第一篇：齿轮教学设计
齿轮教学设计
【教学目标】
1、在做齿轮的过程中，体验合作与交流的愉快，提高发现问题，解决问题的能力。
2、在研究齿轮作用的过程中，学会设计和制定实验方案，并养成做好实验记录的习惯。
3、探究齿轮这种简单机械的作用，了解使用齿轮能传递动力、改变力的方向及改变转动速度。【实验器材】
玻璃板 小刀（大小两种型号）
胡萝卜 泡沫板 牙签 机械实验盒 激光笔
即时帖
【活动过程】
一、提出问题：
师：这节课，老师给大家带来两个模型（出示齿轮的模型），是什么？ 生：齿轮
师：确切地说是齿轮的模型。
师：看来大家对齿轮并不陌生。说说看生活中哪些地方用到了齿轮？ 生：钟表里面有。
生：机器等。………… 师：还有没有？ …………
师：看来，齿轮在生活中的应用非常广泛。是的，它和杠杆、滑轮、斜面一样，常用于各种机器中。
二、猜想假设：
师：齿轮在机器中有什么作用呢？（稍停）大家可以猜一猜。生：
师：还有没有？
师：齿轮究竟有什么作用？同学们想不想知道？这节课我们就一起来研究研究。
三、制定方案
师：要想知道齿轮的作用，你们认为我们可以用哪些方法？ 生：查资料
生：做齿轮模型
生：做实验
生：找几个齿轮试试
师：大家想的这些方法都很好，但在这节课上，你认为应该选用哪种方法？ 生：做齿轮模型做实验 师：你们觉得这个方法可以么？ 生：可以。
师：要做实验，我们必须要有什么？ 生：齿轮。
师：好，我们就先动手做齿轮模型，再来研究齿轮的作用，可以吗？
四、探究活动 活动一：
师：同学们请看，这是老师课前用什么做的齿轮模型，怎么样？（稍停，让学生看清楚）老师也为你们每个小组准备了材料和工具，看看都有什么？ 生：汇报
师：其他小组都有这些材料吗？大家就用这些来制作齿轮模型，可以吗？ 生：可以。
师：你认为制作这样一个齿轮模型，大约需要多长时间？
生：5分钟。生：10分钟。
师：根据老师的经验，制作这样一个齿轮模型大约需要3分钟。这样吧，我给大家5分钟的时间，可不可以？ 生：可以。
师：请大家思考，在制作过程中应该注意什么？
生：不要让小刀割破手。（对，安全非常重要，在制作过程中还应该注意什么？）生：要在5分钟之内完成。生：要做的漂亮。
师：对，在制作过程中我们应该注意一安全，二质量，三在规定的时间内完成。师：做好后，可以用牙签固定在泡沫板上，为了方便，我们在玻璃板上操作。（稍停）准备好了吗？好，老师开始计时。（播放课件，计时开始）
学生制作，教师巡视指导，及时发现并提醒学生要注意的问题。师：请同学们注意了，还有一分钟，没做完的同学可要抓紧时间了。
师：好，时间到，请同学们把刀子和剩余的废料放进小盘里，看哪个小组整理的又快又好？ 生整理
同学们都很棒。现在，请同学们把你们的作品举起来，大家互相看一看，哪个小组做的漂亮？
学生出示自己的作品，展示。师：其实，大家做的都很漂亮。
师：可是能不能用它们来研究齿轮的作用呢，还需要检验一下。
师：请看这里，（出示示范）可以让齿轮互相咬合，转一转，看看在转动时有没有什么问题？为什么？（换另一页幻灯片，关掉表）生活动，并观察。
师：能不能转动？为什么？
生：
1、齿不均匀，没法转；
2、不是圆形，厚薄不一；
3、相邻的齿不能互相咬合。
4、转不动 5．齿容易断
6．我们的能转动一点 7．我们的能转
师：发现的问题还不少呢！
师：看来用这些齿轮研究齿轮的作用，还是有一定的差距的，既然这样，就请大家先把它们放回小盘里。师：根据刚才的研究，你认为能够正常工作的齿轮应该是什么样子的？
生：
1、齿要均匀；
2、是圆形；
3、相邻的齿互相咬合。
师：对，合格的齿轮只有是圆形的、并且齿要均匀，才能够很好地咬和在一起并能正常转动。哪些小组做的符合这些条件? 不符合这些条件的有哪些?把手举起来看一看。
师：没一个合格的？大家都非常诚实，真是一群可爱的孩子。实际上，制作齿轮，不是一件简单的事情，它的制作蕴含着很高的技术含量，就拿我们国家来说，一直到七十年代，才能批量生产标准的齿轮。今天大家能用这么短的时间制作并发现这么多的问题，已经很不简单了。为了方便同学们的研究，老师为你们准备了一些比较规范的的齿轮，（拿出齿轮 示范）今天，我们先借助它们来研究齿轮的作用，好不好？ 活动二：研究齿轮的作用
1、制定方案
师：下面老师就发给你们，请同学们先看一看，里面有几个齿轮？大小一样吗？
师发齿轮。
师：看清楚了？有几个齿轮呀? 大小一样吗？
师：老师为每个小组准备了6个齿轮且大小不一，你们小组打算怎样组合这些齿轮，研究齿轮的作用呢？小组内先讨论讨论，看哪个小组最先拿出实验方案。老师发放齿轮。学生边观察齿轮，边讨论研究方案。师：我们先不要动手去做，先讨论研究方法。
