项目三机械传动装置及零部件
课题三自动换刀装置及零部件
任务一认识蜗杆、蜗轮及蜗杆传动
【课题名称】
蜗杆传动与齿轮传动的润滑和维护
【教学目标与要求】
一、知识目标
1）了解蜗杆传动的主要特点及传动比的计算方法。
2）熟悉基本参数和几何尺寸的计算方法。
3）了解蜗杆传动的主要失效形式和常用材料。
二、能力目标
能够计算蜗杆传动比，能应用几何尺寸公式计算蜗杆和蜗轮的基本参数。
三、素质目标
熟悉蜗杆传动的特点。
四、教学要求
1）熟悉蜗杆传动的主要特点及基本参数。
2）能应用几何尺寸公式计算蜗杆与蜗轮本参数。
【教学重点】
蜗杆传动的主要特性及传动比计算。
【难点分析】
蜗杆的直径系数q及中间平面的作用。
【分析学生】
1）蜗杆传动的两轴成空间90o交错，所以才需要中间平面来确定蜗杆与蜗轮的参数与几何尺寸的关系，讲课中要讲清中间平面的概念及位置。
2）蜗轮的失效主要是滑动速度过大而引起的胶合，要作图表示，使学生能够理解。
【教学思路设计】
用比较法来学习蜗杆传动，注意蜗杆传动特点是两轴交错，传动比大，滑动速度大等。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、蜗杆传动
蜗杆传动的两轴成空间90o交错，蜗杆类似于螺杆，蜗轮类似于斜齿轮。
1.蜗杆传动的类型
蜗杆分为圆柱形蜗杆和圆弧形蜗杆两种。蜗杆传动按螺旋面的形状分为阿基米德螺杆传动、渐开线蜗杆传动等，以阿基米德螺杆传动为最常见。
2.蜗杆传动的传动比
蜗杆传动的蜗杆有单头和多头之分，以
z、2z分别表示蜗杆的头
1
数和蜗轮的齿数。其传动比为
122112z z n n i ==
由于1z 很小，常取单头蜗杆，其传动比比齿轮传动的传动比大得
多，一般28=i ～80。
1. 蜗杆传动的特点
传动平稳，传动比大，能够自锁是蜗杆传动的主要优点，这是由
于蜗杆是连续的螺旋形齿，所以其传动平稳且噪声很小。自锁只能是蜗杆带动蜗轮，而不能用蜗轮带动蜗杆，这在起重设备中非常有用，如自动升降晾衣架、钓鱼竿的收放线装置和手拉葫芦起重机。
但是蜗杆传动效率低，需要用青铜制造蜗轮，成本较高。
二、基本参数和几何尺寸计算
由于蜗杆与蜗轮成空间90o交错，需要借助中间平面来分析两轮
的基本参数，规定经过蜗杆的轴线与蜗轮的轴线相垂直的平面去截蜗杆传动，所得到的蜗杆轴面和蜗轮端面的形状作为研究基本参数和几何尺寸的平台。
1. 基本参数
（1） 模数和压力角关系
用角标x 和t 分别表示轴面和端面参数，则关系为：
m m m ==t2x1 ； ααα==t2x1
模数标准值可查相关表格，标准压力角仍为20o。
（2）蜗杆分度圆直径1d 与导程角r 1111111πππtan d m z d m z d p z r x === r mz d tan 11=
由式可知，由于r tan 的关系，分度圆1d 必然是无理数，给设计和制造带来了极大的不便，所以令q r z =tan 1，称q 为直径系数，所以 q m r mz d 111tan ==
q 值是蜗杆传动所特有的，1d 、q 与m 之间的关系，考虑蜗杆直
径的强度，所以规定了最小的1d 为18 mm ，最大的1d 为200 mm 。
在传动中，由于两轴空间交错，所以蜗杆的导程角r 必须与蜗轮的螺旋角相等，且方向相同。
(3）蜗杆头数1z 和蜗轮齿数2z
常取1z 为1、2、4，头数越多，传动效率越大，但越难加工。通
常单头蜗杆应用较多，由于加工要求避免出现切齿干涉，蜗轮常选齿数为28～80。
蜗杆传动的基本参数为m 、α、z 、1d 和1*a =h ，2.0*=c 。
2.几何尺寸计算
（略）
三、失效形式、材料和结构
1. 失效形式
由于蜗杆与蜗轮的两轴处于空间交错的状态，所以其相对接触面的滑动速度非常大，使接触表面产生摩擦，发热严重，导致齿面胶合和磨损，这是蜗杆传动的主要失效形式。
2. 选用材料
防止出现胶合的最佳方法是提高表面硬度和选用不同的材料，所以蜗杆常选用中碳钢,经表面淬火后可以提高硬度和耐磨性，如45、
40Cr 钢等。而蜗轮选用铸造青铜，如ZCuSn10P1。对于不重要或低速齿轮，也可以选用强度较高的铸铁来制造蜗轮。
四、润滑与维护 蜗杆传动的滑动速度大，油可以起到润滑和降温的作用。当
s m 10s v ，
采用喷油润滑，一般选用油浴润滑，最好将蜗杆浸入油中。 五、小结
1）蜗杆传动的最大特点是传动比大，两轴成空间交错状态，且
有自锁功能。常用阿基米德蜗杆，其基本参数是在中间平面上测得的。直径系数是蜗杆传动所特有的，正确啮合时，除了模数和压力角相等外，还要求蜗杆的导程角等于蜗轮的螺旋角，而且方向相同。
2）常用蜗杆为单头，蜗轮齿数为28～80。蜗杆为中碳钢淬火，蜗轮选用铸造锡青铜。
六、布置作业
任务二 链传动
【课程名称】
链传动
【教学目标与要求】
一． 知识目标
1） 了解链传动的组成、主要优缺点及传动的类型。
2） 了解链传动的传动比、安装与维护。
二． 能力目标
1）能比较链传动和带传动的主要优缺点及应用场合。
2）能够计算链传动的传动比，会进行链传动的安装与维护。
三、素质目标
1）了解链传动的特点及类型。
2）熟悉链传动的安装与维护。
四、教学要求
1）能分析比较两种传动的特点及应用场合。
2）熟悉链传动的安装与维护。
【教学重点】
链传动的特点及应用。。
【难点分析】
链传动能否得到准确的传动比？与带传动相比的优势在哪里？传动比还是不能得到瞬时准确数值。这部分内容比较难以理解。【教学方法】
教具与实物演示或课件演示、讲授与学生动手及课堂练习相结合。
【学生分析】
学生对于瞬时传动比的理解有困难，演示教具从宏观上看不出瞬时的变化，需要画图加以说明，但超过教材的要求，只好要求学生认同教师的结论。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
复习带传动的内容，总结出带传动的优、缺点。大家平时还能见到的另一种传动――自行车上用的链传动，它能否比带传动在传动比方面更准确一些呢？由此引出本次课的新内容。
二、讲授新课
1. 链传动
先演示实物或课件，使学生对链传动有感性认识。相比之下，由于有齿的关系，链传动是齿的啮合与分开，从宏观上它应当是传动比准确，但实际上只是传动一周时的传动比不变；而在两齿之间的大部分区域，其传动比是微小变化的，所以只能说明是平均传动比准确。链传动的突出优点是能在高温、多尘等恶劣条件下工作，这是带传动所不可比拟的，其主要缺点是有冲击、噪声大。
常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。
2．链传动的组成
链传动由主动链轮、从动链轮和链条组成。常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。按用途可分成起重链、牵引链和传动链。
