6.5 解析蜗杆传动（上）（课件）《产品设计基础 增材制造》上好课 (高教版)

《产品设计基础 增材制造》（高教版） 上好课—中职专业课 项目六 认识机械传动 6.5 解析蜗杆传动（上） 教学目标 知识目标 掌握蜗杆传动的组成、应用场景与核心优缺点 熟记三类蜗杆与四类蜗轮的结构、特点及适用场合 能力目标 能正确判别蜗杆蜗轮旋向与蜗轮回转方向 能依据类型特点合理选用蜗杆蜗轮传动结构 情感目标 树立规范分析机械传动的严谨工程态度 激发探究机械结构、解决工程问题的学习兴趣 教学引入 同学们在生活中见过起重机、蜗杆减速器和台虎钳吗？ 起重机、台虎钳、减速器能平稳减速、精准自锁，核心都靠蜗杆传动 今天我们一起来学习它的结构、特点与类型，走进这种重要的机械传动 底盘性能直接关系到汽车的驾驶性能与安全性能，其支撑、安装发动机及各部件，形成整体造型，并接受发动机动力使汽车运动，是汽车正常行驶的核心保障。 知识讲授 传递运动和动力 蜗杆传动基础及其特点 蜗轮 蜗杆 之间的啮合 蜗轮传动 底盘性能直接关系到汽车的驾驶性能与安全性能，其支撑、安装发动机及各部件，形成整体造型，并接受发动机动力使汽车运动，是汽车正常行驶的核心保障。 知识讲授 当一个齿轮只有一个或几个螺旋齿，并且与蜗轮啮合而形成交错轴齿轮传动机构时，这个齿轮就演变为蜗杆。 蜗杆 (主动件) 非合金钢、合金钢 常用展成法加工 蜗杆传动基础及其特点 底盘性能直接关系到汽车的驾驶性能与安全性能，其支撑、安装发动机及各部件，形成整体造型，并接受发动机动力使汽车运动，是汽车正常行驶的核心保障。 知识讲授 当一个齿轮作为交错齿轮传动中的大轮而与配对蜗杆相啮合时，这个齿轮即演变为蜗轮。 蜗轮 (从动件) 常用与蜗杆参数、形状相 同的蜗轮滚刀加工 蜗杆传动基础及其特点 锡青铜、铝青铜 黄铜、灰 铸铁 知识讲授 蜗杆传动基础及其特点 蜗杆传动用于传递空间交错两轴之间的运动和转矩， 一般两轴间的交错角成90°，通常蜗杆为主动件。 传递 运动 转矩 底盘性能直接关系到汽车的驾驶性能与安全性能，其支撑、安装发动机及各部件，形成整体造型，并接受发动机动力使汽车运动，是汽车正常行驶的核心保障。 知识讲授 传动比较大，常用传动比为8～80,可以实现减速增矩 结构紧凑，传动平稳，噪声低 在一定条件下具有自锁性 优点 蜗杆传动的特点 底盘性能直接关系到汽车的驾驶性能与安全性能，其支撑、安装发动机及各部件，形成整体造型，并接受发动机动力使汽车运动，是汽车正常行驶的核心保障。 知识讲授 传动效率低 工作时磨损较严重 缺点 蜗杆传动的特点 知识讲授 发动机核心定位与组成  因加工简单（一般用直线切削刃在车床上加工而成） 按加工方法不同 应用 最为广泛 普通圆柱蜗杆 阿基米德蜗杆 渐开线蜗杆 法向直廓蜗杆 传动部分 知识讲授 适用于载荷小、头数较少、不太重 要的场合，应用最为广泛 常见蜗杆传动的特点及应用 阿基米德蜗杆传动 导程角大于 15° 时，加工、磨齿困难，不宜采用硬齿面，精度较低。 特点 直刃车刀可在车床上加工，方便易行 传动部分 知识讲授 适用于高速、高载荷和较精密的 场合 渐开线蜗杆传动 可车削 可采用滚齿 特点 可磨削 精度易保证 常见蜗杆传动的特点及应用 传动部分 知识讲授 适用于多头精密蜗杆传动 常见蜗杆传动的特点及应用 车削时，刀具法向放置， 有利于切削出导程角较大的多头蜗杆， 蜗杆还可以铣削和磨削 法向直廓蜗杆传动 特点 传动部分 知识讲授 齿圈式(组合式)蜗轮 整体浇注式蜗轮 镶铸式(拼 铸式)蜗轮 螺栓连接式蜗轮 普通圆柱蜗杆 常见蜗杆传动的特点及应用 传动部分 知识讲授 常见蜗杆传动的特点及应用 大尺寸蜗轮常用齿圈式（组合式）结构，节约贵重非铁金属。 