较大时
分：1） ——齿面接触疲劳强度计算用
2） ——齿根弯曲疲劳强度计算用表9-4
§9—5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算
一、轮齿的受力分析
忽略摩擦力，法向力Fn沿啮合线作用于节点处（将分布力简化为集中力）Fn与过节点P的圆周切向成角度 。Fn可分解为Ft和Fr
1、力的大小
圆周力Ft=2π/d1Ft1=-Ft2
分：
1） ——用于齿面接触疲劳强度计算，表9-3，与精度等级、齿面硬度、支承布置有关， 齿宽系数， =b/d
2） ——用于齿根变曲疲劳强度计算，按 和b/h之比值，查图9-13。
b—齿宽，h—齿高。
4、齿间载荷分配系数 ——考虑同时有多对齿啮合时各对轮齿间载荷分配不均匀的系数。
影响因素：啮合刚度，基圆齿距误差（Pb），修缘量，跑合程度等。
防止措施：1）采用抗胶合能力强的润滑油η↑（加极压添加剂）；2）采用角度变位齿轮传动（ ），使滑动速度VS下降。（使始末位置，相对滑动速度↓）；3）减小m和齿高h，降低滑动速度VS；4）提高齿面硬度；5）降低√；6）配对齿轮有适当的硬度差；7）改善润滑与散热条件。
齿轮传动的受力分析
齿轮传动的受力分析齿轮传动是一种常见的机械传动方式，其主要特点在于能够有效地将输入轴的旋转速度转换为输出轴的旋转速度，并将旋转力矩进行传递。
齿轮传动具有传递功率大、传动效率高、运转平稳、使用寿命长等优点，广泛应用于机械制造领域。
齿轮传动的受力分析是研究齿轮传动力学特性的重要内容，这主要涉及到力矩传递、载荷分配、齿面接触等方面的问题。
以下将简要介绍齿轮传动的受力分析过程。
一、齿轮传动的力矩传递在齿轮传动中，力矩是通过齿轮齿面间的接触传递的。
因此，在进行齿轮传动的受力分析时，需要先求出齿轮的齿面接触力，从而确定齿轮传递的力矩。
齿轮齿面间的接触力主要由两部分组成：正向接触力和切向接触力。
正向接触力是指沿着齿轮轴向方向的力，主要用于传递齿轮的轴向载荷；切向接触力是指垂直于齿轮轴向方向的力，主要用于传递齿轮的扭矩。
在齿轮传动的受力分析中，通常采用Hertz接触理论来求解齿轮齿面间的接触力。
Hertz接触理论认为，在齿轮齿面间的接触区域内，应力分布呈现出一个类似于椭圆形的曲面。
根据该曲面的形状和大小，可以计算出齿轮齿面间的接触应力和接触面积。
一般来说，齿轮齿面间的接触应力越大，接触面积越小，齿轮的寿命就越短。
二、齿轮传动的载荷分配在齿轮传动中，不同的齿轮会承受不同的载荷，其原因主要是由于齿轮的尺寸、材料、齿形等不同。
因此，在进行齿轮传动的受力分析时，需要对齿轮的载荷分配进行研究。
齿轮载荷分配的主要方法有两种：按齿数配载法和按力配载法。
按齿数配载法是指根据齿轮的齿数比例来确定齿轮的载荷分配，这种方法简单、实用，但往往不能考虑到齿轮的实际情况。
按力配载法是指根据齿轮的载荷情况来计算其分配比例，这种方法更为精确，但需要进行较复杂的数学计算。
三、齿轮传动的齿面接触齿面接触是齿轮传动中的一个重要问题，直接影响到齿轮的使用寿命和传动效率。
在齿轮传动的受力分析中，需要关注齿面接触区域的形状、大小、位置等因素，并采取相应的措施来避免齿面接触问题的发生。
齿轮受力分析教案