套筒滚子链由5个零件组成。
3．链传动的特点
链传动的特点主要是平均传动比准确，能在高温、潮湿等条件下工作，但有噪声。
4．链传动的传动比
链传动的传动比等于主动轮的转速与从动轮的转速之比，也等于从动轮的齿数与主动轮的齿数之比。
5．链传动的安装与维护
链传动安装时，链条太松易掉链，会产生振动；太紧则会影响传动。
链条为标准件，其标记为链号及节数，如自行车链条为10号，节距可查相关标准，为15.87 mm。
三．小结
链传动的优点是可得到准确的平均传动比，可以恶劣的条件下工作；其缺点是有冲击和噪声。
四．布置作业
主题11蜗杆传动 一、教学目标 1、能计算蜗杆传动的几何尺寸 2、掌握蜗杆传动的失效形式和设计准则 3、了解蜗杆传动特点、类型及主要参数 4、掌握蜗杆传动几何尺寸的计算 5、掌握蜗杆传动的失效形式和设计准则 二、课时分配 本章绪论共 5 个单元，本章安排 6个学时。其中理论学时 5 个学时，实践学时 1 个学时。 三、教学重点 蜗杆传动的失效形式和设计准则 四、教学难点 蜗杆传动的主要参数 五、教学内容 单元1 蜗杆传动的类型和特点 1、蜗杆传动的类型 2、蜗杆传动的特点 单元2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算 在蜗杆传动中，规定通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面，称为中间平面。对于阿基米德蜗杆蜗轮，在主平面内蜗杆传动相当于齿轮齿条传动。 1、蜗杆传动的主要参数及其选择 （1）、蜗杆头数z 1、蜗轮齿数z 2 和传动比i 传动比i=n 1 ／n 2 =z 1 ／z 2 蜗杆头数z 1 =1、2、4、6（单头，i大，易自锁，效率低，但精度好；多头杆， η↑，但加工困难，精度↓）蜗轮齿数z 2=iz 1 ，Z 2 =27～80 （2）、模数和压力角 （3）、蜗杆分度圆上的导程角 （4）、蜗杆分度圆直径和蜗杆直径系数（5）、标准中心距
单元3 蜗杆传动的失效形式材料和结构 一、蜗杆传动的失效形式 蜗杆传动的失效形式有齿面胶合、点蚀、齿根折断及磨损二、蜗杆传动的材料和结构 单元4 圆柱蜗杆传动的受力分析及强度计算 一、圆柱蜗杆传动的受力分析 蜗杆与蜗轮轮齿上各方向判断如下。 ①圆周力F t 的方向。主动轮圆周力F t1 方向与其节点速度方向相反，从动轮 圆周力F t2 方向与其节点速度方向相同。 ②径向力F r 的方向。由啮合点分别指向各自轴心。 ③轴向力F a 的方向。蜗杆主动时，蜗杆轴向力F a1 的方向由“主动轮左、右 手定则”判定，即右旋蜗杆用右手（左旋蜗杆用左手），四指顺着蜗杆转动方向弯曲，大拇指指向即蜗杆轴向力F a1 的方向。 二、圆柱蜗杆传动的强度计算 单元5 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 一、蜗杆传动的效率 由式η 1=tanγ/tan（γ+ρv）可知，η 1 随ρ v 的减小而增大，而ρ v 与蜗 杆、蜗轮的材料、表面质量、润滑油的种类、啮合角以及齿面相对滑动速度有关。在一定范围内η 1 随γ增大而增大，故动力传动常用多头蜗杆以增大γ，但γ过大时，蜗杆制造困难，效率提高很少，故通常取γ<28°。 实际设计时，η 2η 3 通常取0.95~0.97，故蜗杆主动时，蜗杆传动的总效率 为η=（0.95~0.97）tanγ/tan（γ+ρ）二、蜗杆传动的润滑 三、蜗杆传动的热平衡计算
目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的容......................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 - 第七章联轴器...................................................... - 20 - 第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 - 第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 - 第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 - 课程设计小结........................................................ - 21 - 参考文献............................................................ - 22 -
蜗轮蜗杆传动 蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。最常用的是轴交角∑=90°的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为5~80，常用15~50；在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。 重点学习内容 本章中阿基米德蜗杆传动的失效形式、设计参数、受力分析、材料选择、强度计算、传动效率等为重点学习内容。对热平衡计算、润滑方法、蜗杆蜗轮结构等也应 一、蜗杆传动的类型 与上述各类蜗杆配对的蜗轮齿廓，完全随蜗杆的齿廓而异。蜗轮一般是在滚齿机上用滚刀或飞刀加工的。为了保证蜗杆和蜗轮能正确啮合，切削蜗轮的滚刀齿廓，应与蜗杆的齿廓一致；深切时的中心距，也应与蜗杆传动的中心距相同。 圆柱蜗杆传动 １、通圆柱蜗杆传动 （１）阿基米德蜗杆 这种蜗杆，在垂直于蜗杆轴线的平面(即端面)上，齿廓为阿基米德螺旋线，在包含轴线的平面上的齿廓(即轴向齿廓)为直线，其齿形角α0=20°。它可在车床上用直线刀刃的单刀(当导程角γ≤3°时)或双刀(当γ>3°时)车削加工。安装刀具时，切削刃的顶面必须通过蜗杆的轴线。这种蜗杆磨削困难，当导程角较大时加工不便。
（２）渐开线蜗杆 渐开线蜗杆(ZI蜗杆)蜗杆齿面为渐开螺旋面，端面齿廓为渐开线。加工时，车刀刀刃平面与基圆相切。可以磨削，易保证加工精度。一般用于蜗杆头数较多，转速较高和较精密的传动。
（３）法向直廓蜗杆 这种蜗杆的端面齿廓为延伸渐开线，法面(N-N)齿廓为直线。ZN蜗杆也是用直线刀刃的单刀或双刀在车床上车削加工。车削时车刀刀刃平面置于螺旋线的法面上，加工简单，可用砂轮磨削，常用于多头精密蜗杆传动。 （４）锥面包络蜗杆 这是一种非线性螺旋曲面蜗杆。它不能在车床上加工，只能在铣床上铣制并在磨床上磨削。加工时，盘状铣刀或砂轮放置在蜗杆齿槽的法向面内，除工件作螺旋运动外，刀具同时绕其自身的轴线作回转运动。这时，铣刀(或砂轮)回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面，在I-I及N-N截面上的齿廓均为曲线。这种蜗杆便于磨削，蜗杆的精度较高，应用日渐广泛。
