《机械传动机构》案例

《机械传动机构》教学案例Ⅰ教案教学内容：科教版高一新教材第4章第1节第1课时一、教学任务介绍：《常见的传动机构》是上海市二期课改科教版第十年级劳动技术教材第四章第一节的内容。教材通过三个部分，即机械传动机构、液压传动机构简介、综合实践，向学生介绍了机械传动常用的传动形式、工作原理、传动特点及其应用。介绍了液压传动机构工作原理和组成，液压传动的优缺点。教材编写通过讨论与交流、资料库、观察与思考、设计与创新等学习形式，引导学生边阅读、边操作，边归纳，从而经历学习的全过程。《常见的传动机构》拟用2-3节课完成教学任务。本教案是其中的第1课时。§1机械传动机构二、教学目标：1、知识和技能(1)初步了解常见的带、齿轮、链、平面连杆、凸轮传动的特点。(2)初步学会根据设计方案选择合适的传动机构。2、过程和方法：(1)通过分组活动，阅读教材，实验探究，交流归纳，了解常见机械传动的特点。(2)利用机械传动机构配套器材，根据设计方案，分组设计组装，初步学会机械传动机构的设计。3、情感态度和价值观(1)通过阅读教材、实验探究、观察、分析、比较等思维活动，感受常见机械传动对生产带来的价值，激发设计创造的兴趣。(2)通过分组学习，培养合作交流能力；实验组装能力，获得成功的乐趣。三、教学重点和难点：1、教学重点常见机械传动的特点及其应用。2、教学难点利用配套器材设计和组装传动机构。四、器材与学习资源：1.每2人使用1套机械传动配套器材，螺丝刀一把，电脑.，投影仪，带传动、齿轮传动、链传动及平面连杆传动、齿轮传动教具各一个。2.每4人下发一个学习包，内含阅读材料，思考问题，设计创新课题。五、教学流程：跨组交流知识整合情景引入跨组交流知识整合情景引入提出问题阅读教材实验讨论应用知识设计创新教师引导应用知识设计创新教师引导深化讨论交流体会思考新问题六、教学过程：1.情景创设：通过多媒体课件中机械传动的实例，如空气压缩机的工作情景，学生上学骑自行车情景，用传送带输送货物情景，或自制机械传动教具引入课题，激发学生探知欲望。提问：常用的机械传动有哪些形式？通过阅读材料：知道常见的机械传动形式。教师通过自制教具讲演常见的五种传动形式，使学生对传动有初步认识。板书：常见的机械传动形式2.学生分组探究活动：教师设问引导：常见的五种传动各有怎样的特点？请学生分组活动。活动一：以带传动，齿轮传动，链、平面连杆和凸轮传动三部分内容划分，分组学习。对每组设计了不同的学习包，组长安排组员按设计的学习流程，先阅读教材，从文字叙述上了解传动的组成和种类，工作原理，传动特点及其应用。活动二：各组通过配套器材分别搭建学习包中给出的传动结构。可以采用多种方法搭建。通过传动演示，观察分析，知道输出轴是减速，还是增速，与主、从动轮直径大小有关。活动三：各组初步交流活动获得成果：通过多媒体课件播放五种传动特点对比列表，请每组一个组员按表格选项交流填充，其他组员可补充。通过交流回答，使其他组内组员也了解其他不同的传动特点。板书：五种传动机构的特点传动形式组成传动特点应用带传动主动带轮、从动带轮、传动带靠带与轮间摩擦力传动，会打滑略齿轮传动主动齿轮和从动齿轮靠齿啮合传动略链传动主、从动链轮，链链与链轮啮合传动略平面连轩传动曲柄、连杆、滑块曲柄、连杆、摇杆圆周运动与直线运动转换圆周运动与摆动转换略凸轮传动凸轮、挺杆齿轮等速转动转化为挺杆变速直线运动略3、教师对带传动，齿轮传动及链传动特点进一步展开讨论：活动四：（1）教师结合自制教具演示“打滑”现象，请学生回答教材第90页的“讨论与交流”。多媒体播放：在带传动中，如果带与带轮之间所产生的摩擦力不够就会出现带在带轮上的滑动，这种情况称为“打滑”。如果出现“打滑”现象，就会影响传动效果，此时可采取哪些措施来“防止”打滑？（2）教师通过多媒体播放请学生回答教材中第91页、第92页、第94页，第95页四个“观察与思考”题。◆在用电动机作为动力机的机械中，一般采用哪种传动机构作动力输出？教师出示简易电梯中的减速箱，观察采用什么传动形式？为什么？教师引导学生从机械过载保护角度去思索采用带传动机构的原因。◆用配套器材组成如图4－7所示的四种齿轮传动，仔细观察它们在工作时的特点，进一步验证齿轮传动可实现传动方位的转换。◆学生回答：如图所示是一个“变脸”作品，说一说，实现“变脸”所采用的是什么传动？教师进一步引导学生思考通过带传动如何实现“变脸”的？为利用齿轮传动，设计一个“变脸”类似的作品作铺垫。◆教师请学生通过教材中图4－13照片观察变速自行车的结构，回答问题：踏板的踩动是如何传递给后轮的？变速自行车的变速机构是如何实现变速的？板书：传动机构的设计4、设计与创新活动（1）教师通过曲柄滑块机构自制教具演示后，请学生利用配套器材，设计并组装一个如教材第96页图所示能来回振动的筛子。（2）教师通过凸轮传动自制教具演示后，请学生利用配套器材，设计并组装一个如教材第97页图所示能上下振动的机构。（3）教师组织学生对设计的作品进行点评。5、小结与思考：学生回答教师提出的问题后，请学生收集除机械传动外的其他传动有关信息，并利用学过的知识，思考利用齿轮传动，设计一个与“变脸”类似的作品。六背景资料齿轮的历史据史料记载，远在公元前400～200年的中国古代就已开始使用齿轮，在我国山西出土的青铜齿轮是迄今已发现的最古老齿轮，作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。17世纪末，人们才开始研究能正确传递运动的轮齿形状。18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动的应用日益广泛，先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮。一直到20世纪初，渐开线齿轮已在应用中占了优势。