师：讨论好了吗？好，哪个小组先来汇报你们的研究方案？（生回答）生：我们小组准备把两个齿轮组合起来研究。（也许会有不同的发现，还有不同的组合方法吗？）
生：我们准备把三个齿轮组合起来研究。（这个方法可以，还有不同的方法吗？）生：我们准备把所有的齿轮都组合起来研究。（你们小组充分的利用资源，还有没有其他的方法？）
生：我们准备先用两个组合，再用3个、4个来研究。（这个想法很好）生：我们准备先观察齿轮，再组合研究。生：我们准备把一大一小两个齿轮组合起来研究。生：我们准备把大小不一的齿轮组合。
2、实验研究
师：同学们设计的方案都不错，下面，就按照你们小组的研究方案进行研究，可以两两组合，或者多个组合在泡沫板上进行研究，关键是看实验过程中的现象，并思考这种现象说明了什么?听明白了吗？把研究和发现记录下来，（师发记录单）咱们可要比一比，看哪个小组发现的多。开始。(切换投影)学生实验，教师巡视指导。
【师：你们小组是怎样研究的？发现了什么？
生：我们发现转动一个齿轮，与它咬和的齿轮都能转动。
师：这说明什么？你看，你们把力量施加在这个齿轮上，其他齿轮都能转动，其他齿轮转动的力量是从哪里来的？说明什么？ 生：传递力量。
师：你们小组发现了什么？
生：相咬和的两个齿轮转动方向不一样，是相反的。师：怎么个相反法？
生：你用手转动齿轮，让它自左向右转动，而与它相咬和的齿轮却是自右向左转动。
师：说明什么？转动方向发生改变，其实就是改变了什么？ 生：力的方向。
师：力的方向是通过谁改变的？ 生：齿轮。
师：也就是说齿轮有什么作用？ 生：齿轮能改变力的方向。
师：再多组装几个齿轮试试看，还能发现什么？
（目的是让这样的组发现当多个齿轮组合在一起时，相间隔的齿轮转动的方向是相同的。）
师：你们小组有什么发现？ 生：我们发现当大小齿轮组合时，他们转动的速度不一样。师：怎么个不一样法？ 生：小的转的快，大的转的慢。
师：也就是用同样的力，转动齿轮，会让小齿轮转动的快，也就是加快了小齿轮的转动速度，如果小齿轮带动大齿轮，会让大齿轮转的怎么？ 生：慢。
师：从这些情况看，齿轮有什么作用？ 生：改变速度。】
五、汇报交流：
师：研究好了吗？哪个小组先来说一说你们的研究发现。其他小组注意听。哪个小组先来？
生：我们发现当转动其中的一个齿轮时，其他齿轮也跟着转动，我们认为齿轮有传递力量的作用。
师：请你们到前面来，演示给大家看看。学生台前演示。
师：他们小组发现：当齿轮相互咬合时，转动其中的一个齿轮时，其他齿轮也跟着转动，说明齿轮有传递力量的作用。
师：其他小组有这样的发现吗？(第一个把力量传递给了第二个, 第二个又把力量传递给了第三个,那说明齿轮有什么作用?)生：
师：对于齿轮有传递力量的作用这个说法，你们同意吗？ 生：同意！
师：也就是说大家都认为齿轮有传递力量的作用？ 生：是！
师：还有其他的发现吗？
生：我们发现，两个相咬和的齿轮转动的方向是相反的。
师：这个发现可不得了，其他小组有这个发现吗？你告诉大家怎么个不一样法？演示给大家看一看。学生演示。（实物投影仪）生：用手转动齿轮，让它自左向右转动，而与它相咬和的齿轮却是自右向左转动。师：嗯，一个顺时针转，一个逆时针转，当我用力的这个齿轮顺时针转时，与它咬合的另一个齿轮则逆时针转，它们转动的方向不一样，这个齿轮的转动方向是通过谁改变的？
生：另一个齿轮。(在传递力量的同时,什么还发生了改变?)师：说明齿轮有什么作用？
生：齿轮有改变运动的方向的作用。
师：刚才的小组汇报的真好，其他小组还有不同的发现吗？
生：我们小组发现，当一大一小的两个齿轮组合在一起的时候，他们两个的转动速度不一样。
师：真是这样吗？上来做给大家看一看。生：
师：大家看清楚了吗？为了让大家看清楚，我们在小齿轮上做一个标记，大家仔细看，我转动大齿轮，当大齿轮转一圈时，小齿轮转几圈？这说明什么？ 生：速度不一样。师：谁快谁慢？ 生：
那么这个小齿轮的运动速度是谁改变的？同样的道理，如果我转动小齿轮，那么这个大齿轮的运动速度是谁改变的？ 生：
师：那说明齿轮有什么作用？ 生：
师：在相同力量的情况下,大的转的慢,小的转的快.到底是不是这样呢？我们一起来看一段录像。
放录像（这是正常工作的机器，请同学们仔细看）（借一个激光笔，）
师：通过录像我们发现确实是大齿轮转的慢，小齿轮转的快，齿轮确实有改变运动速度的作用。小结：
师：通过以上的研究，现在你知道齿轮有哪些作用了吗？ 生：
师：通过我们的研究，知道齿轮的作用有：传递力量、改变用力方向、改变运动速度。
六、拓展应用
