认识齿轮传动教学设计.pdf

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1、认识齿轮传动教学设计 授课班级09 机械授课时间45 分钟 授课教材 数控加工机械基础 高教版 授课人汪民军 教学内容项目三课题一任务三、认识齿轮传动 设计理念 通过理实一体化的教学设计模式，老师做中教，学生做中学，把专业 基础课与生产实践结合起来，突出应用性、实用性，做到学以致用，为 专业实践课打好基础；通过情景化、职业化、体验化、项目化的学习过 程，让学生体验职业情境，提升学生的职业能力和职业素养，为学生就 业打好基础。 教材分析及 处理 本课题为数控加工机械基础新教材项目三课题一任务三的内容。 本课题内容属于机械传动（或项目三主轴零部件）的基础知识，是教材 中的基本知识内容，它不仅与前面

2、的机械传动部分有密切的联系，而且 作为传动基础知识反映学生的职业素养。另外，需要补充有关齿轮各部 分名称的知识。在这个课题的教学中，通过实物、图片展示等直观教学 以及任务驱动下的小组合作讨论、分析等方式，让学生对齿轮传动的类 型、应用特点等有清晰的认识。 学情分析 数控加工机械基础是数控类专业的的专业核心课程，其基本知识 与技能是学生今后岗位实践的日后从事数控操作的理论和实践的基础， 因此学生较为重视。同时在学习本课程之前，学生已有一定的机械制图 知识和有关钳工和普车的基本操作技能，对机械零件有一定的感性认识 和专业理论基础。但本课题零部件部分涉及的内容较为繁杂、抽象，学 生往往会觉得枯燥乏味

3、，缺乏学习的兴趣。 教学 目标 知识 与能 力 1对照实物或图片说出齿轮的名称并能归类； 2通过视频演示明确齿轮传动的应用特点； 3能正确识读齿轮各部分的名称； 4会对齿轮基本尺寸及传动的计算。 过程 与方 法 1. 养成仔细观察、主动探究、积极回答的良好学习习惯； 2. 善于与小组成员沟通、交流，善于分享其他同学的学习成果。 情感 态度 价值 观 1. 通过对情景的融入产生求知的欲望； 2. 不断产生学习专业基础课知识的兴奋点。 3按照 7S要求进行实物的齿轮测量，养成按规操作的良好习惯。 教学重点齿轮各部分名称、基本尺寸及传动的计算 教学难点齿轮传动的应用特点分析 授课类型新授课 教学方法

4、直观演示法、任务驱动法、小组讨论法 教学 过程 教学内容教师活动学生活动 情 景 导 入 一、复习导入： 情景 ：前不久，普车房内一台车床出现故障， 此设备运行时会有噪声，陈师傅打开主轴箱发现 一个齿轮磨损严重，因此交给小王一个任务：带 着一张写着模数、齿数及相关参数到仓库去找一 个齿轮进行更换。小王拿着师傅写的条子奔到仓 库，结果愣住了 导入新课 【设计意图】 通过一个生活情景，引发学生兴趣，又以此情景 来为下面三个任务做铺垫，由一个找齿轮的事件 引到齿轮传动的类型、齿轮参数及名称、齿轮计 算公式。 以学生普车房的 故事引入，并为 将 学 知 识 做 准 备，设疑激趣。 思考，回答 观看、倾

5、听、思考 任 务 驱 动 探 究 新 知 二、任务驱动 : 任务一 、展示圆柱齿轮的图片，认识齿轮各部分 的名称，完成练习（附图）。 图 1：外啮合直齿圆柱齿轮传动（两齿轮旋转方 向相反，工作时无轴向力） 图 2：内啮合直齿圆柱齿轮传动（两齿轮旋转方 向相同） 图三：齿轮齿条啮合（变旋转运动为直线运动） 实物：直齿圆锥齿轮传动（两齿轮轴线垂直） 【设计意图】 1、创设情景激发兴趣，体现所学内容的职业性、 实际性。 2、实物情景呈现，抓住学生眼球，专注课堂 3、设问引领学生进入问题 任务二、展示圆柱齿轮的图片，认识齿轮各部 分的名称，完成练习（附图）。 明确任务，提出 要求 布置任务，提出 要求

