蜗杆传动教案
蜗杆传动教案范文
蜗杆传动教案范文教案：蜗杆传动【教学目标】1.了解蜗杆传动的基本原理和组成结构；2.掌握蜗杆传动的优点和应用范围；3.能够用蜗杆传动解决实际问题。
【教学重点】1.蜗杆传动的基本原理和组成结构；2.蜗杆传动的优点和应用范围。
【教学难点】蜗杆传动的优点和应用范围的深入理解。
【教学方法】1.讲解与演示相结合的方法；2.案例分析和讨论。
【教学过程】【Step 1】导入与目标检测（5分钟）教师通过引入一个实际应用问题，如机械手臂的控制，让学生思考如何实现这一过程。
然后引导学生讨论可能的传动方式，并引出蜗杆传动。
【Step 2】蜗杆传动的基本原理（15分钟）1.教师通过图示和实物展示蜗杆传动的基本原理，解释蜗杆的构造和工作方式。
2.引导学生分析蜗杆传动的工作原理，包括蜗杆与蜗轮之间的接触、相对运动和传递转矩的过程。
【Step 3】蜗杆传动的组成结构（20分钟）1.教师讲解蜗杆传动的组成结构，包括蜗杆、蜗轮、轴承等。
2.教师通过实物展示和图示，让学生了解蜗杆传动的实际构造。
【Step 4】蜗杆传动的优点和应用范围（20分钟）1.教师讲解蜗杆传动的优点，如传递大功率、承载能力强、平稳运行等。
2.引导学生思考蜗杆传动的应用范围，如机械工程、电气工程、航天工程等。
【Step 5】案例分析与讨论（20分钟）1.教师提供一个实际应用案例，让学生通过蜗杆传动解决问题。
2.学生分组讨论，并在讨论中解决问题。
3.学生展示自己的解决方案，并进行讨论和反思。
【Step 6】小结与延伸（10分钟）1.教师对本节课的内容进行小结，并再次强调蜗杆传动的优点和应用范围。
2.教师提供一些延伸问题，让学生进一步思考和学习。
【Step 7】作业布置（5分钟）布置作业：要求学生选择一个机械设备，探究其传动部分是否采用蜗杆传动，并分析其原因和优点。
【教学反思】本节课通过引入实际问题，让学生在思考中获得对蜗杆传动的认识。
在讲解蜗杆传动的原理和结构时，结合图示和实物展示，使得学生能够更加直观地理解。
(完整word版)蜗杆传动教案.doc
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。
认识蜗杆、蜗轮及蜗杆传动教案（样例5）
认识蜗杆、蜗轮及蜗杆传动教案（样例5）第一篇：认识蜗杆、蜗轮及蜗杆传动教案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z1、z2分别表示蜗杆的头数和蜗轮的齿数。
其传动比为i12=n1n2=z2z1由于z1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i=28～80。
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。
蜗杆传动教案设计
蜗杆传动教案设计一、教学目标让学生理解蜗杆传动的原理、特点和应用，掌握蜗杆传动的相关计算，培养学生的空间想象能力和分析问题的能力。
二、教学重难点重点：蜗杆传动的特点和主要参数。
难点：蜗杆传动的受力分析。
三、教学准备多媒体课件、蜗杆传动模型。
四、教学过程师：同学们，咱们今天来学习一种新的传动方式，叫蜗杆传动。
大家先看看这个模型，有什么发现呀？生：看着像齿轮，但又不太一样。
师：对啦，这就是蜗杆传动。
那大家想想，蜗杆传动和我们之前学的齿轮传动有什么区别呢？生：好像形状不太一样。
师：非常好，这只是其中一个方面哦。
那蜗杆传动有什么特点呢？生：不知道。
师：蜗杆传动的特点呀，有传动比大、传动平稳、可以自锁等等。
那大家知道蜗杆传动都用在哪些地方吗？生：不太清楚。
师：像一些减速装置呀，就会用到蜗杆传动。
接下来咱们重点来学习一下蜗杆传动的主要参数。
大家看课件，这个是什么呀？生：是蜗杆的直径系数。
师：没错，那它有什么作用呢？生：……师：它呀，会影响蜗杆的尺寸和强度哦。
然后还有蜗杆的头数、蜗轮的齿数这些参数。
那蜗杆传动的受力分析怎么看呢？大家结合这个图来思考一下。