圆柱蜗轮、蜗杆设计参数选择 蜗轮和蜗杆通常用于垂直交叉的两轴之间的传动（图1）。蜗轮和蜗杆的齿向是螺旋形的，蜗轮的轮齿顶面常制成环面。在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。蜗杆轴向剖面类是梯形螺纹的轴向剖面，有单头和多头之分。若为单头，则蜗杆转一圈蜗轮只转一个齿，因此可以得到较高速比。计算速比（i）的公式如下： i=蜗杆转速n1 蜗轮转速n2 = 蜗轮齿数z2 蜗杆头数z1 1、蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算 主要参数有：模数（m）、蜗杆分度圆直径（d1）、导程角（r）、中心距（a）、蜗杆头数（或线数z1）、蜗轮齿数（z2）等，根据上述参数可决定蜗杆与蜗轮的基本尺寸，其中z1、z2由传动要求选定。 （1）模数m 为设计和加工方便，规定以蜗杆轴项目数mx和蜗轮的断面模数mt 为标准模数。对啮合的蜗轮蜗杆，其模数应相等，及标准模数m=mx=mt。 标准模数可有表A查的，需要注意的是，蜗轮蜗杆的标准模数值与齿轮的标准模数值并不相同。 表A
图1 图2 （2）蜗杆分度圆直径d1 再制造蜗轮时，最理想的是用尺寸、形状与蜗杆完全相同的蜗轮滚刀来进行切削加工。但由于同一模数蜗杆，其直径可以各不相同，这就要求每一种模数对应有相当数量直径不同的滚刀，才能满足蜗轮加工需求。为了减少蜗轮滚刀数目，在规定标准模数的同时，对蜗杆分度圆直径亦实行了标准化，且与m 有一定的匹配。蜗杆分度圆直径d1与轴向模数mx之比为一标准值，称蜗杆的直径系数。即
q= 蜗杆分度圆直径 模数 = d1 m d1=mq 有关标准模数m与标准分度圆直径d1的搭配值及对应的蜗杆直径系数参照表A （3）蜗杆导程角r 当蜗杆的q和z1选定后，在蜗杆圆柱上的导程角即被确定。为导程角、导程和分度圆直径的关系。 tan r= 导程 分度圆周长 = 蜗杆头数x轴向齿距 分度圆周长 = z1px d1π = z1πm πm q = z1 q 相互啮合的蜗轮蜗杆，其导程角的大小与方向应相同。 （4）中心距a 蜗轮与蜗杆两轴中心距a与模数m、蜗杆直径系数q以及蜗轮齿数z2间的关系式如下： a=d1+d2 2 = m q (q+z2) 蜗杆各部尺寸如表B 蜗轮各部尺寸如表C 2、蜗轮蜗杆的画法 (1) 蜗杆的规定画法参照图1图2 （2）蜗轮的规定画法参照图1图2 （3）蜗轮蜗杆啮合画法参照图1图 2.
蜗轮蜗杆设计 摘要 蜗杆传动从属齿轮传动，在现代工业中应用非常广泛。蜗轮蜗杆包含两个部分：蜗杆和蜗轮，其齿形大多数由直线、平面或者平面上的曲线经过一次或两次展成运动形成。由于蜗轮蜗杆结构性特点，它用于传递空间两相错轴间的运动和动力。蜗杆传动机构多数情况下蜗杆为主动件，蜗轮为被动件。蜗杆传动具有传动比大、体积小、运转平稳、噪音小等特点。在机床制造业中，普通圆柱蜗杆传动的应用尤为普遍，并且几乎成了一般低速传动工作台和连续分度机构的唯一传动形式；冶金工业轧机压下机构都采用大型蜗杆传动;煤矿设备中的各种类型的绞车及采煤机组牵引传动;起重运输业中各种提升 设备及无轨电车等都采用蜗杆传动。其他，在精密仪器设备、军工、宇宙观测仪器中，蜗杆传动常用作分度机构、操纵机构、计算机构、测距机构等等，大型天文望远镜、雷达等也离不开蜗杆传动。 关键词：蜗轮蜗杆
目录 第一章蜗杆传动的类型和特点 (1) 1.1 蜗杆传动的类型 (1) 1.2 蜗杆传动的特点 (2) 第二章蜗轮传动的基本参数和几何尺寸计算 (3) 2.1 蜗杆传动的基本参数 (3) 2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 (6) 第三章蜗轮传动的失效形式、设计准则、材料和结构 (7) 3.1 蜗杆传动的失效形式和设计准则 (7) 3.2 蜗杆、蜗轮的材料和结构 (8) 第四章蜗轮传动的强度计算 (10) 4.1蜗杆传动的受力分析 (10) 4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 (11) 4.3 蜗轮轮齿的齿根弯曲疲劳强度计算 (12) 第五章蜗轮传动的效率、润滑和热平衡计算 (13) 5.1蜗杆传动的效率 (13) 5.2 蜗杆传动的润滑 (13) 5.3 蜗杆传动的热平衡计算 (15) 结论 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19)
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案 (3) 三、选择电动机 (3) 四、计算传动装置的总传动比及其分配各级传动比 (5) 五、传动装置的运动和动力参数 (5) 六、确定蜗杆的尺寸 (6) 七、减速器轴的设计计算 (9) 八、键联接的选择与验算 (17) 九、密封和润滑 (18) 十、铸铁减速器箱主要结构尺寸 (18) 十一、减速器附件的设计 (20) 十二、小结 (23) 十三、参考文献 (23)
一、课程设计任务书 2007—2008学年第 1 学期 机械工程学院（系、部）材料成型及控制工程专业 05-1 班级课程名称：机械设计 设计题目：蜗轮蜗杆传动减速器的设计 完成期限：自 2007年 12 月 31 日至 2008年 1 月 13 日共 2 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
二、传动方案 我选择蜗轮蜗杆传动作为转动装置，传动方案装置如下： 三、选择电动机 1、电动机的类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用选用笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v， Y型。 2、电动机容量 工作机所需功率 w p KW Fv p w w 30 .1 96 .0 1000 5.2 500 1000 = ? ? = = η 根据带式运输机工作机的类型，可取工作机效率96 .0 = w η。 电动机输出功率 d p η w d p p= 传动装置的总效率 4 3 3 2 2 1 η η η η η? ? ? = 式中， 2 1 η η、…为从电动机至卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表10-2 KW P w 3.1 =
