认识蜗杆、蜗轮及蜗杆传动教案
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。
《机械基础(第2版)》教学讲义 5、 掌握机械传动 4、蜗杆蜗轮传动
动的润滑与 学生了解蜗
散热。
杆传动的润
滑；认识蜗杆
听教师讲解。 传动的散热。
要求学生看教材，回答相应的问题。
讲解重点：蜗杆传动的润滑方法。
（2）蜗杆传动的散热
提问：蜗杆传动的散热方法有哪些？
要求学生看教材，回答相应的问题。
讲解重点：风扇冷却、内水管冷却、外冷却器冷却。
1、蜗杆传动的类型和特点。
2、蜗杆传动的失效形式、材料选择和结构。 小 结 3、蜗杆头数 Z1 、蜗轮齿数 Z2 和传动比 i 。
任务四 认识蜗杆蜗轮传动
课题
《认识蜗杆蜗轮传动》
授课时间
授课时数
4
课型
讲授
1、了解蜗杆传动的类型。 2、理解蜗杆传动的特点。
3、掌握蜗杆传动的受力方向的判断、蜗轮回转方向的判断。
4、了解蜗杆传动的失效形式。
教学目标 5、了解蜗杆、蜗轮材料的选择和热处理。
6、了解蜗杆、蜗轮的结构形式。
7、掌握蜗杆传动中传动比的含义及计算公式。
一般为多少？
要求学生看教材，回答相应的问题。
讲解重点：头数与齿数。
提问：蜗杆传动的传动比怎么计算？ 要求学生看教材，回答相应的问题。 讲解重点：蜗杆传动的传动比计算。 4、蜗杆传动的润滑与散热 （1）蜗杆传动的润滑 提问：如何选择蜗杆传动的润滑方法？
学生看教材， 培 养 学 生 的
自 学 蜗 杆 传 自学能力。让
学生回顾齿 轮传动的知 识，并回答问 题。
培养学生复 习、归纳的学 习习惯。
提问：齿轮传动的特点有哪些？
提问：标准直齿渐开线齿轮各部分名称有哪些？
提问：标准直齿渐开线齿轮的主要参数有哪些？
提问：标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸如何计算？
机械课件第12章蜗轮蜗杆
蜗轮蜗杆的设计流程
确定传动比
根据实际需求确定蜗轮蜗杆的传动比 ，以满足工作要求。
设计蜗轮蜗杆的结构
根据实际应用需求，设计蜗轮蜗杆的 结构，包括蜗杆的长度、直径、螺旋
线方向等。
选择设计参数
根据工作条件和强度要求，选择合适 的模数、压力角、蜗杆直径等设计参 数。
蜗轮蜗杆传动由两个交错轴线、相互咬合的蜗轮 02 和蜗杆组成，通过蜗轮的旋转带动蜗杆的旋转。
蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平 03 稳、自锁等特点，广泛应用于各种机械传动系统
中。
蜗轮蜗杆的传动比计算
01 蜗轮蜗杆的传动比等于蜗轮的齿数除以蜗杆的齿 数，即i=z2/z1。
02 传动比的大小取决于蜗轮和蜗杆的齿数比，可以 根据实际需求选择合适的齿数比来满足不同的传 动要求。
02 传动比的计算是蜗轮蜗杆设计中的重要参数，对 于确定传动系统的性能和尺寸至关重要。
蜗轮蜗杆的效率分析
1
蜗轮蜗杆的效率受到多种因素的影响，包括润滑 条件、齿面摩擦、齿面磨损、制造精度等。
2
在理想情况下，蜗轮蜗杆的传动效率可以达到 90%以上，但在实际应用中，由于各种因素的影 响，效率可能会降低。
校核强度和稳定性
根据设计参数和实际工况，对蜗轮蜗 杆进行强度和稳定性的校核，确保其 能够满足工作要求。
蜗轮蜗杆的制造工艺
01
02
03
铸造工艺
通过铸造方法制造蜗轮蜗 杆的毛坯，常用的铸造工 艺有砂型铸造、金属型铸 造等。
切削加工
对铸造毛坯进行切削加工 ，以获得精确的外形和尺 寸，包括车削、铣削、磨 削等加工方式。
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。
机械基础---蜗杆传动
二、蜗杆的基本参数
（1）模数和压力角 中间平面 过蜗杆的轴线并与蜗轮轴线垂直的平面称为中 间平面。
在中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于齿条于渐开线 齿轮的啮合。
中间平面
以蜗杆的轴面参数、蜗轮的端面参数为标准参数，标准 压力角为α=20° （2）蜗杆的分度圆直径d1
即为蜗杆螺纹的中圆直径，简称中径，取值已被标准化
蜗杆传动
结构与特点 基本参数 材料 结构 传动比与几何尺寸计算
蜗杆传动的失效与维护
蜗杆传动
蜗杆传动的特点
蜗杆传动的组成： 由
蜗杆、蜗轮和 机架
组成
只能以蜗杆为主动件、蜗 轮从动件，传递空间交错 轴间的运动和动力
蜗杆传动的类型
类 型
圆柱蜗杆传动 圆弧面蜗杆传动
圆柱蜗杆
圆弧面蜗杆
蜗杆传动由于摩擦大，传动效率低，所以工作时发热量 较大。
在闭式传动中，如果不能及时散热，会使传动装置及润 滑油的温度不断升高，促使润滑条件恶化，最终导致胶 合等齿面损伤失效。
当工作油温t0 > 80℃ 时，须采取散热措施： 1）加散热片---增大散热面积（S↑）； 2）在蜗杆轴端加装风扇---加速空气的流通 3）在箱内装循环冷却水管或用循环油冷却 4）压力喷油循环润滑
