認識蝸桿蝸輪及蝸桿傳動教案

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1、學習必備 歡迎下載 項目三 機械傳動裝置及零部件 課題三 自動換刀裝置及零部件 任務一 認識蝸桿、蝸輪及蝸桿傳動 【課題名稱】 蝸桿傳動與齒輪傳動的潤滑和維護 【教學目標與要求】 一、知識目標 1）了解蝸桿傳動的主要特點及傳動比的計算方法。 2）熟悉基本參數(shù)和幾何尺寸的計算方法。 3）了解蝸桿傳動的主要失效形式和常用材料。 二、能力目標 能夠計算蝸桿傳動比，能應用幾何尺寸公式計算蝸桿和蝸輪的基 本參數(shù)。 三、素質(zhì)目標 熟悉蝸桿傳動的特點。

2、 四、教學要求 1）熟悉蝸桿傳動的主要特點及基本參數(shù)。 2）能應用幾何尺寸公式計算蝸桿與蝸輪本參數(shù)。 【教學重點】 蝸桿傳動的主要特性及傳動比計算。 【難點分析】 蝸桿的直徑系數(shù)?q?及中間平面的作用。 學習必備 歡迎下載 【分析學生】 1）蝸桿傳動的兩軸成空間?90o?交錯，所以才需要中間平面來確 定蝸桿與蝸輪的參數(shù)與幾何尺寸的關系，講課中要講清中間平面的概 念及位置。 2）蝸輪的失效主要是滑動速度過大而引起的膠合，要作圖表示， 使學生能夠理解。

3、 【教學思路設計】 用比較法來學習蝸桿傳動，注意蝸桿傳動特點是兩軸交錯，傳動 比大，滑動速度大等。 【教學安排】 2?學時（90?分鐘） 【教學過程】 一、蝸桿傳動 蝸桿傳動的兩軸成空間?90o?交錯，蝸桿類似于螺桿，蝸輪類似于 斜齒輪。 1.蝸桿傳動的類型 蝸桿分為圓柱形蝸桿和圓弧形蝸桿兩種。蝸桿傳動按螺旋面的形 狀分為阿基米德螺桿傳動、漸開線蝸桿傳動等，以阿基米德螺桿傳動 為最常見。 2.蝸桿傳動的傳動比 蝸桿傳動的蝸桿有單頭和多頭之分，以?z?

4、、?z?分別表示蝸桿的頭 1 2 數(shù)和蝸輪的齒數(shù)。其傳動比為 學習必備 歡迎下載 i?=?n?n?=?z z 12 1 2 2 1 由于?z?很小，常取單頭蝸桿，其傳動比比齒輪傳動的傳動比大得 1 多，一般?i?=?28?～?80?。 1.?蝸桿傳動的特點 傳動平穩(wěn)，傳動比大，能夠自鎖是蝸桿傳動的主要優(yōu)點，這是由 于蝸桿是連續(xù)的螺旋形齒，所以其傳動平穩(wěn)且噪聲很小。自鎖只能是 蝸桿帶動蝸輪，而不能用蝸輪帶動蝸桿，這在起重設備中非常有用， 如自動升降晾衣架、釣魚竿的收放線裝置和手拉葫蘆起重機。

5、但是蝸桿傳動效率低，需要用青銅制造蝸輪，成本較高。 二、基本參數(shù)和幾何尺寸計算 由于蝸桿與蝸輪成空間?90o?交錯，需要借助中間平面來分析兩輪 的基本參數(shù)，規(guī)定經(jīng)過蝸桿的軸線與蝸輪的軸線相垂直的平面去截蝸 桿傳動，所得到的蝸桿軸面和蝸輪端面的形狀作為研究基本參數(shù)和幾 何尺寸的平臺。 1.?基本參數(shù) （1）?模數(shù)和壓力角關系 用角標?x?和?t?分別表示軸面和端面參數(shù)，則關系為： m =?m?=?m?； a =?a =?a x1 t2 x1 t2 模數(shù)標準值可查相關表格，標準壓力角仍為?20o。

6、 （2）蝸桿分度圓直徑?d?與導程角?r 1 tan?r?=?z?p 1  x1 πd?=?z?πm?πd?=?z?m?d 1?1?1?1  1 d?=?mz?tan?r 1 1 學習必備 歡迎下載 由式可知，由于?tan?r?的關系，分度圓?d?必然是無理數(shù)，給設計和 1 制造帶來了極大的不便，所以令?z?tan?r?=?q?，稱?q?為直徑系數(shù)，所以 1 d?=?mz?tan?r?=?m?q 1 1 1 q?值是蝸桿傳動所特有的，?d?、?q?與?m?之間的關系，考慮蝸桿直徑 1

7、 的強度，所以規(guī)定了最小的?d?為?18?mm，最大的?d?為?200?mm。 1 1 在傳動中，由于兩軸空間交錯，所以蝸桿的導程角?r?必須與蝸輪 的螺旋角相等，且方向相同。 (3）蝸桿頭數(shù)?z?和蝸輪齒數(shù)?z 1  2 常取?z?為?1、2、4，頭數(shù)越多，傳動效率越大，但越難加工。通 1 常單頭蝸桿應用較多，由于加工要求避免出現(xiàn)切齒干涉，蝸輪常選齒 數(shù)為?28～?80?。 蝸桿傳動的基本參數(shù)為?m?、?a?、?z?、?d?和?h*?=?1?，?c*?=?0.2?。 1 a 2.幾何尺寸計算 （