项目三机械传动装置及零部件 课题三自动换刀装置及零部件 任务一认识蜗杆、蜗轮及蜗杆传动 【课题名称】 蜗杆传动与齿轮传动的润滑和维护 【教学目标与要求】 一、知识目标 1）了解蜗杆传动的主要特点及传动比的计算方法。 2）熟悉基本参数和几何尺寸的计算方法。 3）了解蜗杆传动的主要失效形式和常用材料。 二、能力目标 能够计算蜗杆传动比，能应用几何尺寸公式计算蜗杆和蜗轮的基本参数。 三、素质目标 熟悉蜗杆传动的特点。 四、教学要求 1）熟悉蜗杆传动的主要特点及基本参数。 2）能应用几何尺寸公式计算蜗杆与蜗轮本参数。 【教学重点】 蜗杆传动的主要特性及传动比计算。 【难点分析】 蜗杆的直径系数q及中间平面的作用。
【分析学生】 1）蜗杆传动的两轴成空间90o交错，所以才需要中间平面来确定蜗杆与蜗轮的参数与几何尺寸的关系，讲课中要讲清中间平面的概念及位置。 2）蜗轮的失效主要是滑动速度过大而引起的胶合，要作图表示，使学生能够理解。 【教学思路设计】 用比较法来学习蜗杆传动，注意蜗杆传动特点是两轴交错，传动比大，滑动速度大等。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 一、蜗杆传动 蜗杆传动的两轴成空间90o交错，蜗杆类似于螺杆，蜗轮类似于斜齿轮。 1.蜗杆传动的类型 蜗杆分为圆柱形蜗杆和圆弧形蜗杆两种。蜗杆传动按螺旋面的形状分为阿基米德螺杆传动、渐开线蜗杆传动等，以阿基米德螺杆传动为最常见。 2.蜗杆传动的传动比 蜗杆传动的蜗杆有单头和多头之分，以 z、2z分别表示蜗杆的头 1 数和蜗轮的齿数。其传动比为
122112z z n n i == 由于1z 很小，常取单头蜗杆，其传动比比齿轮传动的传动比大得 多，一般28=i ～80。 1. 蜗杆传动的特点 传动平稳，传动比大，能够自锁是蜗杆传动的主要优点，这是由 于蜗杆是连续的螺旋形齿，所以其传动平稳且噪声很小。自锁只能是 蜗杆带动蜗轮，而不能用蜗轮带动蜗杆，这在起重设备中非常有用，如自动升降晾衣架、钓鱼竿的收放线装置和手拉葫芦起重机。 但是蜗杆传动效率低，需要用青铜制造蜗轮，成本较高。 二、基本参数和几何尺寸计算 由于蜗杆与蜗轮成空间90o交错，需要借助中间平面来分析两轮 的基本参数，规定经过蜗杆的轴线与蜗轮的轴线相垂直的平面去截蜗 杆传动，所得到的蜗杆轴面和蜗轮端面的形状作为研究基本参数和几 何尺寸的平台。 1. 基本参数 （1） 模数和压力角关系 用角标x 和t 分别表示轴面和端面参数，则关系为： m m m ==t2x1 ； ααα==t2x1 模数标准值可查相关表格，标准压力角仍为20o。 （2）蜗杆分度圆直径1d 与导程角r 1111111πππtan d m z d m z d p z r x === r mz d tan 11=
7 蜗杆传动 应用和类型 传动的特点和应用 组成：蜗杆、蜗轮（一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件） 作用：传递空间交错的两轴之间的运动和动力。通常Σ=90° 应用：用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造工业中。最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。 1）、传动比大。单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可达到1000，结构紧凑。 2）、传动平稳、噪声小。 3）、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。 4）、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。 5）、蜗轮的造价较高。为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。 7.1.2 蜗杆传动的类型 照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。 （a）圆柱蜗杆传动 （c）锥面蜗杆传动 图7-1 蜗杆传动的类型 、圆柱蜗杆传动 右旋之分。螺杆的常用齿数（头数）z1=1~4，头数越多，传动效率越高。蜗杆加工由于安装位置不同，产生的螺旋面在相对剖面内的齿廓曲线形状不同。）、阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 米德蜗杆是齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。通常是在车床上用刃角α0=20°的车刀车制而成，切削刃平面通过蜗杆曲线，端面齿廓为阿基米德螺旋线 、缺点：蜗杆车制简单，精度和表面质量不高，传动精度和传动效率低。头数不宜过多。 用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。
图7-2 阿基米德蜗杆 2）、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） 杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线（或 法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。 点：常用端铣刀或小直径盘铣刀切制，加工简便，利于加工多头蜗杆，可以用砂轮磨齿，加工精度和表面质量较高。：用于机场的多头精密蜗杆传动。 ）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆） 杆是齿面为渐开线螺旋面的圆柱蜗杆。用车刀加工时，刀具切削刃平面与基圆相切，端面齿廓为渐开线。 缺点：可以用单面砂轮磨齿，制造精度、表面质量、传动精度及传动效率较高。 用：用于成批生产和大功率、高速、精密传动，故最常用。 、环面蜗杆传动特点： （1）、齿轮表面有较好的油膜形成条件，抗胶合的承载能力和效率都较高； （2）、同时接触的齿数较多，承载能力为圆柱蜗杆传动的1.5~4倍； （3）、制造和安装较复杂，对精度要求高； （4）、需要考虑冷却的方式。 、锥面蜗杆传动 数多，重合度大，传动平稳，承载能力强； （2）、蜗轮用淬火钢制造，节约有色金属。