教学对象12机械2班班级人数49授课教师王栋授课时间12月18号课程类型新授课授课学时1教学内容齿轮传动的受力分析教学目标知识技能态度1．掌握直齿圆柱齿轮传动受力分析；2．掌握斜齿圆柱齿轮传动受力分析3.掌握直齿锥齿轮传动受力分析；1．能分析圆柱直齿齿轮传动的受力，能判定受力方向及转向；2．能分析斜齿轮传动的受力，能判定受力方向及转向；3．能分析直齿锥齿轮传动的受力，能判定受力方向及转向；1．培养学生认真细致的学习习惯和刻苦钻研的精神；2．培养学生分析问题的能力。
教学重点与难点重点：直齿圆柱齿轮传动受力分析；斜齿圆柱齿轮传动受力分析；直齿锥齿轮传动受力分析；难点：斜齿圆柱齿轮传动受力分析；直齿锥齿轮传动受力分析；教学方法演示法、启发式、讲授法、练习法教学资源多媒体课件、教具、学案讲义教学设计说明本部分内容在历年的单招考试中都是必考的内容，分值在10分~20分之间，结合考纲的要求，考试考题主要以问答和综合体的形式出现，有的以判断，选择和填空题的形式出现，所以本部分内容必须让学生掌握。
表二教学实践教学环节与主要内容 具体教学目标教学活动（含教师、学生活动以及评价等的描述）一、复习导入（时间分配：3min ） 复习内容：蜗杆旋向蜗轮旋转方向判断，蜗杆传动几何尺寸计算。
导入新课：前面我们已经学习了四种齿轮传动的传动情况，本节课我们来学习四种齿轮传动时的受力情况。
复习前面学习的蜗杆传动的内容，让学生的注意力回到本课程上来。
教师提问，学生回答 教师引导学生思考二、明确学习目标（时间分配：2 mi n ） 1．直齿圆柱齿轮传动受力分析； 2．斜齿圆柱齿轮传动受力分析 3.直齿锥齿轮传动受力分析。
让学生明确本节课的主要学习任务。
教师抛出任务；学生明确任务，提高学习目的性。
三、知识学习（时间分配：30min ）（一）直齿圆柱齿轮传动的受力分析在工作过程中，直齿圆柱齿轮传动的主、从动轮分别受到来自对方施与的法相正压力F n1、、F n2 。
齿轮传动受力分析(补)
Fr2 Ft 2 tan
六、蜗轮蜗杆传动
2
n2
Fr1
2 n2
Fr1
Ft2
Fx2
Ft1
Fx1
n1
n1
Fr1
1
1 Fr1
在分析蜗杆和蜗轮受力方向时，必须先指明主动轮和从动 轮（一般蜗杆为主动轮）；蜗杆或蜗轮的螺旋方向：左旋或右 旋；蜗杆的转向和位置。
蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下：
① 圆周力的方向：主动轮圆周力与其节点速度方向相反， 从动轮圆周力与其节点速度方向相同；
三、直齿锥齿轮传动
轮齿受力分析模型如下图：Fn可分解为圆周力Ft1，径 向力Fr1和轴向力Fx1三个分力。
各分力计算公式：
Ft1
2T1 d m1
Fr1 F 'cos1 Ft1 tan cos
Fx1 F 'sin 1 Ft1 tan sin 1
n2 从动
Fx2 Ft2 Fr2
Fr1 O
Fx1 Ft1
n1 主动
径向力、圆周力判定方法和直齿圆柱齿轮
相同；轴向力Fx的方向总是由锥齿轮的小端指
向大端。
四、两级圆柱齿轮传动的情况
n1
输入轴
中间轴 n2
n3
3
4
Fx2
3 Fx3
1
2
2
Fx1
n3
输出轴
中间轴上两个齿轮的轴向力方向相反，减轻中 间轴和轴承的受力
五、锥柱两级齿轮传动的情况
n3
中间轴 n2
Fx2
② 径向力的方向：由啮合点分别指向各自轴心；
③ 轴向力的方向 ：蜗杆主动时，蜗杆轴向力的方向由 “主动轮左、右手定则”判断，即右旋蜗杆用右手（左旋用左 手），四指顺着蜗杆转动方向弯曲，大拇指指向即蜗杆轴向力 的方向。