8、略） 三、失效形式、材料和結(jié)構(gòu) 1.?失效形式 由于蝸桿與蝸輪的兩軸處于空間交錯的狀態(tài)，所以其相對接觸面 的滑動速度非常大，使接觸表面產(chǎn)生摩擦，發(fā)熱嚴重，導致齒面膠合 和磨損，這是蝸桿傳動的主要失效形式。 2.?選用材料 防止出現(xiàn)膠合的最佳方法是提高表面硬度和選用不同的材料，所 以蝸桿常選用中碳鋼,經(jīng)表面淬火后可以提高硬度和耐磨性，如?45、 學習必備 歡迎下載 40Cr?鋼等。而蝸輪選用鑄造青銅，如ZCuSn10P1。對于不重要或低速 齒輪，也可以選用強度較高的鑄鐵來制造蝸輪

9、。 四、潤滑與維護 蝸桿傳動的滑動速度大，油可以起到潤滑和降溫的作用。當 v s 10?m?s?，采用噴油潤滑，一般選用油浴潤滑，最好將蝸桿浸入油中。 五、小結(jié) 1）蝸桿傳動的最大特點是傳動比大，兩軸成空間交錯狀態(tài)，且 有自鎖功能。常用阿基米德蝸桿，其基本參數(shù)是在中間平面上測得的。 直徑系數(shù)是蝸桿傳動所特有的，正確嚙合時，除了模數(shù)和壓力角相等 外，還要求蝸桿的導程角等于蝸輪的螺旋角，而且方向相同。 2）常用蝸桿為單頭，蝸輪齒數(shù)為?28～80。蝸桿為中碳鋼淬火， 蝸輪選用鑄造錫青

10、銅。 六、布置作業(yè) 任務二 鏈傳動 【課程名稱】 鏈傳動 【教學目標與要求】 一． 知識目標 1）?了解鏈傳動的組成、主要優(yōu)缺點及傳動的類型。 2）?了解鏈傳動的傳動比、安裝與維護。 二． 能力目標 學習必備 歡迎下載 1）?能比較鏈傳動和帶傳動的主要優(yōu)缺點及應用場合。 2）?能夠計算鏈傳動的傳動比，會進行鏈傳動的安裝與維護。 三、 素質(zhì)目標 1）?了解鏈傳動的特點及類型。 2）?熟悉鏈傳動的安裝與維護。

11、 四、 教學要求 1）?能分析比較兩種傳動的特點及應用場合。 2）?熟悉鏈傳動的安裝與維護。 【教學重點】 鏈傳動的特點及應用。。 【難點分析】 鏈傳動能否得到準確的傳動比？與帶傳動相比的優(yōu)勢在哪里？ 傳動比還是不能得到瞬時準確數(shù)值。這部分內(nèi)容比較難以理解。 【教學方法】 教具與實物演示或課件演示、講授與學生動手及課堂練習相結(jié) 合。 【學生分析】 學生對于瞬時傳動比的理解有困難，演示教具從宏觀上看不出瞬 時的變化，需要畫圖加以說明，但超過教材的要求，只好要求學生認

12、 同教師的結(jié)論。 【教學安排】 2?學時（90?分鐘） 學習必備 歡迎下載 【教學過程】 一、?導入新課 復習帶傳動的內(nèi)容，總結(jié)出帶傳動的優(yōu)、缺點。大家平時還能 見到的另一種傳動――自行車上用的鏈傳動，它能否比帶傳動在傳 動比方面更準確一些呢？由此引出本次課的新內(nèi)容。 二、講授新課 1.?鏈傳動 先演示實物或課件，使學生對鏈傳動有感性認識。相比之下， 由于有齒的關系，鏈傳動是齒的嚙合與分開，從宏觀上它應當是傳動 比準確，但實際上只是傳動一周時的傳動比不變

13、；而在兩齒之間的大 部分區(qū)域，其傳動比是微小變化的，所以只能說明是平均傳動比準確。 鏈傳動的突出優(yōu)點是能在高溫、多塵等惡劣條件下工作，這是帶傳動 所不可比擬的，其主要缺點是有沖擊、噪聲大。 常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應用較廣泛。 2．鏈傳動的組成 鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成。常用的鏈傳動有套筒 滾子鏈和齒形鏈，前者應用較廣泛。按用途可分成起重鏈、牽引鏈和 傳動鏈。 套筒滾子鏈由?5?個零件組成。 3．鏈傳動的特點 鏈傳動的特點主要是平均傳動比準確，能在高溫、潮濕等

14、條件下 工作，但有噪聲。 學習必備 歡迎下載 4．鏈傳動的傳動比 鏈傳動的傳動比等于主動輪的轉(zhuǎn)速與從動輪的轉(zhuǎn)速之比，也等于 從動輪的齒數(shù)與主動輪的齒數(shù)之比。 5．鏈傳動的安裝與維護 鏈傳動安裝時，鏈條太松易掉鏈，會產(chǎn)生振動；太緊則會影響傳 動。 鏈條為標準件，其標記為鏈號及節(jié)數(shù)，如自行車鏈條為?10?號， 節(jié)距可查相關標準，為?15.87?mm。 三．小結(jié) 鏈傳動的優(yōu)點是可得到準確的平均傳動比，可以惡劣的條件下工 作；其缺點是有沖擊和噪聲。 四．布置作業(yè)