师：知道了齿轮的作用，人们就是利用它的作用进行工作的，并不断地对齿轮进行改进、创新，研制出各种各样的齿轮，请看大屏幕,（播放录像）这些齿轮就应用在各种机器中，给人们的生活、生产带来方便。再看大屏幕： 师：这是大家都喜欢的四驱车，它里面就有什么？ 生：齿轮
师：对（播放课件），它就是靠齿轮来传动的。它应用的是齿轮的哪个作用？ 师：继续看，这是什么？ 生：自行车（山地车）
师：这么多大小不同的齿轮是干什么用的？ 生：可以改变速度。
师：它就是利用齿轮来改变速度的。
师：再看（播放课件，汽车变速器），这是什么？认识吗？ 师：这是汽车里的变速箱，请看这上面都是什么？ 生：齿轮
师：对，汽车就是靠这些齿轮来调整车速和方向的，你们说，汽车中的这部分齿轮应用的是齿轮的哪些作用。
师：（播放课件）这就是表中的齿轮，表针的转动就是齿轮带动的，请大家仔细思考，表里面的齿轮主要起什么作用？ 生：改变速度。
师：非常好，表针就是用大小不同的齿轮来控制速度的和传递力量的。师：日常生活中，哪些机器中还有齿轮呢？他们分别起什么作用呢？课下请同学们继续观察，下节课我们继续交流，可以吗？
柴胡店镇中心小学
杨位斌
第二篇：五年级科学《齿轮》教学设计
五年级科学《齿轮》教学设计
《齿轮》教学设计
一、导入
同学们喜欢玩玩具吗？（出示风车玩具）这是什么呀？（风车）大家再熟悉不过了，风一吹风车就能转。今天我还带来一个自己制作的风车玩具，但是我这个风车呀不用风吹也照样能转。你信吗？注意观察，奇迹就要发生了。（转动齿轮让风车转动）想不想知道其中的奥秘到底在哪里？（反过来看后面的齿轮）看来齿轮在里面发挥了重要的作用，到底齿轮有什么作用呢？今天我们就来研究齿轮的作用。（板书课题：齿轮）
二、探究新知
１、认识齿轮
今天我也带来一些齿轮请大家看大屏幕，仔细观察这些齿轮有什么共同特点？（圆的、周围有齿）生活中我们把这种边缘有齿，能转动的轮子叫做齿轮。你知道中间的孔是怎么用吗？（拿起泡沫塑料和一根轴演示）如果我想把齿轮固定在这个位置，把轴穿过齿轮中间的孔，这样就固定好了。
２、让齿轮转起来
老师给你几个齿轮你能把它们固定好吗？再试试能不能让所有的齿轮一起合作转动起来？
小组活动。
玩完了吗？是不是所有的齿轮都可以组合在一块转动？有没有不行的？（有），齿的距离大小分隔一样才能一起转，（出示不同的那个齿轮）那这个行不行？能组合在一块吗？（不能）同学们的这个发现很重要。齿轮的齿只有互相咬合起来才可以运动起来。
（活动一）
通过刚才的活动我们知道齿轮的齿只有互相咬合才可以运动。那我们就让这两个齿轮咬合在一起，这样就能转动了。当他们一起转动时，你还会有什么发现呢？仔细观察，把你的发现写下来。在这里老师也给大家提一点建议（课件出示）小组分工合作，认真观察，及时交流，并把记录填写下来。
小组实验。
完成的小组快速坐好。刚才在实验过程中我发现同学们能把发现的及时记下来这是一个很好的习惯，而且大家分工合作做得非常好，现在咱们来交流一下，把你的发现与其他小组的同学说一说。
（１）一个齿轮转另一个齿轮也转。
师：哪个小组先来说说你们组的发现？
生：转动一个，另外一个也转。
师：老师将齿轮标号１、２，你的意思是转动齿轮１，生说齿轮２也转动
师：老师也试试，果真如此，我们把力量施加给齿轮１，齿轮２转动的力量从哪里来呢？谁来说说你的看法。
换句话说，我们把力量传给齿轮1→2，是这样吗？
师：那根据刚才的分析，谁来说说齿轮有什么作用呢？
生：概括齿轮作用：传力
师：如果转动２，那么齿轮１也转动。
生：转动其中任何一个其他齿轮都转。
（２）一个齿轮顺时针转动另一个齿轮逆时针转动。
师：齿轮还有其他作用吗？哪个小组再来说说你们地发现。
生：转动的方向不一样，师：谁和谁的转动方向不一样？你能具体的说说吗？
师：要想让齿轮１顺时针转动，和它咬合在一起的齿轮２就会（生：逆时针转），要让齿轮１逆时针转动，齿轮２就会（生：顺时针转）
换句话，齿轮２的转动方向靠齿轮１的转动方向来改变。
师：谁再来给齿轮的这个作用起个名。
生：改变转动方向
（3）大齿轮转的慢，小齿轮转的快
师：来，哪个小组再来说说你们观察到得现象？
生：大齿轮转的慢，小齿轮转的快。
师：同意他的观点吗？
师：其实大小齿轮组合时总是小齿轮转得快，大齿轮转的慢，你觉得和这两种齿轮的什么有关呢？
生：大小。
师：对，大小齿轮的齿数是不同的。通常齿轮转的圈数少我们就说它转的慢，齿轮转动圈数多我们就说它转得快。那么大小齿轮组合转动时，齿数和圈数到底有什么关系呢？科学课还得用准确的数据来说话才更有说服力。我们再利用这两个齿轮进一步研究研究。
小组再研究、汇报。
师： 那老师可要考考你了。老师这有个齿轮，老师想让它转的快一点，你觉得我们可以找个什么样的齿轮来带动它，为什么？那要让它转的慢点呢？
