高二高教版《机械基础》 任务三 蜗杆传动教案

任务三 蜗杆传动 【课程名称】 蜗杆传动 【教学目标与要求】 1、 知识目标 1. 了解蜗杆传动的特点，基本参数和几何尺寸计算。 1. 了解蜗杆传动的失效形式及常用材料和结构。 2、 能力目标 1． 掌握蜗杆传动的主要特点及与其它传动的区别和应用场合。。 2． 了解蜗杆传动的中间平面的含义和基本参数及几何尺寸计算，了解直径系数q值的含义及计算方法。 3、 素质目标 1. 了解蜗杆传动适合于两相交轴的传动且大传动比的传动，同时具有传动自锁性的特点，特别适合于起重机械使用，但是由于齿面滑动速度大，也存在传动时发热大的缺点。 1. 由于两轴交错，选择中间平面是确定蜗杆与蜗轮基本参数的共同平面，确定蜗杆的直径系数是为了更合理地选择蜗杆的直径大小，从此可以悟出解决问题的思路与措施。 4、 教学要求 1. 掌握蜗杆传动的主要优点和缺点及应用场合。 1. 理解中间平面确定方法和确定直径系数值的目的。 1. 了解胶合是蜗杆传动失效的主要原因，能够采用相应的解决方法。 1. 掌握常用蜗杆与蜗轮的常用材料及热处理方法。 【教学重点】 1． 两轴相错，大传动比和自锁性及摩擦发热严重是蜗杆传动的主要特点。 2． 中间平面是确定蜗杆传动基本参数和几何尺寸计算的基础，蜗杆直径系数是保证合理选择蜗杆直径的主要参数，这二点都必须深刻理解。注意发热摩擦是蜗杆传动失效的重要因素。 【难点分析】 0. 中间平面的确定和蜗杆轴面与蜗轮端面参数相等的概念有一定的难度，需要从啮合的角度来说明。 0. 直径系数q值也是蜗杆传动所特有的，它控制蜗杆的直径d在18-160mm之间，保证足够的强度和结构尺寸，是从生产实际出发考虑的，由于学生缺乏实践经验，可能难以理解。 【教学方法】 演示与讲授相结合，用直齿轮和圆锥齿轮传动和蜗杆传动相比较的方法来讲授比较容易理解。 【学生分析】 由于学生第一次接触到蜗杆传动，可能有一定难度，所以应该通过各种传动之间的比较来讲课，同时要抓住主要特点如传动比大，有自锁性，摩擦发热等等方面，才能使学生理解又记得住，所以选用比较法讲授，同时要突出重点，抓住特色，使学生易学好记。 【教学资源】 1. 机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。 1. 吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。 1. 蜗杆传动教具或实物，课件，挂图。 【教学安排】 2学时（80分钟） 【教学过程】 0. 新课导入 回忆直齿轮和圆锥齿轮传动的两轴分别是平行和相交，除此之外，还有两轴相错的齿轮传动，这种齿轮就是蜗杆蜗轮传动。然后演示蜗杆传动的教具或实物。 讲授新课 、蜗杆传动的特点和类型 1、蜗杆传动的特点 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的，用于传递空间交错两轴之间的运动和动力。交错角一般为90°。传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。 从演示中，可以得出蜗杆传动有以下几个特点： 1．传动比大，一般 i =10~80，最大可达1000； 2．重合度大，传动平稳，噪声低； 3．结构紧凑，可实现反行程自锁； 4． 蜗杆传动的主要缺点齿面的相对滑动速度大，效率低； 5. 蜗轮的造价较高。 主要用于中小功率，间断工作的场合。 广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。 2、、蜗杆传动的类型 （1）、圆柱蜗杆传动 A、普通圆柱蜗杆传动 a、阿基米德蜗杆（ ZA蜗杆）　　 b、渐开线蜗杆 （ZI蜗杆） c、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） B、圆弧圆柱蜗杆传动 （2）、环面蜗杆传动 蜗杆的外形是圆弧回转面，同时啮合的齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高； （3）、锥蜗杆传动 重合度大；承载能力和效率较高。 （二）、．基本参数和几何尺寸计算 为了计算传动的几何尺寸，引入中间平面的概念，即一个通过蜗杆的轴线又垂直于蜗轮轴线的平面将蜗杆传动截开，所得到蜗杆的轴面和蜗轮的端面相当于齿条和齿轮的啮合传动，由此得出蜗杆的轴面参数与蜗轮的端面参数相等的结论。它是几何尺寸计算的依据。 圆柱蜗杆传动的主要参数: 1. 模数m和压力角α 在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。 蜗轮蜗杆正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数 ma1和轴面压力角αa1应分别等于蜗轮的端面模数mt2和端面压力角αt2，即 ma1 =mt2 =m αa1=αt2= α 2. 传动比i、蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2 设蜗杆头数为z1，蜗轮齿数为z2，当蜗杆转一周时，蜗轮转过 z1 个齿( z1 / z2周)。因此，其传动比为 （三）、蜗轮的转向 （四）、蜗杆传动的失效形式、材料和结构 1、 蜗杆传动的失效形式 蜗