第5章齿轮传动和蜗杆蜗轮传动电子教案
教 研 室：
课程称号： 机械基础
任课教员：
职业技术学校教务处 制
职业技术学校教案〔实际教学用〕
第13次课 2学时
章 节 第5章 齿轮传动和蜗杆蜗轮传动 5.1 齿轮传动的分类
讲授主要内
容 1.齿轮传动的分类和特点
重 点
难 点 1. 齿轮传动的分类
要求掌握知识点和剖析方法 1. 齿轮按两轴相对位置划分的三种传动
授课思绪，采用的教学方法和辅佐手腕，板书设计，重点如何突出，难点如何处置，师生互动等
教学思绪：首先应用视频动画或图片来引入力的实例，让先生了解力的三要素；针对齿轮传动停止罗列实例并作进一步的解释；接上去引见齿轮传动特点，并举例说明，尽能够接近先生的思想，激起先生自己举例并对先生了解的实例停止剖析；让先生掌握各种齿轮传动，说明其的作用。
教学辅佐手腕：多媒体教学，视频动画播放等
板书设计：在停止多媒体教学，可适当在黑板对重点内容停止强谐和剖析
重点突出及难点处置：上课末尾指出本次课的学习要求和义务，经过各种实例解说加深先生对重点难点的了解和掌握，下课前再次总结本次课的学习内容及重点难点，经过布置课后作业来进一步稳固学习效果。
师生互动：罗列齿轮传动的实例后，让先生讨论齿轮传动及其特点，并让先生自行举例，加深印像。
作业布置 1.
主 要
参考资料
备注
第13次课 2学时
章 节 第5章 齿轮传动和蜗杆蜗轮传动 5.2 渐开线齿廓的啮合性质
课程名：机械设计基础 （第十二章） 题型 问答题
考核点：蜗杆传动的基本知识
难度系数 低难度 中难度
题号加＊表示 *
分值 5分 8分
1. 蜗杆传动有何特点？宜在何种情况下使用？
参考答案：蜗杆传动可传递空间交错轴间的运动和动力，具有传动比大，结构紧凑，传动平稳，噪音小等特点；但蜗杆传动效率较低，传动过程中易发热，较易磨损。反行程有自锁作用。蜗杆传动一般可用于要求自锁、尺寸小、传动比大，传递功率不大，间歇工作的场合。
＊2.为什么对蜗杆的直径系数q作出限制规定？当模数m为定值时，在什么情况下对q取大值？（8分）
参考答案：为减少蜗轮滚刀数量有利于刀具的标准化，对蜗杆的直径系数q进行限制。当m一定时，q值大则d1变大，蜗杆的刚度及强度相应提高，为此较小模数时，常用较大的q值。
＊3.蜗杆传动设计时，如何考虑选取蜗秆头数z1和蜗轮齿数Z2?（8分）
参考答案：蜗杆头数Z1少，易于得到大传动比，易自锁，但传动效率低，发热大，故重载传动不宜用单头蜗杆。Z1多，传动效率高，但制造困难，通常取Z1=1~4。为保证传动平稳，蜗轮齿数Z2应不少于28，蜗轮越大，蜗杆越长，蜗杆刚度越小，所以Z2最好不大于80。
.4.普通圆柱蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α在什么面内?蜗杆传动的正确啮合条件是什么?（5分）
参考答案：普通圆柱蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α是在主剖面内（中间平面）。蜗杆传动的正确啮合条件是：ma1=mt2=m, αa1=αt2=α，且λ=β，两者同旋向。
课程名：机械设计基础 （第十二章） 题型 计算、作图题
考核点：蜗杆传动
难度系数 高难度 中难度
题号加＊表示 ** *
分值 15分 10分
＊1.图示蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗轮的转向，蜗轮齿的螺旋线方向，蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。（10分）
解：如图
＊2. .图示蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗杆的转向，蜗轮齿的螺旋线方向，蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。（10分）
课程名：机械设计基础 （第十二章） 题型 问答题
考核点：蜗杆传动的基本知识
难度系数 低难度 中难度
题号加＊表示 *