第十三章蜗杆传动 一、选择题 13-1 当两轴线___时,可采用蜗杆传动. (1)平行(2)相交(3)垂直交错 13-2 在蜗杆传动中,通常____为主动件. (1)蜗杆(2)蜗轮(3)蜗杆或蜗轮都可以 13-3 在蜗杆传动中,应用比较广泛的是____. (1)圆柱蜗杆(2)环面蜗杆(3)锥蜗杆 13-4 根据蜗杆螺旋面的形成原理和加工方法,____磨削困难,精度较低. (1)阿基米德蜗杆(2)渐开线蜗杆(3)法向直廓蜗杆 13-5 阿基米德蜗杆的____模数,应符合标准数值. (1)法向(2)端面(3)轴向 13-6 在蜗杆传动中,当需要自锁时,应使蜗杆导程角____当量摩擦角. (1)小于(2)大于(3)等于 13-7 起吊重物用的手动蜗杆传动装置,应采用____蜗杆. (1)单头,小导程角(2)单头,大导程角(3)多头,小导程角(4)多头,大导程角 13-8 在蜗杆传动中,如果模数和蜗杆头数一定,增加蜗杆分度圆直径,将使____. (1)传动效率提高,蜗杆刚度降低(2)传动刚度降低,蜗杆刚度提高(3)传动效率和蜗杆刚度都提高(4)传动效率和蜗杆刚度都降低 13-9 在蜗杆传动中,其它条件相同,若增加蜗杆头数,将使____. (1)传动效率提高,滑动速度降低(2)传动效率降低,滑动速度提高(3)传动效率和滑动速度都提高(4)传动效率和滑动速度都降低 13-10 计算蜗杆传动的传动比时,公式____是错误的. (1)i=ω1/ω2(2)i=n1/n2(3)i=d2/d1(4)i=z2/z1 13-11 阿基米德蜗杆和涡轮的正确啮合的条件是____. (1)m t1=m t2,αt1=αt2, γ+β=90° (2)m n1=m n2, αn1=αn2, γ=β (3)m x1=m t2, αx=αt2, γ+β=90° (4) m x1=m t2, αx=αt2, γ=β 13-12 为了减少蜗轮滚刀型号,有利于道具标准化,规定___为标准值. (1)涡轮齿数 (2)蜗轮分度圆直径 (3)蜗杆头数 (4)蜗杆分度圆直径 13-13 为了凑中心距或改变传动比,可采用变位蜗杆传动,这时___. (1)仅对蜗杆进行变位 (2)仅对蜗轮进行变位 (3)同时对蜗杆、蜗轮进行变位 13-14 变位蜗杆传动中,蜗轮分度圆与节圆___. (1)分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-15 变位蜗杆传动中,蜗杆分度圆和节圆___. (1) 分离 (2)重合 (3)可能分离,也可能重合 13-16 下列蜗杆副材料组合中,有___是错误或不恰当的.
公开课教案 授课章节模块四蜗杆传动授课教师钱志芳名称任务一分析蜗轮减速器的运动开课范围市级 授课 2011.12.8 授课授课 课时 1 时间 多媒体室任务驱动 地点类型 知识目标： 1、了解蜗杆传动的原理； 2、了解蜗杆传动的组成； 教学目标3、了解蜗杆的特点； 教学重点4、掌握蜗杆传动中蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断及蜗轮回转方向的判定。 能力目标：发挥学生的动手实践能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。情感目标：养成认真细致的学习习惯和刻苦钻研的精神，培养团队协作精神。 1、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断； 2、蜗轮回转方向的判定。 教学难点1、蜗杆、蜗轮螺旋线方向的判断； 2、蜗轮回转方向的判定。 教学环节教学内容教师活动学生活动 复习内容： 齿轮传动的类型有哪些？课件演示学生回答 教师引导 导入新课： 复习导入减速器传动机构中，平行轴间的传动用圆柱齿轮传动，相交轴间的传动用圆锥齿轮传动，那空间两交错轴间的运动是用什么来传递运动的呢？
教学环节教学内容教师活动学生活动学习任务一：认识蜗杆传动 1、组成：蜗杆和蜗轮组成。看拆开的减学生观看 2、原理：主要用于传递空间交错两轴间的速器听课、笔记 运动和动力，通常两轴夹角是 90°，蜗杆演示 PPT 为主动件，蜗轮为从动件。。 3、特点：传动比大，结构紧凑；传动平稳， 噪声小；有自锁性，可防止负载反转。模型演示 学习任务二：判断蜗轮和蜗杆的螺旋线方向 蜗杆蜗轮有左旋和右旋，一般为右旋，并且演示PPT听课、笔记 一对啮合的蜗杆、蜗轮旋向相同。 任务引领 右手法则：手心对着自己，四个手指顺着蜗 杆或蜗轮轴线方向摆正，若齿向与右手拇指 指向一致，则该蜗杆或蜗轮为右旋，反之为 左旋。 学习任务三：蜗轮回转方向的判断演示 PPT听课，和老师一 左、右手法则：当蜗杆是左旋（或右旋）时，双手演示起演示 伸出右手（或左手）半握拳，使四指顺着蜗 杆的回转方向，蜗轮在啮合处的回转方向与 大拇指指向相反。 任务一： 在作业纸上完成填空题。课前准备好小组分组练习 任务二：作业纸完成工作纸 在作业纸上画出相应的螺旋线方向，并判断课上教师巡小组评分 蜗轮蜗杆的螺旋线方向。视 任务实施 任务三： 在作业纸上分析蜗轮蜗杆的运动情况，并判教师评分小组代表上台 断蜗轮蜗杆的回转方向。演示。 小结：认识蜗杆传动，蜗轮、蜗杆螺旋线的演示 PPT 小组代表总结任务评价判断方法和蜗轮回转方向的判断方法。说明评价要完成自评和小 求组评分布置作业布置作业：完成作业纸。 注：纸张规格要求：A4
蜗轮蜗杆的设计计算 1、根据GB/10085-1988推荐采用渐开线蜗杆（ZI ）。 2、根据传动功率不大，速度中等，蜗杆45钢，因为希望效率高些，耐磨性好，故蜗杆螺旋 齿面要求淬火，硬度45-55HRC ，蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1金属铸造，为节约贵重金的有色金属。仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100铸造。 3、按持卖你接触疲劳强度进行设计 a ≥32H 2])] [(σP E z z KT （1）作用在蜗轮上的转矩2T （2） 按1Z =2 ，η= 2T =?610?2p 2n =?610??mm ?N 确定载荷系数K ， 取A K = βK =1 v K = 所以得K= A K ? βK ?v K =?? （3）确定弹性影响系数E Z =16021MPa （铸锡青铜蜗轮与钢蜗杆相配） （4）确定接触系数p Z 假设a d 1= 从表11-18查得p Z = （5）确定接触应力[H σ] 根据材料ZCuSn10P1，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC ，从表11-7查得蜗轮许用应力 '][H σ=268MPa N=60j 2n h L =???20=?8 10 寿命系数HN K =8871074.110?=067则 [H σ] =HN K ?'][H σ=?= （6）计算中心距 a ≥32])56 .1799.2160(8625821.1??? = 取a=100.因为i-15 故从表11-15中取模数m=5 1d =50mm
