资源简介

【课程名称】
蜗杆传动
【教学目标与要求】
知识目标
了解蜗杆传动的特点，基本参数和几何尺寸计算。
了解蜗杆传动的失效形式及常用材料和结构。
能力目标
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。。
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。
素质目标
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。
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。
教学要求
掌握蜗杆传动的主要优点和缺点及应用场合。
理解中间平面确定方法和确定直径系数值的目的。
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。
掌握常用蜗杆与蜗轮的常用材料及热处理方法。
【教学重点】
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。
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】
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。
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】
机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006。
吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。
蜗杆传动教具或实物，课件，挂图。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
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
从演示中，可以得出蜗杆传动有以下几个特点：
传动比大，蜗杆转动一圈，蜗轮才转过一个齿。
两轴相错成90°。
只能蜗杆带动蜗轮，蜗轮不能带动蜗杆，即传动具有自锁性。
蜗杆和蜗轮的接触为圆弧面，接触面积大，属于滑动摩擦，因此摩擦发热严重。
以上这些特点都是其他齿轮传动所没有的。
2．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。
蜗杆的失效形式及常用材料和结构
由蜗杆蜗轮的接触面大，相对滑动速度大，摩擦力必定很大，发热严重，导致齿面胶合，损坏轮齿使传动失效。所以选用齿轮材料以防止胶合为首要考虑的问题，两种不同的材料啮合是最不容易胶合的，考虑到齿轮的使用寿命和抗胶合能力，一般蜗杆常用45钢调质或中碳合金钢经过热处理提高齿面硬度提高耐磨性，而蜗轮选用耐磨性好而又抗胶合性强的铸造锡青铜，不重要的齿轮可以选用铸铁材料。
为了节约有色金属，常把蜗轮做成齿芯部份用铸钢材料而齿圈部份用锡青铜，然后组合联接而成。
三．小结
1．蜗杆传动的主要特点。
2．蜗杆传动的基本参数和几何尺寸。
3．常用作蜗杆蜗轮的材料。
四．布置作业
【课后分析】

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