生：有点难理解。
师：别着急，咱们一起来分析分析。
看这里，这个力是怎么来的呢？生：好像是因为转动产生的。
师：对啦，非常棒！那这个力又有什么特点呢？……师：好啦，今天的内容就学到这里，大家都理解了吗？生：差不多理解了。
五、教学反思通过本次教学，学生对蜗杆传动有了初步的认识和理解，但在受力分析部分还需要进一步加强练习和巩固。
在今后的教学中，要更加注重引导学生思考和分析问题，培养学生的自主学习能力。
同时，要多准备一些实例，让学生更好地理解和应用所学知识。
蜗杆传动教案.docx
课堂教学安排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。
i 圆狐園註蝎杆传动'坯画蜗杆传动蝎杆的外形是圜弧冋转而，同IIjP⅛⅛的齿数多，传动平稳；齿面利干润滑袖膜形成，传动效啼较高iitt⅛tm⅛重合度大；承截能力和效率鮫高口本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。
三、蜗杆传动的精度等级 分为12个精度等级，常用 5〜9级。
蜗杆分左旋和右旋。
主要教学内容及步骤教学过程师生活动设计 意图等一、 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。
主要用于中小功率，间断工作的场合。
广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。
二、 蜗杆传动的类型r 普通圆柱蜗杆传动 园柱蜗杆佞动弋阿基米德蝎杆（込A⅛⅛杆） 渐开线捣杆（ZI 蜗杆） 法向直廓蜗杆导入：通过减 速器减速装 置导入。
看拆开的减 速器演示PPT左旋右旋蜗杆还有单头和多头之分。
阿基来德蜗杆延伸渐开线（法向直廓）蜗杆渐开线蜗杆左右旋向与螺纹旋向判定方法相同。
四、蜗杆的类型圆柱蜗杆环⅛⅛杆圆锥蜗杆课前准备蜗杆一根与蜗轮一个，课堂演示蜗轮与蜗杆传动过程。
普通圆柱蜗杆（按刀具位置不同）E斩开线蛭!杆（ZH刀刃与蝎杆的基圆柱相切特点:端面…渐开线后两种蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿基米德蜗杆。
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：1•模数m和压力角α中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。
中间平面：通过蜗杆轴线并与姻轮轴线垂直的平面次是蝎杆的轴面L是蝎轮的端面蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）内确定。
机械基础教案蜗杆传动
课题
§5蜗杆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
《第三版》P68图3-47
图（未完）
（四）板书设计
（五）小结：
（六）课后作业
（七）课后分析
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）。
《机械设计基础》电子教案 项目六 蜗杆传动
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
任务引入 解决任务的方法 相关知识点介绍 知识拓展 ——— 蜗杆传动的类型 思考及练习题
6.1 任务引入
蜗杆传动是蜗杆与蜗轮相互啮合组成的一种传动机构，主要 用于传递空间交错轴间的运动和动力，常用于要求传动比大、 结构紧凑的场合 。 图 6-1 需要在小空间内实现上层 X 轴 到下层 Y 轴的大传动比传动， 所选择的就是蜗杆传动 。 蜗 杆传动广泛应用于机床、 汽车、 仪器、 起重运输机械、 冶 金机械及其他机械制造工业中，其最大传动功率可达 75GkW ， 但通常用在 50kW 以下 。
课题四 蜗杆传动的材料和结构 一、 蜗杆传动的材料