这时 a d 1=100 50= 从图11-18，可查的接触系数'Z ρ=<,所以计算结果可用。 4、蜗杆蜗轮的主要参数 （1）蜗杆：轴向齿距Pa=得直径系数q=10 齿顶园直径a1d =60，齿根圆f1d =38，分度圆导角r=11 18 36 ，蜗杆轴向齿厚Sa=5π/2= （2）蜗轮 齿数2Z =31 变位系数2x = 验算传动比i=2Z /1Z =31/2= 误差为15 155.15-=%，在允许范围内，所以可行。 蜗轮分度圆直径2d =m ?2Z =5?31=155mm 蜗轮喉圆直径a2d =2d +2a2h =155+2?5=165mm 蜗轮齿根圆直径f2d =2d +2f2h =??=143mm 蜗轮喉母圆半径g2r =a-a2d 21=100-1552 1?= 5、校核齿根弯曲疲劳强度 F σ=m d d KT 53.12122Fa Y βY ≤][F σ 当量齿数v2Z = 31.11cos 2 Z =31/ = 根据2x = v2Z =从图11-19查得齿形系数2Fa Y = βY =1-r/140=140= F σ=][F σFN K ，2从11-8查得ZCuSn10P1制造蜗轮时许用弯曲应力][F σ=56MPa 寿命系数 FN K =98 61074.110?= F σ=5 501558625821.153.1??????，弯曲强度满足要求。 6、验算效率
项目六蜗杆传动（4课时） 【项目目标】 本项目主要是要求通过学习让学生了解蜗杆蜗轮传动特点、基本参数，掌握蜗杆传动正确啮合条件和应用实例。从而会分析生活生产中物件的工作特性。 【项目重点、难点】 重点：1、蜗轮回转方向的判断； 2、蜗杆传动的正确啮合条件。 难点：蜗轮蜗杆传动的主要参数的作用。 【教学方法】 “项目教学法”+“讲、练、演示、辅导”的教学方式，以提高学生自主学习的兴趣，增强学生基础技能为主，精讲多练，提高学生认知能力。 【学习方法】 小组合作探究法、讨论交流、实物模型教学、理论联系实践教学及小组汇报。 【学习过程】 一、课前准备： 1、把学生按座位一列为一小组，进行学习任务安排。 2、各组准备好作品进行发表。 二、前置任务（亦可称为任务驱动）： 任务二：蜗杆传动的应用(2课时) 导入：你们知道蜗杆传动是怎样工作的吗？它有 什么特点？ 前置作业： 1、蜗杆传动的优缺点是什么？ 2、怎样理解蜗杆传动的自锁性？ 3、蜗杆传动一般应用在哪些机械设备中？请举例 说明。 4、蜗杆传动的润滑方式有哪些？具体如何操作？ 5、蜗杆传动的正确啮合条件是什么？ 课堂小结：1、蜗杆传动的优缺点。 2、蜗杆传动的正确啮合条件。 课后作业：完成《机械基础（第四版）习题册》中第五章蜗杆传动的相关题目。 学生质疑：由学生当场向教师提问疑惑之处，再由教师视情况而定，采用集中讲解，还是个别讲解或课后辅助的形式均可。 教师点评：由老师进一步进行系统性的分析、总结。 根据老师点评，学生增强记忆和了解。同时，表扬学生的创新思维和行动。并给小组评分。
教学反思：优点：1、通过生本教育，培养学生自主学习的能力 2、让学生参与到课堂中去，提高了学生的学习兴趣 缺点：缺乏教具和多媒体教学设备，机械基础课程如果可以采用多媒体设备教学或理论和实践相结合效果会更好。 【项目小结】 通过学生的“做”→“学”→“讲”→“再学”这样的一种学习方法，让学生更有兴趣去学习那些知识点，从而更有助学生对新知识的掌握，培养学生的兴趣。 【项目评价】 项目教学评价表 【安全教育、健康教育及环保教育】 一、安全教育 1、老师应先对该堂课的学生点名，进行考勤，发现缺课的学生要及时向班主任汇报，并强调课堂中 的相关安全问题。 2、学生的做图工具是否存在安全隐患。 3、严禁学生在教室内追逐打闹。 4、在教室上课的老师要管好本节课的纪律，严防学生发生重大事件，及时发现问题，及时解决并上报。 二、健康教育及环保教育 1、每天上课时应注意教室内的清洁工作，力求环保。 2、严禁将废纸乱丢，注意环保。 3、教育学生不管在上课还是在下课，一定不要乱吐痰，进行健康教育，对已对他人都有利。
第十章 蜗杆传动 （一）教学要求 1、 了解蜗杆传动特点、类型及主要参数，了解滑动速度、效率 2、 掌握蜗轮强度计算方法及蜗杆传动，热平衡计算方法 （二）教学的重点与难点 1、 蜗杆传动特点、参数计算、特性系数q 2、 齿面接触疲劳强度、齿根弯曲强度和热平衡计算 （三）教学内容 §10—1 蜗杆传动的类型及特点 用于实现空间交错轴间的运动传递，一般交错角?=∑90（如图10-1）。其特点是结构紧凑、传动比大、传动平稳、易自锁。缺点是摩擦磨损大、发热量大，η低，∴适于中心功 率的传动。 一、蜗杆传动的类型 按蜗杆形式：圆柱蜗杆（常用），图10-1 环面蜗杆 图10-2 锥蜗杆（较少） 图10-3 1、圆柱蜗杆传动： 普通圆柱蜗杆（在车床上用直线刀刀刃车削而得到） 阿基米德蜗杆（ZA ）——最常用，垂直于轴线平面的齿廓为阿基米德螺线，在过轴线的平面内齿廓为直线，在车床上切制时切削刃顶面通过轴线。?=4020α，加工简单，磨削有误差，精度较低，刀子轴线垂直于蜗杆轴线，（图10-4） 单刀：导程用?≤3γ；双刀：导程用?3φγ 法向直廓蜗杆（ZN ）——切削时刀刃垂直于轮齿法面，法面齿廓（延伸渐开线~）——直线，轴面齿形为渐开线，端面齿形为一延伸渐开线，磨削有误差、精度较低。（图10-5） 渐开线蜗杆（ZI ）——刀刃平面与蜗杆基圆柱相切，端面齿莆为渐开线，由渐开线齿轮演化而来（Z 小，β大），在切于基圆的平面内一侧齿形为直线，可滚齿，并进行磨削，精度、η高。适于较高速度和较大的功率。（图10-6） 锥面包络圆柱蜗杆（ZK ）——不能在车床上加工，而只能在特种铣床上用梯形齿圆盘刀具加工，加工时，工件作螺旋运动，刀具绕轴线作回转运动，铣刀或砂轮轴线与蜗杆轴线成Y 角，刀具绕自身轴线作回转运动，刀刃回转曲面的包络面即为蜗杆的螺旋齿面（图10-7），在各剖面内齿形均为曲线，可磨削，精度好，生产率高。蜗轮用齿形尺寸与之啮合的蜗杆相同的滚切滚切，滚切外径略大，滚切时的中心距与啮合时中心距相同。 圆弧圆柱蜗杆（ZC ）（Niemamm 蜗杆）（德国人）（图10-8） ——与普通圆柱蜗杆比，齿廓形状不同，蜗杆的螺旋齿面是用刃边与凸圆弧形刀具切
《螺旋传动的应用形式》 一、教材分析 本校所用《机械基础》是中国劳动社会保障第四版所出书。 课程是机械类和近机类专业最重要的专业基础课。它让学生联系实践进行理论学习，让学生掌握机械基础知识，同时培养学生的机械分析能力，为这些专业的学生学习后续专业课程提供一个专业基础知识平台。而第二章螺旋传动更是后续的蜗杆传动和齿轮传动的前提和基础，特别是本节（第四节）中间要求掌握的螺旋传动的旋向的判定，更是日常生活息息相关的，也是后面多种传动方向判定的基础。 教学目标 知识目标： 1、了解螺旋传动的分类； 2、掌握普通螺旋传动的分类及旋进方向的判定； 3、理解普通螺旋传动移动距离的计算； 4、了解螺旋传动的优、缺点； 重点、难点：掌握普通螺旋传动的分类及旋进方向的判定。 能力目标 1、培养学生观察问题，归纳问题的能力 2、提高学生学习的积极性，培养独立思考和团队协作能力 情感目标 1、培养学生主动交流和倾听别人意见的合作精神
