學習情境7 蝸桿傳動

1、機械設計基礎教案學習情境學習情境7蝸桿傳動蝸桿傳動主講教師吳明清指導教師授課日期授課班級12模具學習情境任務9設計機床中的蝸桿傳動學時4能力目標設計蝸桿傳動的能力訓練項目掌握蝸桿、渦輪的材料及參數(shù)的選擇；蝸桿的強度計算知識點設計蝸桿參數(shù)的步驟和方法教學重點與難點設計蝸桿參數(shù)的步驟和方法教學方法任務驅(qū)動教學與典型案例講解相結(jié)合教學準備課件，黑板，多媒體設備等。檢測與評價教師評價與學生自評與互評相結(jié)合；職業(yè)能力(占70%)、職業(yè)素質(zhì)(30%

2、)；評價成績采用百分制。教案設計教學過程教學內(nèi)容課前組織（5min）1清點學生人數(shù)；2檢查授課環(huán)境；3鏈接多媒體課件。任務導入（5min）蝸桿傳動機構(gòu)由蝸輪和蝸桿組成，如圖81所示，用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力，通常是兩軸在空間相互垂直，軸交錯角Σ=90，一般蝸桿為主動件，作減速運動。根據(jù)已知條件設計蝸桿。圖81蝸桿傳動資訊（45min）1.蝸桿傳動的類型⑴按蝸桿的外形不同，蝸桿傳動可分為圓柱面蝸桿傳動、如圖82(a)所示，圓弧

3、面蝸桿傳動、如圖82(b)所示，錐面蝸桿傳動，如圖82(c)所示；圓弧面蝸桿和錐面蝸桿的制造較困難，安裝要求較高，故不如圓柱蝸桿應用廣泛。⑵按螺旋面形狀的不同，圓柱面蝸桿又可分為阿基米德蝸桿（ZA型，圖83）和漸開線蝸桿（ZI型，圖84）等。漸開線蝸桿端面齒廓為漸開線，加工時刀具的切削刃與基圓相切，兩把刀分別車出左右螺旋面。阿基米德蝸桿端面齒廓是阿基米德螺旋線，軸向齒廓是直線，加工方法與加工普通梯形螺紋相似，刀刃的頂平面通過蝸桿軸線，車

4、削容易，測量方便，應用最廣，但機械設計基礎教案2.4蝸桿與蝸輪結(jié)構(gòu)由于蝸桿的直徑較小，通常和軸做成一個整體，如圖86所示。螺旋部分常用車削加工，也可用銑削加工。車削加工時需有退刀槽，因此剛性較差。蝸輪的結(jié)構(gòu)可做成整體式或組合式。圖98蝸桿軸圖86蝸桿軸⑴整體式蝸輪整體式蝸輪主要用于鑄鐵蝸輪或直徑小于100mm的青銅蝸輪，如圖87(a)所示。⑵組合式蝸輪為了節(jié)約貴重金屬，直徑較大的蝸輪常采用組合式結(jié)構(gòu)，齒圈用青銅材料制造，而輪芯用鑄鐵或鑄

5、鋼制造。其組合形式有以下三種:①齒圈壓配式如圖87(b)所示，它是將齒圈緊套在輪芯上，兩者采用H7r6的過盈配合。為增加聯(lián)接的可靠性，通常在接縫處加裝4～6個直徑為（1.2～1.5）m的緊定螺釘，m為蝸輪模數(shù)。為了便于鉆孔，應將螺孔中心線向材料較硬的一邊偏移2～3mm。這種結(jié)構(gòu)用于尺寸不太大而且工作溫度變化較小的場合。②螺栓聯(lián)接式如圖87(c)所示，齒圈與輪芯用普通螺栓或鉸制孔螺栓聯(lián)接，由于裝拆方便，常用于尺寸較大或磨損后需更換蝸輪齒圈

6、的場合。③鑲鑄式蝸輪如圖87(d)所示將青銅輪緣鑄在鑄鐵輪芯上，輪芯上制出榫槽，以防軸向滑動。僅用于成批生產(chǎn)的蝸輪。de2de2（a）（b）（c）（d）圖87蝸輪結(jié)構(gòu)2.5蝸桿傳動的受力分析在進行受力分析時，與斜齒輪傳動一樣，首先要分清主動件和從動件(一般蝸桿主動)螺旋線是右旋還是左旋(一般為右旋)，旋轉(zhuǎn)方向是順時針還是逆時針。如圖88所示，為右旋蝸桿逆時針方向轉(zhuǎn)動時的蝸輪蝸桿傳動的受力情況。作用在工作面節(jié)點C處的法向力Fn1，可分解為