6、，明确任务 目标 学生看着图片， 能 说 明 齿 轮 传 动 的 类型及特点 巩固齿轮参数， 完 成教师布置任务 任务一完成情况小组间交流，师生共同点评。 一、直齿圆柱齿轮各部分名称及尺寸代号 1、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径 以 da 表示。 2、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径 以 df 表示。 3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准齿形角 的圆。分度圆直径以d 表示。 4、齿厚：在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓 之间的分度圆弧长。齿厚以s 表示。 5、齿槽宽：在端平面上，一个齿槽的两侧端面 齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以e 表示。 6、齿距：两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度

7、 圆弧长。齿距以p 表示。 7、齿宽：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线 方向量度的宽度。齿宽以b 表示。 8、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。 齿顶高以 ha 表示。 9、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离。 齿根高以 hf 表示。 10、齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。齿 高以 h 表示。 二、标准直齿圆柱齿轮的基本参数 1、齿数 z 一个齿轮的轮齿总数。 2、模数 m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即pz= d, 式中 z 是自然数， 是无理数。为使d 为有理 数的条件是p/ 为有理数，称之为模数。 即： m=p/ 3、齿形角 在端平面上，通过端面齿廓上任意一点的径向直 线

8、与齿廓在该点的切线所夹的锐角称为齿形角， 用表示。渐开线齿廓上各点的齿形角不相等， 离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角 =0。对于渐开线齿轮，通常所说的齿形角是指 分度圆上的齿形角。国标规定：渐开线齿轮分度 圆上的齿形角 =20。 【设计意图】 （1）让学生自主学习教学内容，对齿轮的基本 结构有初步的认识，提高学生的收集、 处理信息、 思考、分析、解决问题的能力；（2）培养独立学 习和探究的能力。 任务三、 1、比一比：看哪组的齿轮是小王需要的？ 以小组为单位，每个小组长认领一个齿轮，小组 合作，通过计算把该齿轮所有参数都算出来并标 到图纸上。 任务开始前学生完成表格 名称计算公式 分度圆

9、直径d d= mz 明确任务，提出 要求 以小组为单位， 进 行竞争， 看哪组最 先 得 出 所 有 参 数 ？ 哪 组 的 齿 轮 正 式 陈 师 傅 需 要 的齿轮。 齿顶圆直径da da=m （z+2） 齿根圆直径df df=m(z-2.5) 标准中心距a a=m(z1+z2) 任务要求：组长进行合理分工，以尽快的速度得 出齿轮所有参数。 方法：对于奇数的齿轮（不论是直齿还是斜齿）， 其测量的方法都是用多段测量法而后累加而成 的： 1、测量齿顶到孔壁的距离 2、测量孔的直径 3、齿顶圆直径 =（2齿顶到孔壁的距离）+孔的 直径 2、每个小组在完成齿轮各部分参数后，根据齿 轮正确啮合条件，

10、找到能与本组正确啮合的齿 轮，之后将齿轮和数据一起上交。 【设计意图】 （1）通过情景创设并转化为任务，引导学生联 系职业实际并探究其中的问题，通过常用工具来 认识齿轮的基本参数及计算。 （2） 齿轮的齿数、 大径等学生容易理解和记忆， 但对于模数、 中径、齿距等一些参数不容易理解， 实际使用的齿轮传动要保证一定的条件。 任务三完成情况小组间交流，师生共同点评。 知 识 点 强 化 （5） 三、走进高职高: （20XX年）已知下列标准直齿圆柱齿轮: 齿轮 1 Z1=72 ， da1=222mm ； 齿轮 2 Z2=72 ， da2=296； 齿轮 3 Z3=22 ， da3=144mm ； 齿

