蜗杆传动

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公 开 课 教 案

授课章节

名 称 模块四 蜗杆传动

任务一 分析蜗轮减速器的运动 授课教师 钱志芳

开课范围 市级

授 课

时 间 2011.12.8 授课

地点 多媒体室 授课

类型 任务驱动 课时 1

教学目标 知识目标：

1、了解蜗杆传动的原理；

2、了解蜗杆传动的组成；

3、了解蜗杆的特点；

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。

教学重点 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

复习导入 复习内容：

齿轮传动的类型有哪些？

导入新课：

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？

课件演示

教师引导

学生回答

- 2 - 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动

任务引领 学习任务一：认识蜗杆传动

1、组成：蜗杆和蜗轮组成。

2、原理：主要用于传递空间交错两轴间的运动和动力，通常两轴夹角是90°，蜗杆为主动件，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。

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，并且一对啮合的蜗杆、蜗轮旋向相同。

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

左、右手法则：当蜗杆是左旋（或右旋）时，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。

课题名称 蜗杆传动 授课班级

授课时间

课题序号 17 授课课时 第47 到 50 授课形式 讲授

使用教具 投影仪

教学目的 1、了解蜗杆传动的原理；

2、了解蜗杆传动的组成；

3、了解蜗杆的特点；

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。

教学重点 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

教学难点 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

更新、补

充、删减

内容 无

课外作业

授课主要内容或板书设计 第十章 蜗杆传动

第一节 蜗杆传动的特点和类型

一、蜗杆传动的特点

二、蜗杆传动的类型

三、蜗杆传动的精度等级

四、蜗杆的类型

第二节圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸

一、圆柱蜗杆传动的主要参数:

二、圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算

第三节蜗杆传动的失效形式、材料和结构

一、蜗杆传动的失效形式及材料选择

二、蜗杆和蜗轮的结构 第四节圆柱蜗杆传动的受力分析

一、力的大小

二、力的方向

第五节圆柱蜗杆传动的强度计算

一、蜗轮齿面接触疲劳强度计算

二、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算

三、蜗杆的刚度计算

第六节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

二、蜗杆传动的润滑

三、蜗杆传动的热平衡计算

教学后记 本章内容与上一章节齿轮类似，所以学生学习理解较容易，对本章教学内容掌握较为理想。

课 堂 教 学 安 排

主 要 教 学 内 容 及 步 骤 教学过程 师生活动 设计意图等

第十章 蜗杆传动

第一节 蜗杆传动的特点和类型

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。

一、蜗杆传动的特点：

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。

蜗杆传动

蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成，一般蜗杆为主动件。蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分蜗杆传动，分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过一齿，若蜗杆上有两条螺旋线，就称为双头蜗杆，即蜗杆转一周，蜗轮转过两个齿。

由蜗杆与蜗轮互相啮合组成的交错轴间的齿轮传动（图1）。通常两轴的交错角为90°。一般蜗杆为主动件，蜗轮为从动件。蜗杆传动的传动比大，工作平稳，噪声小，结构紧凑，可以实现自锁。但一般的蜗杆传动效率较低，蜗轮常须用较贵的有色金属（如青铜）制造。蜗杆传动广泛用于分度机构和中小功率的传动系统。单级蜗杆传动的传动比常用 8～80。在分度机构或手动机构中蜗杆传动的传动比可达300,用于传递运动时可达到1500。

蜗杆传动-类型

蜗杆传动有多种类型，如表所示。

蜗杆传动

圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动（图2）。①阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线，其轴面齿廓为直线。阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工，所以制造简单，但难以磨削，故精度不高。在阿基米德圆柱蜗杆传动中，蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小，不易形成润滑油膜，故承载能力较低。

②弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。在这种传动中，接触线与相对滑动速度之间的夹角较大，故易于形成润滑油膜，而且凸凹齿廓相啮合，接触线上齿廓当量曲率半径较大，接触应力较低，因而其承载能力和效率均较其他圆柱蜗杆传动为高。

蜗杆传动-主要参数

各类圆柱蜗杆传动的参数和几何尺寸基本相同。图3为阿基米德圆柱蜗杆传动的主要参数。通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面，称为中间平面。在中间平面上，蜗杆的齿廓为直线，蜗轮的齿廓为渐开线，蜗杆和蜗轮的啮合相当于齿条和渐开线齿轮的啮合。因此，蜗杆传动的参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同，并且在设计和制造中皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。

- 1 - 蜗轮蜗杆传动卡转原因

1.摩擦力过大。蜗轮和蜗杆之间的接触面积较小，因此摩擦力较大，如果没有足够的润滑，就容易出现卡转现象。

2. 蜗杆强度不足。如果蜗杆的强度不够，受到大的负载时就容易变形或者折断，这就会导致蜗轮卡转。

3. 蜗轮材质不合适。蜗轮的材质需要满足一定的硬度和耐磨性，如果材质选择不合适，就会使蜗轮受到过大的磨损而卡转。

4. 没有正确安装。如果蜗轮和蜗杆没有正确安装，或者安装后没有进行调整和检测，就会导致传动系统运行不正常，出现卡转现象。

5. 清洁不彻底。如果传动系统内部存在杂质或者污垢，就会使蜗轮和蜗杆之间的摩擦力增大，从而导致蜗轮卡转。

以上是蜗轮蜗杆传动卡转的一些常见原因，需要注意的是，在使用传动系统时，一定要进行正确的安装和维护，以保证系统的正常运行。