计算传动比

通过教学，使学生掌握定轴轮系首末轮回转方向的判定、传动比的计算；掌握滑移齿轮变速机构中能配对啮合传动齿轮的确定方法、变速级数的判定及变速范围的计算。

【复习旧课，引入新课】

复习提问：

1、轮系的概念是什么？

2、轮系的应用特点有哪些？

3、定轴轮系和周转轮系是怎样区分的？

（学生回答。略）

教师归纳，导入新课：

同学们回答得很好，说明同学们对以上知识学习掌握得比较好。以上知识还只是轮系的一些基础知识，要深入了解和掌握轮系特别是定轴轮系传动的规律，就要从我们今天接下去要开始学习的定轴轮系和滑移齿轮变速机构方面的内容讲起。

【讲授新课】

一、定轴轮系首末轮回转方向的判定（板书）

提出思考题（幻灯打出）

1、如何用数外啮合齿轮对数的方法判定首末两轮的回转方向？

2、如何用画箭头的方法判定首末两轮的回转方向？

3、数外啮合对数的方法存在什么样的局限性？

请同学们围绕这三个问题认真自学课本内容，教师巡回指导学生自学。

自学时间到，教师边提问边讨论边归纳。（图例由幻灯打出，要点板书写出）

第一个问题：如何用数外啮合对数方法判定？

1、外啮合齿轮传动，两轮的回转方向相反，取负值。

2、内啮合齿轮传动，两轮的回转方向相同，取正值。

3、是数外啮合对数的判定方法，其中m为轮系中外啮合齿轮的对数。m为奇数，是负值，首末两轮回转方向相反；m为偶数，是正值，首末两轮的回转方向相同。

第二个问题：如何用画箭头的方法判定？

1、规定箭头的指向为齿轮可见侧的圆周速度方向。

2、一对圆柱齿轮外啮合时两轮的箭头方向相反，内啮合时两轮的箭头方向相同；一对圆锥齿轮传动时则箭头首与首相接或尾与尾相接；蜗杆传动时则用前面学过的蜗杆传动的左右手定则来判定。

如下图所示：

第三个问题：数外啮合对数方法的局限性？

这种方法只适用于平行轴圆柱齿轮传动的轮系，当定轴轮系中有锥齿轮副、蜗杆副时，只能使用画箭头的方法判定。

讲解说明：在讲课过程中，我对这两种方法都分别作了讲解并加以比较，让学生明白用画箭头方法来判定定轴轮系回转方向的优点所在，引导学生多采用画箭头的方法来判定轮系的转向关系，这样就可以少出差错。当然，在教学中我也不强求学生千篇一律只可以用箭头的方法，而不可以用数外啮合对数的方法，学生喜欢用数外啮合对数的方法来判定轮系转向关系，也是可以的。这时，就应该告诫学生要注意适用场合，要认真仔细，尽量不要出错。

二、定轴轮系传动比的计算（板书）

先提问学生，通过前面知识的学习，一对齿轮传动的传动比是怎么计算的？

在学生回答的基础上，引导学生对定轴轮系（由幻灯打出）齿轮传动进行逐对讨论并归纳如下：

定轴轮系的传动比计算公式为，m为外啮合齿轮的对数。

如果我们考虑空间齿轮传动的存在，而采用画箭头方法来判定轮系转向关系，那么定轴轮系的传动比的计算公式就只剩下大小的计算式了。这时公式就可以写成。

讲解说明：这个公式看似简单，实际使用中会碰到主、从动轮难以区别的情况。如惰轮的存在，有时同一根轴上有很多齿轮，分不清哪个是主动轮，哪个是从动轮。因此，公式虽简单，但含义不搞清使用起来就较难。在授课中，我告诉学生要分清定轴轮系究竟是由哪几对齿轮传动组成的，在每对齿轮传动中要分清哪个是主动轮，哪个是从动轮。区分的方法是对同一根轴上的齿轮由前一根轴上齿轮带动下才发生转动的齿轮是从动轮，而将齿轮自身所在轴的运动和动力传递给下一根轴的齿轮是从动轮。如果轮系中有惰轮的存在，搞清惰轮在轮系中只起变向作用，不起变速作用的道理，就可以不考虑惰轮对传动比大小计算的影响。原因是惰轮既可以看成是主动轮，又可以看成是从动轮。计算时，惰轮的齿数既要写在公式上面的分子里，又要写在公式下面的分母里，分子分母上下约分，等于惰轮的齿数没写进公式一样。但因为惰轮的实际介入，整个轮系多了一次外啮合的次数，整个轮系的转向就改变了一次，因此惰轮虽对轮系传动比大小的计算没有影响，但对轮系的转向还是有影响的。当学生对这些知识都有掌握时，传动比的计算就不难了。

最后，用幻灯打出，把两个计算公式再强调一下。

三、定轮轮系变速机构各级转速的确定（板书）

引导提问：

1．汽车换档换的是什么？一般有几个档位？

2．为什么汽车上坡时要将档位放在低速档？

3．汽车变速系统中有没有最高和最低的转速？

（学生回答。略）

同学们回答得非常踊跃，说明同学们平时也非常注意这些问题，对这些问题感兴趣，汽车换档变速的原理就是变速机构在实际生活中的应用。接下去边讨论边归纳。（图例幻灯打出，要点板书写出）

讲解说明：在定轴轮系变速机构讲解中，今天主要讲的是滑移齿轮变速机构。滑移齿轮变速机构各级转速的确定，关键是查找由滑移齿轮移动而形成的各级转速的传动路线。传动路线一经查明，问题就等于回到解决定轴轮系传动比大小的计算上来。一些简单的定轴轮系一般是比较容易查找的，但复杂的轮系就不那么容易了。学生有可能分不清哪个齿轮与哪个齿轮是可以配对啮合的，哪一根轴和哪一根轴是可以互相传递运动和动力的。这时我给学生推荐使用主、从动轴之间凡可以配对传动啮合的齿轮齿数之和相等的方法来查找变速线路，（可以配对的齿轮齿数之和相等是因为采用了变速齿轮的缘故，偶尔会出现齿数之和不完全相等，但一般不会相差2个齿），这样，只要试着移动滑移齿轮，

就可以找到与滑移齿轮各齿相对应的齿轮。有几对对应齿轮，便就有几条传动路线，有几条传动路线就有几种不同的变速级数，级数就等于传动路线之和。

四、举例说明（板书）

解实际例题，进一步巩固学习效果

解：

1、⑴、走刀箱自动走刀的传动路线为

⑵、小齿轮的移动方向可用画箭头的方法判定则小齿轮的移动方向为向左。

答：略。

【课堂小结】

通过以上知识的学习，使我们对定轴轮系和滑移齿轮变速机构有了较为清楚的了解。当然，要真正掌握这些知识，还要通过解决一些实际事例来加以巩固和掌握。

【布置作业】略

1、本次课教学教案中要涉及到一些图例，因用AutoCAD画图比较繁琐，许多地方都只能以幻灯打出的方式替代画图，故教案中图例较少出现，请予谅解。