11、轮 4 Z4=22 ， da4=72mm 。 可以正确啮合的一对齿轮是 ( ) A齿轮 1 和齿轮 4 B. 齿轮 1 和齿轮 3 C. 齿轮 2 和齿轮 3 D. 齿轮 3 和齿轮 4 （解题思路：齿轮公式da=m（z+2）齿轮正确啮 合条件模数相等） (2010) 一标准直齿圆柱齿轮齿距为15.7 m m, 分度圆直径为400 m m, 则该齿轮的齿数为_。 （解题思路： d=mz ， p =m ） （2009）81. 一对外啮合的标准直齿圆柱齿轮传 动。已知模数m=4mm，标准安装中心距a=100mm ， 传动比 i=1.5 。 求： （1）齿数 Z1 和 Z2； （2）分度圆直径d1

12、和 d2？ 解题思路：标准中心距 a=m(z1+z2) 传动比 i=Z2/Z1 【设计意图】通过知识点结合高职考试题，激发 学生的求知欲望。一方面让学生知道高职考的题 目自己可以解决，另一方面时刻提醒学生时刻保 持努力拼搏的心态。 20XX年高职高 真题讲解 自主完成题目， 理 清解题思路， 写出 详细解题过程 梳 理 迁 移 （5） 五、梳理迁移 1、学生小结：通过本堂课的学习，你学到了哪 些知识？对照齿轮实物，分别说出类型、名称、 应用特点等。 2、教师小结 ：知识梳理 【设计意图】通过学生对本堂课各个环节学习的 总结，梳理知识点，加深印象，巩固知识，同时 锻炼学生总结、归纳和表达的的能力

13、。教师针对 学生的小结情况，进行及时引导、补充，完善学 生对本堂课的整体认识。 补充、指正，突 出重点 自我小结 巩 固 内 化 六、课后作业： 完成练习卷 布置练习，巡视 辅导 独立完成练习 练习 一、填空题 1对齿轮传动的基本要求是和。 2填写下表，标准直齿圆柱齿轮尺寸计算： 名称计算公式 分度圆直径d d= 齿顶圆直径da da= 齿根圆直径df df= 标准中心距a a= 3直齿圆柱齿轮几何尺寸计算中的三个主要参数是、和 。 4一标准直齿圆柱齿轮齿距为15.7 m m,分度圆直径为400 m m,则该齿轮的齿数为_。 5一标准直齿圆柱齿轮模数 m=5 m m,齿数 z=24 。则分度圆

14、直径 d=_m m , 齿距 p= _ m m 。 6已知一标准直齿圆柱齿轮，齿数Z=50，全齿高h=22.5mm ，则模 m=_齿顶圆直径 da=_。 7. 直齿圆柱齿轮主要有以下三种啮合方式 二、填图题，在横线上填出齿轮各部分名称 例 1一标准直齿圆柱齿轮齿距为15.7 m m,分度圆直径为400 m m,则该齿轮的齿数为_。 例 2. 已知一个齿轮齿条传动，齿轮齿顶圆直径为80mm ， 齿厚为 6.28mm ， 齿轮转速为750r/min ， 则齿条的移动速度为多少？ （20XX年）已知下列标准直齿圆柱齿轮: 齿轮 1 Z1=72 ，da1=222mm ； 齿轮 2 Z2=72 ，da2

15、=296； 齿轮 3 Z3=22 ，da3=144mm ； 齿轮 4 Z4=22 ，da4=72mm 。 可以正确啮合的一对齿轮是 ( ) A齿轮 1和齿轮 4 B. 齿轮 1 和齿轮 3 C. 齿轮 2和齿轮 3 D. 齿轮 3 和齿轮 4 附表 模数的标准化数值 参考 GB1357-87. 第一系列有： 0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25， 1.5，2， 2.5，3，4，5，6，8，10，12， 16，20，25，32，40，50.（优先选用第一系列）。 第二系列有0.35， 0.7，0.9， 1.75，2.25，2.75，3.25，3.5，3.75，4.5，5.5，6.5， 7，9，11， 14， 18，22，28， 36，45.单位 mm。 各尺寸的计算公式如下： 分度圆直径： d=m1*Z 齿顶圆直径 : da=d+2*ha=m1*Z+2*ha*m2 齿根圆直径 : df=d-2*hf=m1*Z-2*(ha1+c1)*m2 此外，分度圆齿厚S、齿距 P、基圆直径db 和中心距a 是按照 m1 计算。