选用蜗杆传动材料时不仅要满足强度要求，更重要的是具有 良好的减摩性、抗磨性和抗胶合的能力 。 蜗杆一般用碳素 钢或合金钢制造 。
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6.3 相关知识点介绍
二 蜗杆和蜗轮的结构
蜗杆通常与轴做成一体， 除螺旋部分的结构尺寸取决于蜗杆 的几何尺寸外，其余的结构尺寸可参考轴的结构尺寸而定 。 图 6-7 （ a ） 为铣制蜗杆， 在轴上直接铣出螺旋部分， 刚性较好 。 图 6-7 （ b ） 为车制蜗杆，刚性稍差 。 蜗轮的结构有整体式和组合式两类 。 图 6-8 （ a ） 所示 为整体式结构， 多用于铸铁蜗轮或尺寸很小的青铜蜗轮 。 为了节省有色金属，对于尺寸较大的青铜蜗轮一般制成组合 式结构， 为防止齿圈和轮心因发热而松动， 常在接缝处再 拧入 4 耀 6 个螺钉， 以增强连接的可靠 性 （ 图 6-8 （ b ））， 或 采 用 螺 栓 连 接（ 图 6-8 （ c ）） ，也 可在铸铁轮心上浇注青铜齿圈（ 图 6-8 （ d ）） 。
蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮相似 。 如图 6-6 所 示。 蜗杆和蜗轮轮齿上的作用力（ 圆周力、 径向力、 轴向力） 方向的决定方法与斜齿圆柱齿轮相同 。
《机械设计基础(活页式教材)》电子教案 蜗杆传动
3.锥蜗杆传动
如图所示，蜗杆为一等导程的锥形螺纹，故称锥蜗杆。涡轮像一个曲线齿圆锥齿轮，故称锥轮。他们的轴线在空间交错，交错角通常为90°。锥蜗杆传动的特点是：啮合齿数多，重合度大，故传动平稳，承载能力高，涡轮能用淬火钢制造，可节省有色金属。
12.1 蜗杆传动的类型和特点
12.2.1 蜗杆传动的主要参数及其选择
12.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
式中 、 为标准值。ZA型蜗杆 ，ZI、ZN型蜗杆的法向压力角 。
2.蜗杆分度圆直径d1和蜗杆直径系数q
由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制 滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆 直径d1。
12.1 蜗杆传动的类型和特点
③ 法向直廓圆柱蜗杆(ZN型)
如图所示，亦称延伸渐开线蜗杆。蜗杆的法向剖面N-N上具有直线齿廓，轴向剖面I-I具有外凸曲线。端面齿廓为延伸渐开线。蜗杆可以车制，车削时刀具法向放置，有利于车削 ＞15°的多头蜗杆，还可以磨削加工。这种蜗杆加工简单，加工精度容易保证，常用于机床的多头精密蜗杆的传动。
阿基米德蜗杆（ZA型）渐开线蜗杆（ ZI型） 法向直廓蜗杆（ZN型）锥面包络圆柱蜗杆 （ZK型）
圆柱蜗杆传动
环面蜗杆传动
锥蜗杆传动
普通圆柱蜗杆传动
圆弧圆柱蜗杆传动
其蜗杆的螺旋面是用刃边为凸圆弧形 的车刀切制而成的。
其蜗杆体在轴向的外形是以凹弧面为母线所形成的旋转曲面，这种蜗杆同时啮合齿数多，传动平稳；齿面利于润滑油膜形成，传动效率较高；
在中间平面内蜗杆与蜗轮的啮合就相当于渐开线齿条与齿轮的啮合。在蜗杆传动的设计计算中，均以中间平面上的基本参数和几何尺寸为基准 。
蜗杆传动教案
蜗杆传动教案教案标题：蜗杆传动教案教案目标：1. 了解蜗杆传动的基本原理和应用领域。
2. 掌握蜗杆传动的优缺点以及与其他传动方式的比较。
3. 理解蜗杆传动的组成部分及其工作原理。
4. 学会计算蜗杆传动的传动比和效率。
5. 能够应用蜗杆传动解决实际问题。
教学步骤：1. 导入（5分钟）- 引入蜗杆传动的概念，提出问题：你知道什么是蜗杆传动吗？它有哪些应用？ - 学生回答问题并进行简要讨论。
2. 知识讲解（15分钟）- 介绍蜗杆传动的基本原理和应用领域。
- 讲解蜗杆传动的优缺点，与其他传动方式的比较。
- 分析蜗杆传动的组成部分及其工作原理。
3. 计算练习（20分钟）- 给学生提供一些蜗杆传动的实际问题，要求他们计算传动比和效率。