齿圈式(组合式) 特点 适用：尺寸不大、工作温度变化小的场合（防热胀冷缩破坏配合）。 齿圈：青铜等非铁金属；轮芯：钢或铸铁。过盈配合+4～8 个紧定螺钉，提高可靠性。 传动部分 知识讲授 常见蜗杆传动的特点及应用 整体浇注式 特点 这种结构形式主要用于铸铁蜗轮或尺寸较小 的青铜蜗轮 传动部分 知识讲授 常见蜗杆传动的特点及应用 连接方式：铰制孔用螺栓连接轮圈与轮芯。 螺栓连接式 特点 适用：尺寸较大、磨损后需更换齿圈的蜗轮。 螺栓：尺寸、数量按蜗轮结构确定，再校核。 传动部分 知识讲授 常见蜗杆传动的特点及应用 镶铸式(拼铸式) 特点 这种结构形式是在铸铁轮芯上加铸青铜齿 圈，然后切齿，只用于成批制造的蜗轮 机构是由构件组成的系统，核心功用是传递运动和动力，各构件间存在确定相对运动且通过可动连接相互约束。 知识讲授 单项选择题 1.蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮轴线在空间一般交错成（） A.30° B.45° C.60° D.90° 答案：D 解析： 蜗杆传动通常用于两轴在空间相互垂直且交错，交错角为 90° 的传动。 课后练习 单项选择题 2. 下列不属于蜗杆传动优点的是（） A. 传动比大 B. 传动平稳、噪声小 C. 传动效率高 D. 具有自锁性 答案：C 解析：蜗杆传动在啮合时滑动摩擦较大，发热多，效率较低，这是它的主要缺点。 课后练习 单项选择题 3. 平面定轴齿轮系中，传动比的正负号主. 为了减少摩擦磨损，蜗轮常用材料是（） A. 碳钢 B. 铸铁 C. 青铜 D. 合金钢 答案：C 解析：蜗轮材料要求减摩性、耐磨性好，常用青铜；蜗杆常用碳钢或合金钢。 课后练习 单项选择题 4. 手动葫芦能防止重物自行下落，是利用蜗杆传动的（） A. 传动比大 B. 结构紧凑 C. 自锁性 D. 效率高 答案：C 解析：当蜗杆导程角小于当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性，只能蜗杆带动蜗轮。 课后练习 单项选择题 5. 加工简单、应用最广泛的蜗杆是（） A. 阿基米德蜗杆 B. 渐开线蜗杆 C. 法向直廓蜗杆 D. 圆弧面蜗杆 答案：A 解析： 阿基米德蜗杆车削加工简单，在一般机械中应用最普遍。 课后练习 单项选择题 6. 下列各图中蜗杆传动方向错误的是（）。 答案：A 解析：A 选项：蜗杆向右移动（右旋），用右手定则，四指指向右，大拇指应指向纸内，蜗轮应逆时针转动，图中为顺时针，方向错误。 B、C、D 选项：均符合左右手定则，传动方向正确。 课后练习 ## **核心组成** - 两大机构：曲柄连杆、配气 - 五大系统：燃供/点火/润滑/冷却/起动 - 柴汽差异：柴油机无点火系统 ## **关键术语** - 止点/行程：S=2R - 排量：各缸工作容积总和 - 压缩比：ε=Va/Vc（汽6~10/柴16~22） - 工作循环：进→压→做→排 ## **核心公式** - 排量：VL=Vh×i - 压缩比：ε=Va/Vc ## **能力要点** - 辨识机构/系统及安装位置 - 计算排量、压缩比 课堂小结 传动部分 知识点背诵 1.蜗杆传动的特点 优点：传动比大、结构紧凑、传动平稳、可自锁 缺点：效率低、易磨损、发热较大 应用：起重机、台虎钳、减速器等 2.蜗轮蜗杆的类型 蜗杆：阿基米德蜗杆、渐开线蜗杆、法向直廓蜗杆 蜗轮：整体式、齿圈式、螺栓连接式、镶铸式 1.熟记蜗杆传动的组成、优缺点及应用场合，准备课堂提问。 2.画出三种蜗杆和四种蜗轮的结构简图，并标注各自特点。 3.完成蜗杆传动特点与类型的选择题、判断题。 课后作业 感谢观看 $