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教学对象12机械2班班级人数49授课教师王栋授课时间12月18号课程类型新授课授课学时1教学内容齿轮传动的受力分析
教学目标
知识技能态度
1．掌握直齿圆柱齿轮传动受
力分析；
2．掌握斜齿圆柱齿轮传动受
力分析
3.掌握直齿锥齿轮传动受力
分析；
1．能分析圆柱直齿齿
轮传动的受力，能判定
受力方向及转向；
2．能分析斜齿轮传动
的受力，能判定受力方
向及转向；
3．能分析直齿锥齿轮
传动的受力，能判定受
力方向及转向；
1．培养学生认真细致的
学习习惯和刻苦钻研的
精神；
2．培养学生分析问题的
能力。
教学重点与难点重点：直齿圆柱齿轮传动受力分析；斜齿圆柱齿轮传动受力分析；直齿锥齿轮传动受力分析；
难点：斜齿圆柱齿轮传动受力分析；直齿锥齿轮传动受力分析；
教学方法
演示法、启发式、讲授法、练习法教学资源
多媒体课件、教具、学案讲义
教学设计说明本部分内容在历年的单招考试中都是必考的内容，分值在10分~20分之间，结合考纲的要求，考试考题主要以问答和综合体的形式出现，有的以判断，选择和填空题的形式出现，所以本部分内容必须让学生掌握。
表二教学实践
教学环节与主要内容 具体教学目标
教学活动
（含教师、学生活动以及评价等的描述）
一、复习导入（时间分配：3min ） 复习内容：蜗杆旋向蜗轮旋转方向判断，蜗杆传动几何尺寸计算。
导入新课：前面我们已经学习了四种齿轮传动的传动情况，本节课我们来学习四种齿轮传动时的受力情况。
复习前面学习的蜗杆传动的内容，让学生的注意力回到本课程上来。
教师提问，学生回答 教师引导学生思考
二、明确学习目标（时间分配：2 mi n ） 1．直齿圆柱齿轮传动受力分析； 2．斜齿圆柱齿轮传动受力分析 3.直齿锥齿轮传动受力分析。
让学生明确本节课的主要学习任务。
教师抛出任务；学生明确任务，提高学习目的性。
三、知识学习（时间分配：30min ）
（一）直齿圆柱齿轮传动的受力分析
在工作过程中，直齿圆柱齿轮传动的主、从动轮分别受到来自对方施与的法相正压力F n1、、F n2 。
它们是一对作用力与反作用力。
这两个力可以分解成相互垂直的两个分力：圆周分力（F t1、F t2）、径向分力（F r1、F r2） 1、圆周分力（F t1、F t2）
圆周分力对于主动轮来说是阻力，方向在啮合点处与啮合点处的运动方向相反；对于从动轮来讲是动力，其方向在啮合点处于运动方向相同。
大小关系为： 1
1
212d T F F t t =-=
1T —主动轮理论转矩，1T =9.55×10ˆ6
1
1n P
d 1=主动轮的分度圆直径。
1、能对直齿圆柱齿轮传动进行受力分析
2、能分析出直齿
圆柱齿轮所受力为径向力与圆周力
3、重点掌握直齿圆柱齿轮受力分析图的画法。
通过例题的练习，使85%学生真正掌握受力分析图
的画法，15%的学
生基本掌握。
教师采用多媒体演示直齿圆柱齿轮的受力示意图，学生认识齿轮传动的受力分析；
受力分析图的画法采用讲授法，教师结合多媒体讲解画法，通过对应练习使学生掌握；
教师引导学生总结直齿圆柱齿轮的受力分析（受力种类、受力方向）
（二）斜齿圆柱齿轮传动的受力分析
在工作过程中，斜齿圆柱齿轮传动的主、从动轮受到分别来自对方施与的法向正压力F n1、、F n2 。
它们是一对作用力与反作用力。