师：也就是说，我们可以利用大小不同的齿轮来改变齿轮的转动速度，谁来给齿轮的这个作用起个名儿？
生：改变转动速度。
师：经过大家的努力，认真观察分析总结，原来齿轮具有这样的作用：传力、改变转动方向、改变转动速度。其实在齿轮转动时，在传递力的同时方向、速度就会发生改变。
（活动二）
刚才我们用2个齿轮研究了它的3个作用，真了不起。想不想再玩更多的齿轮，看看它们转起来是什么样的，转动起来后仔细观察，看还会发现什么？（打开材料包2）
（1）传递力
师：在传递力方面你有什么新发现？
生：把齿轮一字摆开的咬合在一起，只要转动一个齿轮，咬合在一起的齿轮都会转动起来。
师：现在是４个齿轮，如果给你更多齿轮呢？
生：所有的齿轮都会转动起来。
师：你有没有遇到不能转动的情况？
生：有三个齿轮不是一字摆开而是互相咬合就转不动。
师：那为什么这样组合就不能转动呢？谁能解释原因？
生：相互咬合的齿轮转动方向必须是相反的，三个齿轮互相咬合时其中两个齿轮转动方向相同，所以没法转动。
师：所以，在组合齿轮时一定要注意两两组合，如果出现三个齿轮互相咬合的情况就不能正常工作了。
（２）改变方向
平面上转动方向的规律
师：你发现了齿轮的转动方向有什么规律？
生：我发现第一个齿轮顺时针转动第三个齿轮顺时针转动，第二个齿轮逆时针转动第四个齿轮逆时针转动。
师：你再看１和２，２和３，３和４呢，方向是怎样的？
生：相邻的齿轮转动方向相反。
师：都同意吗？那老师可要考考你了，再加第五个齿轮，什么转动方向？
生：顺时针转动
师：再加第六个齿轮呢
生：逆时针转动。
师：同学们发现了吗？如果我想让它们的方向改变，只需要改变什么就能改变方向？
生：改变齿轮的数量。
‚水平方向的转动变竖直方向的转动
师：老师发现同学们已经有了新奇的发现，如果你还想有更多的发现可以到老师这领一张探究提示卡，继续探究。
师：说说有什么发现？
师：这样组合的齿轮什么也发生改变？
生：转动方向
师：其实生活中这种平面的齿轮组合成立体的齿轮，就可以把力传递到任何一个位置。
三、生活中的实际应用
通过学习我们发现齿轮的作用真不小。实际上我们生活中有很多物品都用到齿轮，应用了齿轮的一个或多个作用？你在生活中的哪些地方见到过？它们主要应用了齿轮的哪个作用？（自行车、削笔刀、修正带）（变速自行车：在这里齿轮主要起了一个什么作用，改变速度；录音机：在这里齿轮主要起了一个什么作用，改变方向，传递力；）。你再回过头来看看我们的这个风车玩具，你能不能用今天学到的知识来解释解释风车为什么能同时转动，而且向不同的方向转动的速度不一样？
四、课后拓展
这是老师利用生活中的齿轮自己设计的一个玩具，你能不能用今天学到的知识也设计一个利用齿轮做的玩具或小制作，咱看哪个同学设计的新奇设计的有趣。
第三篇：齿轮传动设计课程设计
机械原理大作业三
课程名称：
机械原理
设计题目：
齿轮传动设计
院
系：
机电学院
班
级：
设
计
者：
学
号：
指导教师：
设计时间：
2017年6月5日
XX大学
一、设计题目
如图所示，一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经过机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三种不同的速度。用表中第21组数据对该机构进行设计。
1.1机构运动简图
1.电动机
2，4.皮带轮
3.皮带
5，6，7，8，9，10，11，12，13，14.圆柱齿轮、15，16.圆锥齿轮
1.2机械传动系统原始参数
序号
电机转速（r/min）
输出轴转速（r/min）
带传动最大传动比
滑移齿轮传动
定轴齿轮传动
最大传动比
模数
圆柱齿轮
圆锥齿轮
一对齿轮最大传动比
模数
一对齿轮最大传动比
模数
745
≤2.5
≤4
≤4
≤4
二、传动比的分配计算
电动机转速n=745r/min，输出转速n1=40
r/min，n2=35
r/min，n3=30
r/min，带传动的最大传动比ipmax=2.5,滑移齿轮传动的最大传动比ivmax=4，定轴齿轮传动的最大传动比idmax=4。
根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为
i1=nn1=745/40=18.625
i2=nn2=745/35=21.286
i3=nn3
=745/30=24.833
传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为ipmax=2.5，滑移齿轮的传动比为iv1、iv2和iv3，定轴齿轮传动的传动比为if，则总传动比