2、通过课堂交流，使学生积极参与学习，尝试成功，让学生享受成就感，培养 自信心 二、教法、学法 学情分析： 学生基础弱，发散思维灵敏，喜好新鲜事物 教学方法： 通过实物观察——创设问题情境——提出问题——探究分析——归纳总结——实践应用等环节，体现“教为主导，学为主体”，“做中学，学中教”的教学原则。 具体采用：任务教学驱动法、启发式教学方法 学习方法： 采用带着问题去学习——积极思考——参与讨论——构建新知——总结应用 具体采用：分组讨论法 教具准备： 多媒体课件 三、教学过程 导入： 1、大自然中螺旋现象有哪些？ 新课： 螺旋传动：通过螺旋副，将回转运动转化为轴向直线运动，同时传递能量和力。§普通螺旋传动
第四章齿轮传动（10课时） 教学目标 1、了解齿轮传动的分类、特点 2、理解渐开线的形成及性质，了解齿廓的啮合的特点 3、掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮基本参数、几何尺寸计算 4、了解渐开线齿廓的啮合的特点 5、掌握标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的正确啮合条件 6、了解斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮的应用特点 7、了解齿轮轮齿失效的形式 教学重点难点 上述3、5两点 【复习】1、链传动的组成及特点、类型和应用 2、链传动的传动比 3、滚子链的组成、标记和特点 第一节齿轮传动的类型及应用 一、概念 齿轮机构是由齿轮副组成的传递运动和动力的装置。 二、齿轮传动的类型
齿轮的种类很多，可以按不同方法进行分类。 （1）根据轴的相对位置，分为两大类，即平面齿轮传动（两轴平行）与空间齿轮传动（两轴 不平行） （2）按工作时圆周速度的不同，分低速、中速、高速三种； （3）按工作条件不同，分闭式齿轮传动（封闭在箱体内，并能保证良好润滑的齿轮传动）、 半 开式齿轮传动（齿轮浸入油池，有护罩，但不封闭）和开式齿轮传动（齿轮暴露在外， 不能保证良好润滑）三种； （4）按齿宽方向齿与轴的歪斜形式，分直齿、斜齿和曲齿三种； （5）按齿轮的齿廓曲线不同，分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮等几种； （6）按齿轮的啮合方式，分为外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动和齿条传动。 三、齿轮传动的应用 1、传动比 式中 n1、n2表示主从动轮的转速 z1、z2表示主从动轮的齿数 2、应用特点： 优点：能保证瞬时传动比恒定，工作可靠性高，传递运动准确。 传递功率和圆周速度范围较宽，传递功率可达50000kw ,圆周速度300m/s 两轴平行 两轴不平行 按轮齿方向 按啮合情况 直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿圆柱齿轮传动 外啮合齿轮传动 内啮合齿轮传动 齿轮齿条传动 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 锥齿轮传动 交错轴斜齿轮传动 蜗轮蜗杆传动
蜗轮蜗杆传动设计
7 蜗杆传动 应用和类型 传动的特点和应用 组成：蜗杆、蜗轮（一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件） 作用：传递空间交错的两轴之间的运动和动力。通常Σ=90° 应用：用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造工业中。最大传递功率为750Kw，通常用在50Kw以下。 1）、传动比大。单级时i=5~80，一般为i=15~50，分度传动时i可达到1000，结构紧凑。 2）、传动平稳、噪声小。 3）、自锁性，当蜗杆导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，可实现自锁。 4）、蜗杆传动效率较低，其齿面间相对滑动速度大，齿面磨损严重。 5）、蜗轮的造价较高。为降低摩擦，减小磨损，提高齿面抗胶合能力，蜗轮常用贵重的铜合金制造。 7.1.2 蜗杆传动的类型 照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动(a)、环面蜗杆传动(b)、锥面蜗杆传动(c)。 （a）圆柱蜗杆传 （b）环面蜗杆传动（c）锥面蜗杆传动 图7-1 蜗杆传动的类型 、圆柱蜗杆传动 右旋之分。螺杆的常用齿数（头数）z1=1~4，头数越多，传动效率越高。蜗杆加工由于安装位置不同，产生的螺旋面在相对剖面内的齿廓曲线形状不同。）、阿基米德蜗杆（ZA蜗杆） 米德蜗杆是齿面为阿基米德螺旋面的圆柱蜗杆。通常是在车床上用刃角α0=20°的车刀车制而成，切削刃平面通过蜗杆曲线，端面齿廓为阿基米德螺旋线
、缺点：蜗杆车制简单，精度和表面质量不高，传动精度和传动效率低。头数不宜过多。 用：头数较少，载荷较小，低速或不太重要的场合。 图7-2 阿基米德蜗杆 2）、法向直廓蜗杆（ZN蜗杆） 杆加工时，常将车刀的切削刃置于齿槽中线（或 法向剖面内，端面齿廓为延伸渐开线。 点：常用端铣刀或小直径盘铣刀切制，加工简便，利于加工多头蜗杆，可以用砂轮磨齿，加工精度和表面质量较高。：用于机场的多头精密蜗杆传动。 ）、渐开线蜗杆（ZI蜗杆） 杆是齿面为渐开线螺旋面的圆柱蜗杆。用车刀加工时，刀具切削刃平面与基圆相切，端面齿廓为渐开线。 缺点：可以用单面砂轮磨齿，制造精度、表面质量、传动精度及传动效率较高。 用：用于成批生产和大功率、高速、精密传动，故最常用。
课时计划 年月日课题§5蜗杆传动概述课时 1. 重点 难点 关键 课堂类型单一教学方法讲授 教（学）具教学手段 教学进程： （一）组织教学： （二）内容回顾： （三）讲授新课： §5-1 蜗杆传动概述 一、蜗杆传动的应用特点： 1.应用：用于传递空间垂直交错两轴间的运动和动力 例：万能分度头、卷扬机、蜗杆减速机等 2.特点： 1)结构紧凑、单级传动比大；仅用于传递运动时传动比可达1000或更大 2)发热大易磨损，不适合大功率、长时间的工作。 二、蜗杆传动的组成： 蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，通常由蜗杆（主动件）带动蜗轮（从动件）转动，并
