定轴轮系教学浅析

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摘 要 定轴轮系传动比的计算，是高职院机械基础课程要求学生必须掌握的一个重要知识点，对计算公式的理解和应用至关重要。本文在教学中合理安排教学内容，针对不同的教学内容分别进行了深入的剖析，从而使学生易于接受，有效提高教学效果。

关键词 定轴轮系 传动比 教学效果

中图分类号：G712 文献标识码：A

1定轴轮系传动比计算

由一系列互相啮合的齿轮所组成的传动系统称为轮系。当轮系运转时，其中各齿轮的几何轴线位置都是固定的。此轮系称为定轴轮系。如果定轴轮系中各齿轮的轴线互相平行，则称为平面定轴轮系，否则称为空间定轴轮系。轮系的传动比是指该轮系中首轮转速与末轮转速之比。定轴轮系传动比计算包括计算轮系传动比的大小和确定末轮的回转方向。定轴轮系传动比计算在轮系这章是重点，有关这部分教学教师要结合日常生产实践，借助教学模型，提高学生兴趣，讲解准确生动，注重严密性、科学性、直观性。从而使学生透彻理解和区分概念，提高课堂教学效果。

一对相互啮合齿轮的传动比就是主动轮和从动轮的转速（或角速度）之比，根据渐开线齿轮啮合特性和正确啮合条件，得出传动比计算公式：

1.1传动比公式推导

传动比公式推导的教学，教师要设问启发学生自学，通过学生思考、讨论、教师指导，结合模型、图例讲解，让学生熟悉推导过程，掌握公式的含义和应用，培养学生的自学能力和创新思维。下面讨论定轴轮系传动比的计算。图1所示的定轴轮系中，齿轮1为首轮，齿轮7为末轮。根据一对圆柱齿轮啮合传动时，传动比计算公式可以求得轮系中各对啮合齿轮的传动比：

很多学生对上面所述传动比 i1k等于各传动比连乘积这句话不能理解， 提出疑问，为此，在教学过程中按照下面方式讲述，更容易使学生理解和应用。以图1为例，可由一对相互啮合齿轮传动比的定义可知：

即定轴轮系的传动比等于轮系中各对啮合齿轮传动比的连乘积，也等于各对啮合齿轮中从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积之比。式中m为外啮合的次数。这样，学生就容易理解掌握，并能够自己去分析任何形式的定轴轮系，对公式的应用也有着非常好的效果。

1.2传动比计算注意问题

齿数比前面的“十”号用于内啮合，表示两轮转向相同；“一”号用于外啮合，表示两轮转向相反。两轴的转向，也可用画箭头的方法表示，外啮合箭头反向；内啮合箭头同向；对于锥齿轮传动及蜗杆传动，因其轴线不平行，定轴轮系传动比计算公式只能用来计算其传动比的大小，而不能用（-1）m确定其转向。即不能用正、负号说明其转向，而只能用画箭头的方法在图上确定其转向。因此在这里我统一要求学生用画箭头的方法来得出传动比的方向。这样简单明了，不用费心去查轮系中的外啮合齿轮个数，可以大大减少出错率。

此外，在图1所示的轮系中，轮6与轮5啮合时，轮6为从动轮，而与轮7啮合时，则为主动轮，其齿数在公式的分母和分子中同时出现而被约去。因此轮6对传动比的数值毫无影响，但该轮存在与否却影响传动比的正负号。这种齿轮常称为过桥轮或惰轮。这样学生在计算时才不会弄错主、从动轮的多或少。能正确写出齿轮啮合顺序线，分清主动轮和从动轮，计算错误大大减少。

还有需要注意同轴齿轮问题，有很多学生会把同轴上的两个齿轮分析为主、从动轮。因此，我在此特别强调相互啮合的一对齿轮，就是直接接触的齿轮副， 才存在主、从动轮， 同轴上的齿轮转速相等没有主从动轮之说。

2结语

以上是笔者在机械基础课程任教过程中有关定轴轮系教学中的一点心得体会，并把这种体会与教学探讨应用到了教学实践当中，学生很快就能对这部分知识熟练掌握，并加深了对这部分知识的理解和应用，学习效果非常好。

参考文献

[1] 韩满林.机械基础[M].电子工业出版社，2006.

[2] 李世维.机械基础（第2版）[M].高等教育出版社，2006.