早在1694年，法国学PhilippeDeLaHare首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年，法国人提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线（节圆）纯滚动时，与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的，这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态，明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。1765年瑞士的L·Euler提出渐开线齿形解析研究的数学基础，阐明了相哈合的一对齿轮，其齿形曲线的曲率半径担和曲率中心位置的关系．后来Savary进一步完成这-方法，成为现在的Euler－Savary方程．对渐开线齿形应用作出贡献的是RobertWillis.他提出中心距变化时，渐开线齿轮具有角速比不变的优点．1873年德国工程师Hoppe提出，对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形，从而奠定了现代变位齿轮的思想基础．

19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，使齿轮加工具有较完备的手段后，渐开线齿形更显示出。巨大的优越性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍作移动，就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮、1908年，瑞士MAAG研究了变位方法并制造出展成加工插齿机。后来，英国bss、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。

为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸。除从材料、热处理及结构等方面改进外圆弧齿形的齿轮获得了发展。1907年，英国人FrankHumphris最早发表了圆弧齿形．1926年．瑞士人EruestWildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。1955年，苏联的M·L·Novikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。1970年。英国Rolls－Royce公司工程师R·M.·Studer取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视，在生产中发挥了显著效益。Ⅱ、教学设计的思路：常见机械传动的特点是进行机械传动设计的重要依据，也是十年级劳动技术教材的重点章节之一，具有举足轻重的作用。常见的机械传动中的带、齿轮、链传动的组成，学生结合生活实际，还是较熟悉的传动例子。而对平面连杆和凸轮传动相对了解会较陌生些。在教学中通过加强实验演示，揭示出它们的传动特点。对教材中传动比的学习作一般的要求。要求知道输出轴是减速还是加速的判断方法。由于教学内容较丰富，在1节课时间安排中，采用根据不同学习内容分组学习，再进行各组交流归纳的方法，使全体学生初步知道常用机械传动的特点。为进一步学会机械传动设计打下基础。课堂中充分调动学生自主学习，通过收集信息，动手实践等学习环节，获取相关知识。再通过组间交流，传递学习成果。在学习过程中培养学生设计思维能力，合作交际能力等情感意识。Ⅲ、教学反思：1、实施本教学设计，我的体会，课前教师必须对教材精心备课，制作好适合学生自主学习的学习包。2、教师必须具备较强的教学调控能力。对学生