i1=ipmaxiv1if
i2=ipmaxiv2if
i3=ipmaxiv3if
令iv3=ivmax=4
则可得定轴齿轮传动部分的传动比为if
=
i3ipmax×ivmax
=
24.8332.5×4=2.4833
滑移齿轮传动的传动比
iv1=i1ipmax×if
=
18.6252.5×2.4833
=3.0000
iv2=i2ipmax×if
=
21.2862.5×2.4833
=3.4287
定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为
id=3if=32.4833=1.3542≤idmax=4
三、齿轮齿数的确定
3.1
滑移齿轮传动齿数的确定
根据传动比符合ivi=3的要求，以及中心距必须和后两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定滑移齿轮5,6为高度变位齿数分别为：z5=
18，z6=
53。变位系数x1=0.4，x2=-0.4
根据传动比符合iv2=3.4287的要求,以及中心距必须和其他两个齿轮对相同，齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，初步确定齿轮7,8,9,10均为角度变位齿轮，齿数分别为z7=16，z8=
55，变位系数x1=0.53,x2=0.567
z9=14，z10=57，变位系数x1=0.53,x2=0.567
它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°，实际中心距a＇=67mm。
3.2
定轴传动齿轮齿数的确定
根据定轴齿轮变速传动系统中传动比符合id的要求，以及齿数最好互质，不能产生根切以及尺寸尽可能小等一系列原则，可大致选择如下：
圆柱齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：z11=z13=17，z12=z14=23。变位系数x1=0.120,x2=-0.120，它们的齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.25，分度圆压力角α=20°。
圆锤齿轮15和16选择为标准齿轮z15=17，z16=23，齿顶高系数ha*=1，径向间隙系数c*=0.2，分度圆压力角α=20°。
四、滑移齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算
4.1滑移齿轮5和齿轮6
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
齿数
齿轮5
z5
齿轮6
z6
模数
m
压力角
α
20°
齿顶高系数
ha*
顶隙系数
c*
0.25
标准中心距
a
=
(z5+z6)/2=71mm
实际中心距
a＇
71mm
啮合角
α＇
α＇=arccosacosαa＇=20°
变位系数
齿轮5
x5
0.40
齿轮6
x6
-0.40
齿顶高
齿轮5
ha5
ha5=mha*+x5-∆y=2.800mm
齿轮6
ha6
ha6=mha*+x6-∆y=1.200mm
齿根高
齿轮5
hf5
hf5=mha*+c*-x5=1.700mm
齿轮6
hf6
hf6=mha*+c*-x6=3.300mm
分度圆直径
齿轮5
d5
d5=mz5=36.000mm
齿轮6
d6
d6=mz6=106.000mm
齿顶圆直径
齿轮5
da5
da5=d5+2ha5=41.600mm
齿轮6
da6
da6=d6+2ha6=108.400mm
齿根圆直径
齿轮5
df5
df5=d5-2hf5=32.600mm
齿轮6
df6
df6=d6-2hf6=99.400mm
齿顶圆压力角
齿轮5
αa5
αa5=arccosd5cosαda5=35.591°
齿轮6
αa6
αa6=arccosd6cosαda6=23.236°
重合度
ε
ε=[z5tanαa5-tanα＇+z6tanαa6-tanα＇]
/2π=1.559
4.2滑移齿轮7和齿轮8
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
齿数
齿轮7
z7
齿轮8
z8
模数
m
压力角
α
20°
齿顶高系数
ha*
顶隙系数
c*
0.25
标准中心距
a
=
(z7+z8)/2=71mm
实际中心距