- 学生独立完成计算，并与同桌讨论解题思路。
- 部分学生上台讲解解题过程，并与全班共同讨论。
4. 实例分析（15分钟）- 提供一个实际案例，要求学生分析并设计蜗杆传动方案。
- 学生小组合作完成分析和设计，并向全班展示他们的方案。
- 全班共同讨论各组方案的优缺点。
5. 拓展应用（10分钟）- 引导学生思考蜗杆传动在其他领域的应用，并讨论其优势和限制。
- 鼓励学生自主学习和探索更多蜗杆传动的应用案例。
6. 总结与评价（5分钟）- 总结蜗杆传动的基本原理和应用领域。
- 学生互评课堂表现，教师进行总体评价。
教学资源：1. PowerPoint演示文稿，用于知识讲解和案例分析。
2. 实际案例材料，用于学生分析和设计蜗杆传动方案。
3. 计算练习题，用于学生练习计算传动比和效率。
评估方式：1. 计算练习的答案和解题过程评估。
2. 实际案例分析和设计方案的评估。
3. 学生参与度和表现的评估。
教案特点：1. 结合理论知识和实际应用，注重培养学生的解决问题的能力。
2. 强调学生的合作学习和交流能力，鼓励思考和探索。
3. 通过实例分析和拓展应用，拓宽学生对蜗杆传动的认识和理解。
教案建议和指导：1. 在讲解蜗杆传动的原理时，可使用图示或动画等辅助工具，提高学生的理解和记忆效果。
蜗杆传动 教学设计
蜗杆传动教学设计蜗杆传动是一种常见的机械传动方式，通过蜗轮和蜗杆之间的啮合来实现动力传递。
在教学中，可以通过以下步骤来进行设计教学：1. 引入知识：首先，介绍蜗杆传动的基本概念和结构，包括蜗轮、蜗杆的定义和特点。
可以通过图片和动画的方式呈现，让学生对蜗杆传动有一个直观的认识。
2. 工作原理：接下来，解释蜗杆传动的工作原理。
蜗杆传动是一种经济、实用、平稳且传动比较大的传动方式，适用于低速大扭矩的传动。
可以通过示意图和实物来演示蜗杆传动的工作原理，让学生能够更好地理解。
3. 啮合角和传动比：介绍蜗杆传动中的啮合角和传动比的概念。
啮合角是指蜗轮和蜗杆的啮合面的夹角，决定了蜗杆传动的传动比。
传动比是指输出轴转速与输入轴转速之间的比值。
通过计算实例和图表，帮助学生掌握如何计算和应用传动比。
4. 优缺点：介绍蜗杆传动的优缺点。
蜗杆传动具有传动比大、结构简单、噪音小等优点，但也存在传动效率低、制造成本高等缺点。
通过讨论和比较，让学生对蜗杆传动的优缺点有一个全面的了解。
5. 应用案例：引入蜗杆传动的应用实例。
讲解蜗杆传动在工程和日常生活中的应用，如工厂中的输送带、电动车的巡航控制等。
通过实例分析，让学生能够将理论知识与实际应用相结合。
6. 实验设计：设计相关实验来加深学生对蜗杆传动的理解。
可以设计拆卸蜗杆传动装置、测量传动比的实验，让学生亲自操作并观察实验结果，加深对蜗杆传动的理解和掌握。
7. 综合评价：对学生进行综合评价，可以设计小组或个人作业来检验学生对蜗杆传动的理解与应用能力。
例如，设计蜗杆传动机械装置，计算传动比和效率等。
同时，可以要求学生写出关于蜗杆传动的优缺点的论述。
以上是一个大致的教学设计，可以根据具体的教学需求进行调整和完善。
通过这样的教学设计，能够帮助学生全面了解蜗杆传动，并掌握相关的计算和应用能力。
机械基础教案 第十章 蜗杆传动
第十章蜗杆传动（5学时）一、教学目标及基本要求1、了解蜗杆传动的类型，掌握蜗杆传动的几何参数的计算和选择方法，并着重了解蜗杆直径系数q的含义及引入此系数的意义。
2、蜗杆传动的力分析及强度计算。
3、了解蜗杆传动的承载能力计算。
4、了解蜗杆传动的热平衡的重要性并掌握其计算方法。
5、了解圆柱蜗杆的刚度计算及蜗杆、蜗轮的结构设计。
二、教学内容第一节概述第二节普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算第三节蜗杆传动的滑动速度和效率第四节蜗杆传动的失效形式和材料选择第五节蜗杆的受力分析及计算载荷第六节普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算第七节圆柱蜗杆的刚度计算第八节蜗杆传动的润滑与热平衡计算第九节蜗杆与蜗轮的结构设计三、教学内容的重点和难点重点：1、蜗杆的直径系数、蜗杆传动的传动比、蜗轮齿数的选择2、蜗杆传动的受力分析、强度计算3、蜗杆传动的热平衡计算难点：蜗杆传动的受力分析及设计计算。
