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1、Page 1,齿轮传动的受力分析 教学案例,设计者：朱根东 高邮市菱塘民族中等专业学校,Page 2,Page 3,教材分析,本部分内容在历年的单招考试中都是必考内容： 1、2003年斜齿轮与蜗杆传动综合分析10分； 2、2004年锥齿轮传动分析6分； 3、2005年斜齿轮与蜗杆传动综合分析14分； 4、2006年计算题斜齿轮与蜗杆传动计算综合8分； 5、2007年斜齿轮与锥齿轮综合分析12分； 6、2008年齿轮传动和螺旋传动综合19分。 根据上述分析，结合考纲的要求，我们应该认为本部分内容是重点内容，是必考内容。考试主要以问答和综合题的形式出现，有的时候也以判断题、选择题和填空题的形式出现
2、，但不管怎样变化，知识点是不变的。但尽管这样，在考试中往往得分率不高。,Page 4,学情分析,本节内容如果对初学者而言，不具备一定的力学基础的话，教学过程中肯定会出现较大的难度，因为这些齿轮传动的受力分析，除了直齿圆柱齿轮传动的受力分析是平面力系，分析起来较为简单，而斜齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动和蜗杆传动的受力分解则为空间力系，这需要较强的空间分析能力和抽象思维，所以教学前要有所准备。 但是如果作为复习课来讲的话，学生在其他课程已经接触到力学基础，那么这个时候教学，学生应该能够很快接受，教学起来就会得心应手。,Page 5,教学目标,知识目标： 1、理解齿轮传动方向； 2、掌握齿轮传动受力情
3、况； 3、蜗杆传动分析。 能力目标： 1、齿轮传动的方向判别； 2、齿轮传动的受力分析； 3、综合应用。 情感目标： 1、认真学习的态度； 2、严谨负责的态度； 3、科学分析的态度。,Page 6,重点难点,1、教学重点： 齿轮传动受力分析的方法（如：右手定则判旋向，左右手定则判手里方向）； 齿轮传动受力分析的方向判定和计算。 2、教学难点： 斜齿圆柱齿轮传动、蜗杆传动的受力方向的判定； 多级混合齿轮（斜斜、斜锥、斜蜗、锥蜗等）传动的综合受力分析。,Page 7,教学策略,1、教法设计： 在教学过程中，充分运用任务驱动法、案例分析法、综合训练法等教学方法，经过“知识分析知识归纳知识运用案例综析
4、”，通过讲解练习，学生能正确掌握各种齿轮传动受力方向的判定方法，能够熟练地进行综合受力分析。 2、学法指导： 本节课教师不仅要在新课教学中指导学生运用仔细观察、分析讨论的学习方法，还要在思考练习和拓展性训练中巡回指导，着重培养学生的动手实践能力，使学生的学习过程成为在教师指导下的“再创造”过程。,Page 8,教学构思及过程,整个教学过程着重以任务驱动的方式进行： 任务一：各种齿轮传动受力分析（知识分析） 任务二：各种齿轮传动受力分析比较（知识归纳） 任务三：综合分析（知识应用） 任务四：实例讲解（案例综析）,任务一：各种齿轮传动受力分析（知识分析）,主动轮上的圆周力Ft与其速度方向相反；从动
5、轮上的圆周力Ft与其速度方向相同，径向力指向各轮的轮心。,1、直齿圆柱齿轮传动,Page 10,说明：由于Fxtanb,为了不使轴承承受的轴向力过大,螺旋角b不宜选得过大，常在b=820之间选择。,2、斜齿圆柱齿轮传动的受力分析,圆周力,径向力,轴向力,Fr、Ft的判定与直齿轮相同;轴向力Fx1用左右判定法则判断,从动轮Fx2与其相反。,Page 12,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：,3、直齿锥齿轮传动,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。,Page 14,4、蜗轮蜗杆传
6、动,蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮相似，轮齿的法向力Fn分解出径向力Fr、周向力Ft、轴向力Fx。,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。,Page 16,蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下： 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； 径向力的方向：由啮合点分别指向各自轴心； 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
7、向相反。,Page 17,任务二：各种齿轮传动受力分析比较（知识归纳）,1、斜斜齿轮传动的受力分析,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。,任务三：综合分析（知识应用）,2、锥斜齿轮传动的受力分析,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。,Page 20,任务四：实例讲解（案例综析）,2008单招理论第57题：题图所示为一机械传动方案，轴为输入轴，按图中箭头所示方向转动。已知：Z1=Z2=Z3=30， Z4= Z12=20，Z5= Z8=40，Z6=Z7= Z9= Z11=60，Z10=80， Z1、Z2和Z3为直齿圆锥齿轮，Z4、Z6为斜齿轮，Z12为标
8、准直齿圆柱齿轮。分析该传动方案，回答下列问题：（第16小题每空1分，第7、8小题每空 2分）。 （1）图中Z1、Z2和Z3构成_机构。Z2所受的周向力_（垂直纸面向里、垂直纸面向外）。 （2）齿轮Z1和Z2的啮合条件为_和 _ 。 （3）如图所示状态下，螺母的移动方向为_，齿条的运动方向为_。 （4）该传动系统中，齿条向左运动的速度有_种。齿条快速运动时，该系统的传动比是_。,Page 21,（5）为了使轴上的轴向力尽可能小，齿轮Z6的旋向为 ，Z6产生的轴向力方向为 。 （6）若该传动系统在结构上要求轴和轴的中心距为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 。 （7）齿轮Z12的齿顶圆直径da12= mm，齿根圆直径df12= mm。 （8）如图所示状态下，螺母移动1 mm，齿条移动的距离为 mm。,Page 22,Page 23,谢谢指导！,