a＇
73mm
啮合角
α＇
α＇=arccosacosαa＇=23.943°
变位系数
齿轮7
x7
0.53
齿轮8
x8
0.567
齿顶高
齿轮7
ha7
ha7=mha*+x7-∆y=2.866mm
齿轮8
ha8
ha8=mha*+x8-∆y=2.940mm
齿根高
齿轮7
hf7
hf7=mha*+c*-x7=1.440mm
齿轮8
hf8
hf8=mha*+c*-x8=1.366mm
分度圆直径
齿轮7
d7
d7=mz7=32.000mm
齿轮8
d8
d8=mz8=110.000mm
齿顶圆直径
齿轮7
da7
da7=d7+2ha7=37.732mm
齿轮8
da8
da8=d8+2ha8=115.880mm
齿根圆直径
齿轮7
df7
df7=d7-2hf7=29.12mm
齿轮8
df8
df8=d8-2hf8=107.268mm
齿顶圆压力角
齿轮7
αa7
αa7=arccosd7cosαda7=37.161°
齿轮8
αa8
αa8=arccosd8cosαda8=26.873°
重合度
ε
ε=[z7tanαa7-tanα＇+z8tanαa8-tanα＇]
/2π=1.553
4.3滑移齿轮9和齿轮10
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
齿数
齿轮9
z9
齿轮10
z10
模数
m
压力角
α
20°
齿顶高系数
ha*
顶隙系数
c*
0.25
标准中心距
a
=
(z9+z10)/2=71
实际中心距
a＇
啮合角
α＇
α＇=arccosacosαa＇=23.943°
变位系数
齿轮9
x9
0.53
齿轮10
x10
0.567
齿顶高
齿轮9
ha9
ha9=mha*+x9-∆y=2.866mm
齿轮10
ha10
ha10=mha*+x10-∆y=2.940mm
齿根高
齿轮9
hf9
hf9=mha*+c*-x9=1.440mm
齿轮10
hf10
hf10=mha*+c*-x10=1.366mm
分度圆直径
齿轮9
d9
d9=mz9=28.000mm
齿轮10
d10
d10=mz10=114.000mm
齿顶圆直径
齿轮9
da9
da9=d9+2ha9=33.732mm
齿轮10
da10
da10=d10+2ha10=119.880mm
齿根圆直径
齿轮9
df9
df9=d9-2hf9=25.120mm
齿轮10
df10
df10=d10-2hf10=111.268mm
齿顶圆压力角
齿轮9
αa9
αa9=arccosd9cosαda9=38.738°
齿轮10
αa10
αa10=arccosd10cosαda10=26.67°
重合度
ε
ε=[z9tanαa9-tanα＇+z10tanαa10-tanα＇]
/2π=1.531
五、定轴齿轮变速传动中每对齿轮几何尺寸及重合度的计算
5.1圆柱齿轮11与齿轮12
(齿轮13同齿轮11，齿轮14同齿轮12)
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
齿数
齿轮11
z11
齿轮12
z12
模数
m
压力角
α
20°
齿顶高系数
ha*
顶隙系数
c*
0.25
标准中心距
a
=
(z11+z12)/2=60
实际中心距
a＇
啮合角
α＇
α＇=arccosacosαa＇=20°
变位系数
齿轮11
x11
0.120
齿轮12
x12
-0.120
齿顶高
齿轮11
ha11
ha11=mha*+x11-∆y=3.360mm
齿轮12
ha12
ha12=mha*+x12-∆y=2.640mm
齿根高
齿轮11
hf11
hf11=mha*+c*-x11=3.390mm
齿轮12
hf12
hf12=mha*+c*-x12=4.110mm
分度圆直径
齿轮11
d11
d11=mz11=51mm
齿轮12
d12
d12=mz12=69mm
齿顶圆直径
齿轮11
da11
da11=d11+2ha11=57.720mm
齿轮12
da12
da12=d12+2ha12=74.280mm
齿根圆直径
齿轮11
df11
df11=d11-2hf11=44.220mm
齿轮12
df12
df12=d12-2hf12=60.780mm
齿顶圆压力角
齿轮11
αa11
αa11=arccosd11cosαda11=33.916°
齿轮12
αa12
αa12=arccosd12cosαda12=29.203°
重合度
ε
ε=[z11tanαa11-tanα＇+z12tanαa12-tanα＇]