四、教学内容的深化与拓宽见参考书。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。
在教学过程中，注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
六、主要参考书目1. 龙振宇主编．机械设计．北京：机械工业出版社，20022. 濮良贵主编．机械设计．北京：清华大学出版社，20013. 邱宣怀主编，机械设计（第四版），高等教育出版社，19984. 余俊等主编，机械设计（第二版），高等教育出版社，1986七、相关的实践性环节无八、课外学习要求见参考书目。
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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。
主要用于中小功率，间断工作的场合。
广泛用于机床、冶金、矿山及起重设备中。
二、蜗杆传动的类型本章主要介绍普通圆柱蜗杆及其设计。
三、蜗杆传动的精度等级分为12个精度等级，常用5～9级。
蜗杆分左旋和右旋。
导入：通过减速器减速装置导入。
看拆开的减速器演示PPT左旋右旋蜗杆还有单头和多头之分。
四、蜗杆的类型左右旋向与螺纹旋向判定方法相同。
课前准备蜗杆一根与蜗轮一个，课堂演示蜗轮与蜗杆传动过程。
后两种蜗杆的加工，刀具安装较困难，生产率低，故常用阿基米德蜗杆。
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:1. 模数m和压力角α中间平面：通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线垂直的平面。
蜗杆、蜗轮的参数和尺寸大多在中间平面（主平面）内确定。
由于蜗轮是用与蜗杆形状相仿的滚刀，按范成原理切制轮齿，所以ZA蜗杆传动中间平面内蜗轮与蜗杆的啮合就相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。
在主平面内，蜗轮蜗杆的传动相当于齿轮齿条的啮合传动。
蜗轮蜗杆正确啮合条件是：蜗杆的轴面模数ma1和轴面压力角αa1应分别等于蜗轮的端面模数mt2和端面压力角αt2，即ma1 =mt2 =mαa1=αt2= α模数m的标准值，见表12-1；压力角标准值为20°，ZA蜗杆取轴向压力角为标准值，ZI蜗杆取法向压力角为标准值。
对比阿基米德蜗杆与渐开线螺杆的区别，主要分析加工蜗杆时刀具安装的不同。
讲解蜗杆主要参数的时候要与齿轮及螺纹主要参数进行对比。
其中有很多相通的地方，如模数、压力角。
杆分度圆(中圆)直径用d 1表示，其值见表10-1。
蜗轮分度圆直径以d 2表示。
在两轴交错角为90°的蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的导程角γ应与蜗轮分度圆上的螺旋角β大小相等旋向相同，即γ=β 2. 传动比i 、蜗杆头数z 1和蜗轮齿数z 2设蜗杆头数为z 1，蜗轮齿数为z 2，当蜗杆转一周时，蜗轮转过 z 1 个齿( z 1 / z 2周)。
因此，其传动比为z 1↑→g ↑→效率 η↑，但加工困难。
z 1↓→ 传动比 i ↑，但传动效率 η↓。
(蜗杆头数与传动效率关系) 常取，z 1＝1，2，4，6。
可根据传动比，参考表 10-2中的荐用值选取。
z 2= i z 1 。
如 z 2太小，将使传动平稳性变差。
如 z 2太大，蜗轮直径将增大，使蜗杆支承间距加大，降低蜗杆的弯曲刚度。
一般取 z 2＝32～80。