传递运动和动力。两轴线空间交错可成任意角度，通常为90度。 1．蜗杆：特殊的斜齿轮，具有一个或几个螺旋齿，与蜗轮啮合组成交错轴齿轮副。蜗杆通常与轴合为一体。兼有螺纹的某些性质 2．蜗轮结构： 常用组合结构 详见p64 图5-4 三、蜗杆的分类： 按蜗杆形状： 图（未完成） 按螺旋线方向：同螺纹 按蜗杆头数：同螺纹 四、蜗轮回转方向的判定： 1．蜗轮、蜗杆旋向一致 2．蜗轮回转方向——左右手定则 左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，用四指弯曲表示蜗杆的回转方向，拇指伸直代表蜗杆轴线，则拇指所指方向的相反方向即为蜗轮上啮合点的线速度方向（蜗轮的转动方向）。 《第三版》P68图3-47 图（未完） 铸造 过盈配合 螺栓连接 圆柱蜗杆 锥蜗杆 环面蜗杆 阿基米德蜗杆（ZA ） 渐开线蜗杆（ZI ） 法向直廓蜗杆（ZN ） 也称作轴向直廓蜗杆，应用广泛，加工、测量方便，不便磨削，适于头数较少的蜗杆和低速轻载传动
（四）板书设计 （五）小结：（六）课后作业（七）课后分析
张家港第三职中教案 学科：机械基础执教：袁伟班级：高二中专时间：2009-3-19 课题：蜗杆传动的旋转方向判别教材：高教版《机械基础》栾学刚 授课时数：2课时班级人数：36人 学情分析：在学习本节之前，学生已学习了螺旋传动、圆柱齿轮传动和圆锥齿轮传动等相关知识，学生已具有一定的学习基础。 能力目标：能够判定蜗杆传动的转动方向，并会深化应用。 情意目标：①培养学生用类比方法探索分析一般机械运动原理（运动规律）的思维方法。②培养学生从“具体到抽象、从特殊到一般”的辩证唯物主义思想观点方法，提高学生的学习力及应用能力。 重点：蜗杆传动的转动方向判别 难点：“左右手定则”的逆向使用。 教法：36人分为6个小组，学生主导，教师引导 教具：移动多媒体、6台蜗杆传动模型 教学内容： 【复习开始】10分钟（播放投影） （一）复习螺旋传动方向的确定（左右手定则） 三句话： A、螺纹右旋用右手，左旋用左手； B、四指顺着主动件的回转方向； C、“若两构件”均可动，则大拇指的反方向为螺旋副的移动方向。 说明：“两构件”均可动是指螺杆转动或螺母转动，螺旋副的移动方向即指螺母的移动方向或螺杆的移动方向。 （二）出示旧题。 ①、如图2—17，螺杆转动，螺纹右旋，机床工作台如何运动？ ②、如图2—18，螺母转动，螺纹左旋，螺杆带动观察镜如何运动？
（二）回顾圆柱齿轮传动，圆锥齿轮传动方向的判断 【小组合作试验分析】10分钟 每组一个蜗杆传动模型 要求：1、判别蜗杆的旋向？ 2、试正反两个方向转动蜗杆，观察蜗轮的转动方向？ 3、蜗轮的转动方向和哪些因素有关？ 【自学课本】10分钟 在螺旋传动的“左右手定则”基础上对应归纳蜗杆传动的“左右手定则”：三句话（共同归纳）： 1、蜗杆右旋用右手，左旋用左手； 2、四指顺着主动件（蜗杆）的回转方向； 3、则大拇指的反方向为蜗轮在啮合点的（圆周运动）线速度方向。 说明：本定则强调了两点： ①啮合点指蜗杆蜗轮的公共点； ②大拇指的反方向是公共点的线速度方向。
】 目录 第一章总论......................................................... - 2 - 一、机械设计课程设计的内容....................................... - 2 - 二、设计任务..................................................... - 2 - · 三、设计要求..................................................... - 3 - 第二章机械传动装置总体设计......................................... - 3 - 一、电动机的选择................................................. - 4 - 二、传动比及其分配............................................... - 4 - 三、校核转速..................................................... - 5 - 四、传动装置各参数的计算......................................... - 5 - 第三章传动零件—蜗杆蜗轮传动的设计计算............................. - 5 - 一、蜗轮蜗杆材料及类型选择....................................... - 6 - & 二、设计计算..................................................... - 6 - 第四章轴的结构设计及计算.......................................... - 10 - 一、安装蜗轮的轴设计计算........................................ - 10 - 二、蜗杆轴设计计算.............................................. - 15 - 第五章滚动轴承计算................................................ - 17 - 一、安装蜗轮的轴的轴承计算...................................... - 18 - 二、蜗杆轴轴承的校核............................................ - 18 - 第六章键的选择计算................................................ - 19 -. 第七章联轴器...................................................... - 20 -第八章润滑及密封说明.............................................. - 20 -第九章拆装和调整的说明............................................ - 20 -第十章减速箱体的附件说明.......................................... - 20 -课程设计小结........................................................ - 21 -参考文献............................................................ - 22 - ,