/2π
=1.549
5.2圆锥齿轮15与16
序号
项目
代号
计算公式及计算结果
齿数
齿轮15
z15
齿轮16
z16
模数
m
压力角
α
20°
齿顶高系数
ha*
顶隙系数
c*
0.2
分度圆锥角
齿轮15
δ15
δ15=arccot(z16/z15)=36.469°
齿轮16
δ16
δ16=90°-δ15=53.531°
分度圆直径
齿轮15
d15
d15=mz15=51.000mm
齿轮16
d16
d16=mz16=69.000mm
锥距
R
R=12d152+d162=42.901mm
齿顶高
齿轮15
ha15
ha15=mha*=3.000mm
齿轮16
ha16
ha16=mha*=3.000mm
齿根高
齿轮15
hf15
hf15=mha*+c*=3.600mm
齿轮16
hf16
hf16=mha*+c*=3.600mm
齿顶圆直径
齿轮15
da15
da15=d15+2ha15cosδ15=55.825mm
齿轮16
da16
da16=d16+2ha16cosδ16=72.566mm
齿根圆直径
齿轮15
df15
df15=d15-2hf15cosδ15=45.210mm
齿轮16
df16
df16=d16-2hf16cosδ16=64.720mm
当量齿数
齿轮15
zν15
zν15=z15cosδ15=21.140
齿轮16
zν16
zν16=z16cosδ16=38.695
当量齿轮
齿顶圆压力角
齿轮15
ανa15
ανa15=arccosmzν15cosαmzν15+2ha15=30.854°
齿轮16
ανa16
ανa16=arccosmzν16cosαmzν16+2ha16=26.682°
重合度
ε
ε=[zν15tanανa15-tanα＇+zν16tanανa16-tanα＇]
/2π=1.640
六、输出转速的检验
n1=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1853×1723×1723×1723×12.5=40.86rmin
(要求值40r⁄min)
n2=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1655×1723×1723×1723×12.5=35.00rmin
(要求值35r⁄min)
n3=n*iv1＇*if＇*ipmax＇=745×1457×1723×1723×1723×12.5=29.56rmin
(要求值30r⁄min)
可以看出，当输入转速为745
r⁄min时，所设计齿轮传动机构能输出符合所要求的转速。
第四篇：邮票齿轮的故事教学设计
邮票齿孔的故事教学设计
教材分析
这是一个发明带齿孔的邮票的故事，一个由发明家阿切尔身边的偶然小事引发的发明故事。这篇课文告诉我们的，不仅仅是带齿孔邮票的发明经过，它还告诉我们，发明并不神秘，并不遥不可及。只要做生活的有心人，留意身边的事，多动脑筋思考研究，每个人都有发明创造的机会。
学情分析：
对于二年级的小学生来讲他们积累了一些识字方法，也已经具备了一定的阅读能力。现在教师要通过多种自然活泼的形式，不断调动他们的学习兴趣，从小培养他们热爱语文的情感。本篇课文是一个发明带齿孔的邮票的故事，学生默读课文后，一定会有所感悟，而每个人感悟到的又一定不尽相同，让学生大胆谈自己的感受。
学习目标
1.会认13个生字。
2.正确、流利、有感情地朗读课文，从带齿孔邮票的发明过程中受到启发。
3.懂得生活中要留心观察，乐于发现，善于探究。
重点难点：
1、重点：认字、写字、朗读课文。
2、难点：养成留心观察，乐于发现，善于探究的好习惯。课前准备
老师准备邮票；白纸一张，打孔纸； 课件。
教学流程
第一课时
一、激情引趣
出示邮票。(引入课题)板书课题：邮票齿孔的故事。
二、初读课文，整体感知 ① 范读。
② 学生自读课文。a.自读课文，勾画生字，读准字音。b.同桌互相听读课文，互相评议。
③ 认读生字，交流记字方法。
④ 巩固生字。
三、精读感悟，合作学习
①小朋友的生字学得又快又好，真聪明！所以，老师想请大家帮我解决一个问题。读了这一课，有个问题搞不明白：究竟是谁发明了带齿孔的邮票？
②请同学们默读课文，在课文中找答案。
③找到答案了吗？
④意见不统一。分成两组（“阿切尔”小组和“先生”小组）自由争论。请同学们从课文中找出相关语句或段落说明观点。
（1）先请“先生”小组的同学们说说你们的看法。