（Z 1与Z 2的荐用值表：12-2） 3. 蜗杆直径系数q 和导程角γ 由于蜗轮是用与蜗杆尺寸相同的蜗轮滚刀配对加工而成的，为了限制滚刀的数目，国家标准对每一标准模数规定了一定数目的标准蜗杆分度圆直径d 1（参见表12-1）。
直径d 1与模数m 的比值称为蜗杆的直径系数q 。
即： 当模数m 一定时，q 值增大则蜗杆直径d 1增大，蜗杆的刚度提高。
因此，对于小模数蜗杆，规定了较大的q 值，以保证蜗杆有足够的刚度。
如图所示蜗杆螺旋面与分度圆柱的交线为螺旋线。
m z p z p x z π111==导程qz d m z d p z x 11111tg ===πγ4.齿面间滑动速度vs 蜗杆传动即使在节点C 处啮合，齿廓之间也有较大的相对滑动，滑动速度vs 沿蜗杆螺旋线方向。
设蜗杆圆周速度为v l 、蜗轮圆周速度为v 2 ，由图可得列举蜗杆蜗轮传动案例，说明该传动能应用在较大传动比场合，是该传动的优点。
让学生分组讨论导程角对加工制造与自锁的关系。
m/s cos 12221γvv v v s =+= 滑动速度的大小，对齿面的润滑情况、齿面失效形式、发热以及传动效率等都有很大影响。
5. 中心距a 当蜗杆节圆与分度圆重合时称为标准传动，其中心距计算式为 a =0.5(d 1+d 2)=0.5m (q +z 2) 注意： a ≠0.5m (z 1+z 2) 。
中心距的常用值见表10-3注。
二、圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 设计蜗杆传动时，一般是先根据传动的功用和传动比的要求，选择蜗杆头数z 1和蜗轮齿数z 2，然后再按强度计算确定模数m 和蜗杆分度圆直径d 1(或q )，再根据表10-3计算出蜗杆、蜗轮的几何尺寸(两轴交错角为90°、标准传动)。
表10-3 蜗杆传动的几何尺寸计算 蜗轮的转向 左右手法： 左旋左手，右旋右手，四指转向ω1，拇指反向；即为v 2。
例10-1 在带传动和蜗杆传动组成的传动系统中，初步计算后取蜗杆模数 m=4mm 、头数 z 1=2、分度圆直径d 1 =40mm ，蜗轮齿数 z 2=39，试计算蜗杆直径系数q 、导程角γ及蜗杆传动中心距 a 。
讲明判定传动转向的方法，举例讲解其应用。
解(1) 蜗杆直径系数=40/4=10(2) 导程角由式（12-2）得=2/10=0.2γ =11.3099°(11°18‘36“)(3) 传动中心距 a =0.5(q + z2 )=0.5×4×(10+39)=98mm讨论①也可将蜗轮齿数改为z2=40，即中心距圆整为a =0.5×4×(10+40)=100mm。
由此引起的传动比的变化可在传动系统内部作适当调整。
②如果是单件生产又允许采用非标准中心距，就取 a=98mm。
③在不改变传动比的情况下，若想将中心距圆整为 a=100mm，就只能采用变位传动了。
方法是在切制蜗轮时将滚刀外移2mm，即将滚刀与被切蜗轮的中心距由98mm增加到100mm。
有关变位蜗杆传动的计算，参见机械设计手册。
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1. 主要失效形式：胶合、磨损、点蚀等。
在润滑良好的闭式传动中，若不能及时散热，胶合是其主要的失效形式。
在开式和润滑密封不良的闭式传动中，蜗轮轮齿的磨损尤其显著。
2. 设计准则3.常用材料由于蜗杆传动的特点，蜗杆副的材料不仅要求有足够的强度，更重要的是具有良好的减摩耐磨和抗胶合性能。
为此常采用青铜作蜗轮齿圈，并与淬硬磨削的钢制蜗杆相匹配。
蜗杆的常用材料为碳钢和合金钢。
高速重载的蜗杆常用15Cr、20Cr渗碳淬火，或45钢、40Cr淬火。
低速中轻载的蜗杆可用45钢调质。
精度要求高的蜗杆需经磨削。
二、蜗杆和蜗轮的结构由于蜗杆的直径不大，所以常和轴做成一个整体（蜗杆轴），当蜗杆的直径较大时，可以将轴与蜗杆分开制作。
无退刀槽，加工螺旋部分时只能用铣制的办法。
对传动失效形式的掌握有例于学生在今后使用过程中合理的保护蜗轮、蜗杆，所以要让学生掌握这部分内容。
有退刀槽，螺旋部分可用车制，也可用铣制加工，但该结构的刚度较前一种差。