这两个力可以分解成相互垂直的三个分力：圆周分力（F t1、F t2）、径向分力（F r1、F r2）及轴向分力（Fa 1、Fa 2）。
1、分力的方向 斜齿轮的圆周分力（F t1、F t2）和径向分力（F r1、F r2）的方向与直齿圆柱齿轮的一样。
轴向分力（Fa 1、Fa 2）需通过左（右）手定则来判断：主动轮左旋用左手，右旋用右手，弯曲四指方向与主动轮旋转方向一致，则大拇指指向即为主动轮轴向分力Fa 1的方向，从动轮的轴向力Fa 2可用作用力与反作用力来判别。
即 Fa 1 = —Fa 2 1、能对斜齿轮传动进行受力分析 2、能分析出斜齿轮所受力为径向
力与圆周力
3、重点掌握斜齿轮受力分析图的画法。
通过例题的练习，使85%学生真正掌握受力分析图的画法，15%的学生基本掌握。
教师采用多媒体演示斜齿轮的受力示意图，学生认识齿轮传动的受力分析； 受力分析图的画法采用讲授法，教师结合多媒体讲解画法，通过对应练习使学生掌握；
教师引导学生总结斜齿轮的受力分析（受力种类、受力方向）
2、分力的大小及关系
（1）圆周分力1
1
212d T F F t t =-=
（2）径向分力1
1
121cos tan βαn t r r F F F =-=
（3）轴向分力1121
tan βt a a F F F =-=
式中 T 1—主动轮的理论扭矩；
αn1—法向压力角，一般为20°； β—分度圆柱上的螺旋角。
（三）直齿锥齿轮传动的受力分析
在工作过程中，直齿锥齿轮传动的主、从动轮受到分别来自对方施与的法向正压力F n1、、F n2 。
它们是一对作用力与反作用力。
这两个力可以分解成相互垂直的三个分力：圆周分力（F t1、F t2）、径向分力（F r1、F r2）及轴向分力（Fa 1、Fa 2）。
1、分力的方向
直齿锥齿轮传动中的圆周分力（F t1、F t2）和径向分力（F r1、F r2）的方向与直齿圆柱齿轮传动一样。
其轴向分力（Fa 1、Fa 2）的方向则由啮合点指向各自的大端。
2、分力的大小及关系
（1）圆周分力1
1
212m t t d T F F =-=
（2）径向分力11121cos tan δαt a r F F F =-=
1、能对直齿锥齿轮传动进行受力分析
2、能分析出直齿锥齿轮所受力为径向力与圆周力
3、重点掌握直齿锥齿轮受力分析图的画法。
通过例题的练习，使85%学生真正掌握受力分析图的画法，15%的学生基本掌握。
教师采用多媒体演示直齿锥齿轮的受力示意图，学生认识齿轮传动的受力分析； 受力分析图的画法采用讲授法，教师结合多媒体讲解画法，通过对应练习使学生掌握；
教师引导学生总结直齿锥齿轮的受力分析（受力种类、受力方向）
（3）轴向分力11121sin tan δαt r a F F F =-= 式中 d m1—主动轮的平均分度圆直径； δ1—主动轮分度圆锥角的一半；
四、态度养成
1．能激发学生的求知欲；
2．培养学生的专业意识，热爱所学专业。
3．培养学生对所学到知识的综合应用能力。
培养学生良好的职业素养与专业意识。
在教学中注重确立专业意识，贯穿职业规范教育。
五、课堂小结（时间分配：8 min ）
1．直齿圆柱齿轮传动受力分析； 2．斜齿圆柱齿轮传动受力分析 3. 直齿锥齿轮传动受力分析；
巩固、强化 新课内容。
学生归纳总结
八、布置作业（时间分配：2 min ）
1、P129 1、2；
2、预习下一章轮系。
帮助学生巩固新课内容，促进学生发展
督促学生熟练本节课的内容。
教学反思：。