分值 5分 8分
1. 蜗杆传动有何特点？宜在何种情况下使用？
参考答案：蜗杆传动可传递空间交错轴间的运动和动力，具有传动比大，结构紧凑，传动平稳，噪音小等特点；但蜗杆传动效率较低，传动过程中易发热，较易磨损。反行程有自锁作用。蜗杆传动一般可用于要求自锁、尺寸小、传动比大，传递功率不大，间歇工作的场合。
＊2.为什么对蜗杆的直径系数q作出限制规定？当模数m为定值时，在什么情况下对q取大值？（8分）
参考答案：为减少蜗轮滚刀数量有利于刀具的标准化，对蜗杆的直径系数q进行限制。当m一定时，q值大则d1变大，蜗杆的刚度及强度相应提高，为此较小模数时，常用较大的q值。
＊3.蜗杆传动设计时，如何考虑选取蜗秆头数z1和蜗轮齿数Z2?（8分）
参考答案：蜗杆头数Z1少，易于得到大传动比，易自锁，但传动效率低，发热大，故重载传动不宜用单头蜗杆。Z1多，传动效率高，但制造困难，通常取Z1=1~4。为保证传动平稳，蜗轮齿数Z2应不少于28，蜗轮越大，蜗杆越长，蜗杆刚度越小，所以Z2最好不大于80。
.4.普通圆柱蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α在什么面内?蜗杆传动的正确啮合条件是什么?（5分）
参考答案：普通圆柱蜗杆传动的标准模数m和标准压力角α是在主剖面内（中间平面）。蜗杆传动的正确啮合条件是：ma1=mt2=m, αa1=αt2=α，且λ=β，两者同旋向。
课程名：机械设计基础 （第十二章） 题型 计算、作图题
考核点：蜗杆传动
难度系数 高难度 中难度
题号加＊表示 ** *
分值 15分 10分
＊1.图示蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗轮的转向，蜗轮齿的螺旋线方向，蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。（10分）
解：如图
＊2. .图示蜗杆传动均以蜗杆为主动件。试在图上标出蜗杆的转向，蜗轮齿的螺旋线方向，蜗杆、蜗轮所受各分力的方向。（10分）
陆宁编著《机械设计基础复习精要》
154 第12章 蜗杆传动
12.1 考点提要
12.1.1 重要的术语和概念
蜗杆的传动特点和分类、蜗杆的效率、蜗杆的头数、导程角、直径系数、
12.1.2蜗杆传动的滑动速度和效率
蜗杆主动时的机构效率为：
）（
vtgtg
)96.095.0( （12-1）
蜗杆的功率损耗一般由啮合摩擦，轴承损耗及零件搅油和飞溅损耗。计算效率时，需要用到
当量摩擦角v，其数值可通过arctgf
v算出，再结合相对滑动速度查表确定。增加蜗
杆的头数会使导程角增大，从而使效率增大，同时滑动速度也增大；如果增大蜗杆的分度圆
直径将使导程角减小，从而使效率下降，而蜗杆的刚度提高。
蜗轮主动的效率为
）（’
vtgtg
（12-2）
显然若v，则0‘，机构自锁，显然，如果反行程（蜗轮主动）自锁，正
行程的效率（蜗杆主动）一定不大于５０OO/。蜗杆机构总的效率为啮合效率与轴承效率及
搅油效率的乘积。在设计之初，为近似求出蜗轮的转矩2T，数值可按表14-1数值估计。 表１４－１ 效率与蜗杆头数关系
1Z １ ２ ３ ４
总效率 ０.７ 0.8 0.85 0.9
影响蜗杆传动啮合效率的几何因素有：蜗杆的头数Z1，蜗杆的直径系数q﹑蜗杆分度圆
直径〔或模数﹑Z1﹑q〕。由于传动多是减速传动，所以蜗杆多处于高速级。当蜗杆头数较
少时，反行程效率低，机构自锁。只有蜗杆头数多时才有较高的效率，反行程不自锁（可以
蜗轮为主动件），但蜗轮和蜗杆的滑动速度过大，对材料要求很高，易出现磨损和胶合，因
此很少采用。
12.1.3普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
蜗杆蜗轮的正确啮合条件有：1）蜗杆的轴向模数ma1=蜗轮的端面模数mt2且等于标准
模数；2）杆的轴向压力角αa1=蜗轮的端面压力角αt2且等于标准压力角；3）蜗杆的导程
角γ=蜗轮的螺旋角β且均可用γ表示，蜗轮与蜗轮的螺旋线方向相同。