为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。
为了节省铜材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜，轮芯用铸铁或碳素钢。
常用蜗轮的结构形式如下：第四节圆柱蜗杆传动的受力分析蜗杆传动的受力分析与斜齿圆柱齿轮相似，轮齿所受法向力F n可分解为：径向力F r、周向力F t、轴向力F a。
一、力的大小当两轴交错角为90°时，各力大小为：式中：T2=T1iη，η为蜗杆传动的效率。
二、力的方向①当蜗杆主动时，各力方向判断如下：②蜗杆上的圆周力Ft1的方向与蜗杆转向相反。
③蜗杆上的轴向力 Fa1的方向可以根据蜗杆的螺旋线旋向和蜗杆转向，用（左）右手定则判断。
④蜗轮上的圆周力 Ft2 的方向与蜗轮的转向相同（与蜗杆上的受力分析是教学的难点，此内容不需要讲解过细，让学生大体了解。
⑤蜗轮上的轴向力 Fa2 的方向与蜗杆上的圆周力 Ft1的方向相反。
⑥蜗杆和蜗轮上的径向力 Fr1 、Fr2的方向分别指向各自的轴心。
主动轮（蜗杆）：左旋用左手右旋用右手四指------ 方向拇指-------F a1方向从动轮（蜗轮）：F t2与F a1反向，由此确定其转向。
例1：标出各图中未注明的蜗杆或蜗轮的转动方向，绘出蜗杆和蜗轮在啮合点处的各分力的方向（均为蜗杆主动）。
例：传动系统如图，已知轮4为输出轮，转向如图，试：1、合理确定蜗杆、蜗轮的旋向；2、标出各轮受力方向。
蜗杆传动的主要失效形式是胶合和磨损。
但目前依据胶合和磨损的强度计算缺乏可靠的方法和数据，因而通常沿用接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算蜗杆传动的承载能力，而在选用许用应力时适当考虑胶合和磨损失效因素的影响，故其强度计算公式是条件性的。
由于蜗杆齿是连续的螺旋，其材料的强度又很高，因而失效总是出现在蜗轮上，所以蜗杆传动只需对蜗轮轮齿进行强度计算。
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目的：防止“点蚀”和“胶合”失效。
以蜗杆蜗轮节点为计算点，计算齿面接触应力σH。
校核公式:设计公式：上两式中KA为载荷系数，一般取KA=1.1~1.3。
当载荷平稳，蜗轮圆周速度v2≤3m/s和 7级精度以上时，取小值，否则取大值。
当蜗轮材料为锡青铜时，其材料具有良好的抗胶合能力,蜗轮的损坏形式主要是疲劳点蚀，其承载能力取决于轮齿的接触疲劳强度。
因此，许用接触应力与应力循环次数N、材料及相对滑动速度v2有关。
可按表12-4 选择。
当蜗轮材料为无锡青铜、黄铜或铸铁时，材料的强度较高，抗点蚀能力强，蜗轮的损坏形式主要是胶合，其承载能力取决于其抗胶合能力，与应力循环次数无关，因此，许用接触应力可从表12-5查取。
二、蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算目的：防止“疲劳断齿”。
强度条件：σF≤[σF]校核公式：设计公式：三、蜗杆的刚度计算:蜗杆较细长，支承距离大，若受力后产生的挠度过大，则会影响正常的啮合传动。
蜗杆产生的挠度应小于许用挠度。
由切向力和径向力产生的挠度分别为：合成总挠度为：第六节圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算一、蜗杆传动的效率与齿轮传动类似，闭式蜗杆传动的功率损耗包括三部分：轮齿啮合摩擦损耗，轴承中摩擦损耗以及搅动箱体内润滑油的油阻损耗。
其总效率为η=η1η2η3其中最主要的是啮合效率，当蜗杆主动时，啮合效率可按螺旋传动的效率公式求要求学生试着查表找数据进行，代入公式进行强度验算。
因此考虑 η2η3后，蜗杆传动的总效率为式中：γ为蜗杆导程角；ρ′为当量摩擦角，ρ′=arctg f ′。
当量摩擦系数 f ′主要与蜗杆副材料、表面状况以及滑动速度等有关(见表10-7)。