（2）师：看来“先生”小组的同学们主要是根据课文的第三自然段判断出是那位先生发明的。让我们一起看一看这一段（出示课文第三自然段，学习第三自然段）。
（3）请“阿切尔”小组的同学们说说你们的看法。
（4）师：看来“阿切尔”小组的同学们主要是根据课文的第四自然段判断出是那位先生发明的。让我们一起看一看这一段（出示课文第四自然段，学习第四自然段，看图引导朗读，板书引导，比较读，男女比赛读，个别读等）。
（5）师小结：那位先生爱动脑筋，在遇到困难时，相出了一个十分巧妙的方法解决了难题，这一点值得我们好好学习，可是他并没有因此而想到要去发明一台机器，让所有的人都享受到这种方便。阿切尔首先是个留心观察身边事物的人（“吸引”一词看出），阿切尔是生活的有心人，他用心思考，不断实践，最终为大家解决了生活中的难题。
（6）动手撕邮票，感受阿切尔的发明给我们带来的方便。（请学生谈感受）
（7）你想对阿切尔说些什么？
四、充分想像，感悟课文
①生活中你还发现有哪些不便？可采用什么方法解决？ ②查找资料,了解邮票的一些常识,收集一些邮票,班上展览。③读一读《瓦特发明蒸汽机》、《牛顿发现万有引力》等发明的故事，在班上的故事会讲给同学听。
第五篇：青岛版小学科学《齿轮》教学设计
青岛版小学科学《齿轮》教学设计
教学目标：
1.能利用提供的材料组装齿轮并进行实验；知道科学探究可为进一步研究提供新经验、新现象、新方法、新技术。
2.学会合作交流；体会到科学技术与社会、生活是密切联系的；培养乐于探究、大胆想象的意识。
3.知道利用齿轮可以传递力，可以改变齿轮的转动方向和转动速度，可以提高工作效率，了解齿轮在生产生活中的运用。
教具准备：
胡萝卜片、小刀、泡沫、牙签、齿轮组、钟表模型、PPT课件 教学过程： 课前准备活动
人有两件宝，双手和大脑......用手又有用脑，才能有创造。
一、导入活动
1、猜一种蔬菜。
逐步出示胡萝卜的特征，学生猜测，最后揭示谜底—胡萝卜。
2、出示胡萝卜片。
提出活动指向：一个轮子带动另一个轮子转动。学生说说自己的想法。
二、探究活动
1、制作齿轮。
(1)出示制作材料：胡萝卜片、小刀、泡沫、牙签。学生说一说制作要注意的地方。(2)教师出示制作温馨提示。(3)学生展示制作的作品。(4)评价学生制作的作品。
2、齿轮结构。
(1)出示教具一个小齿轮和一个大齿轮。
师：老师也制作了两个带齿的轮子，像这样的轮子有什么特点？ 学生：有齿、有槽、能严密的咬合......(2)教师适时出示轮齿、齿槽、啮合。师：我们把这样的轮子称作为“齿轮。(3)板书：齿轮
3、研究齿轮
(1)大家看，我用力拨动大齿轮，小齿轮也转动。小齿轮转动的力量是怎样得到的？(是谁传递的?)板书：传递力
(2)能正常转动的齿轮应该是什么样子的？
出示机械中齿轮的制作标准及要求(3)出示我国齿轮的制作发展历史。(4)出示临沂市科技馆中的齿轮转动的视频。(5)生活中的齿轮。学生自由说一说。
教师出示生活中齿轮的图片，并播放机械钟表、自行车、三球仪中齿轮的转动情况。
(6)研究齿轮的作用。对于齿轮，你还想研究什么？ 学生说一说自己想研究的内容。
教师根据学生的意向，提出本节课的研究指向。★提出问题:齿轮有什么作用? ★猜想假设: 出示两张齿轮转动的动态图片，让学生猜想。猜想小结：方向相反、速度不同。板书：向相反、速度不同。★制订方案：
(1)出示实验材料：小齿轮、中齿轮、大齿轮。
(3)提出设计建议：从齿轮组合的方法、观察齿轮转动速度的方法、观察齿轮转动方向的方法等三个方面进行设计。
(3)学生分组设计，教师参与。(4)交流实验方案。
齿轮组合的方法：两个相同、一大一小、一大一中一小 观察齿轮转动速度的方法：顺时针或逆时针 观察齿轮转动方向的方法：先做标记，后数圈数。★实施探究：
学生说一说实验要注意事项。教师出示温馨提示。
学生分组进行，教师跟进指导。★展示交流：
学生上台交流小组的实验情况，一个汇报实验情况，一个学生动手操作演示。
教师适时点拨、板书。——改变速度 ——改变方向
★逻辑推理：多个齿轮串联的转动方向。(1)出示六个齿轮串联的图片。(2)学生说说它们转动的方向。
(3)出示六个齿轮串联的模型，验证学生的推理。
三、自由活动
(1)活动指向：机械钟表里面至少得有几个齿轮，它们是怎么组合的？(2)学生根据自己的经验自由说一说。(3)利用解暗箱的方法，打开齿轮模型，(4)学生根据打开的机械钟表再说一说。
(5)教师PPT出示机械钟表里面齿轮的个数和组合情况。
四、拓展活动
搜集各种齿轮，继续研究它们的作用，尝试组装一架小机器。
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