蜗轮、蜗杆的材料不仅要求具有足够的强度，更重
要的是要具有良好的磨合和耐磨性能。 蜗杆采用碳素钢或合金钢：表面光洁、硬度高。 蜗轮齿圈采用青铜：减摩、耐磨性、抗胶合。 ◆ 蜗杆 高速重载传动 一般传动： 15Cr、20Cr 渗碳淬火 55 ~ 62 HRC
40、45、40Cr 表面淬火45 ~ 55 HRC
第六章 蜗杆传动设计
常用的蜗轮材料为铸造锡青铜（ZCuSn10P1、 ZCuSn5Pb5Zn5），铸造铝铁青铜 （ZCuAl1010Fe3）及灰铸铁（HT150、HT200） 等。锡青铜耐磨性最好，但价格较高，用于滑 动速度大于3m/s的重要传动；铝铁青铜的耐磨 性较锡青铜差一些，但价格便宜，一般用于滑 动速度小于4m/s的传动；如果滑动速度不高 （小于2m/s），对效率要求也不高时，可以采 用灰铸铁。为了防止变形，常对蜗轮进行时效 处理。 v1 2 2 相对滑动速度为： v s v1 v2
3、蜗杆头数z1 蜗杆头数z1可根据要求的传动比和 效率来选定。单头蜗杆传动的传动比可 以较大，但效率较低。如果要提高效率， 应增加蜗杆的头数。但蜗杆头数过多， 又会给加工带来困难。所以，通常蜗杆 头数取为1、2、4、6。
4、导程角γ 蜗杆的直径系数q和蜗杆头数z1选定之后，蜗 杆分度圆柱上的导程角γ也就确定了，如图7－8 z1 pa z1m z1m z1 pz 所示。 tan d1 d1 d1 d1 q 显然有： 其中：p z 为蜗杆的导程， pa 为蜗杆的轴向齿距
因此，在相同的尺寸下，其承载能 力可提高1.5～3倍（小值适于小中心距， 大值适于大中心距）；若传递同样的功 率，中心距可减小20％～40％。它的缺 点是：制造工艺复杂，不可展齿面难以 实现磨削，故不宜获得精度很高的传动。 只有批量生产时，才能发挥其优越性， 其应用现在已日益增加。
3．锥蜗杆传动 锥蜗杆传动中的蜗杆为一等导程的 锥形螺旋，涡轮则与一曲线齿圆锥齿轮 相似（如图6－2c）。 由于普通圆柱蜗杆传动加工制造简 单，用的最为广泛，所以我们主要介绍 以阿基米德蜗杆为代表的普通圆柱蜗杆 传动。
★必须指出：蜗杆传动的传动比不 等于蜗轮蜗杆的直径之比，也不等于蜗 杆与蜗轮的分度圆直径之比。 ★一般圆柱蜗杆传动减速装置的传 动比的公称值按下列选择：5、7.5、10、 12.5、15、20、25、30、40、50、60、 70、80。其中10、20、40和80为基本 传动比，应优先选用。
《蜗轮蜗杆》PPT课件
淬火钢* 250 230 210 180 160 120 90
HT 150、HT 200 渗碳钢 130 115 90 — — — —
HT 150
调质钢 110 90 70 — — — —
* 蜗杆未经淬火时需将表中[σH]值降低20%。
精选PPT
21
7.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
一、圆柱蜗杆传动的效率
作速度向量图，得: vS = v2 2+ v1 2 = v1 / cos γ v2 = v1 tgγ 蜗轮的转向: CW
精选PPT
2
ω2
v2
p
1
t
ω2 2 ω1
v2 p
1
γγ vS v1 t
23
表12-6 当量摩擦系数和当量摩擦角
蜗轮材料
蜗杆齿面硬度
滑动速度 vs m/s
0.01 0.10 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 8.00 10.0 15.0 24.0
式中：T1 、T1分别为作用在蜗杆与蜗轮上的扭矩。
T2= T1 i η
精选PPT
18
7.4.2 圆柱蜗杆传动的强度计算
1.接触疲劳强度
蜗轮齿面的接触强度计 算与斜齿轮相似，仍以 赫兹公式为基础。以蜗 轮蜗杆的节点处啮合相 应参数代入即可。
H
11
Fn •
1 2
b
1 12
1
2 2
E1
E2
精选PPT
19
m/s时→ ZCuAl10Fe3铝青铜。 m/s时→球墨铸铁、灰铸铁。
精选PPT
17
7.4 圆柱蜗杆传动的强度计算
7.4.1 力分析
ω2
第十章 蜗杆传动
b.凑传动比
' ' ' 1 a' 1 ( d d ) [( d 2 xm ) mz 1 2 1 2] 2 2
1 a1 ( d d ) 1 2 2) 2 2 (d1 mz
5.蜗杆传动的几何尺寸计算
见表10-3
互动：在蜗杆传动中，模数不变，选择较大直径系数产生什么后果？（蜗杆刚度和强度提高）
2.2 KT2YF 2.2 KT2YF F 2 [ F ] md1d 2 m d1 z 2
b2
360 cos
d1
Y 0.667
mn m cos
Y 1
2.2 KT2YF 2 m d1 z2 [ F ]
140
（表10-2）定m、d1
YFa2 —— 蜗轮齿形系数，按当量齿数从表10-5查
应用于冶金、矿山、石油等领域中空间两交错 轴间运动与动力传递。
vs v1
§10-2、普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 1、中间平面：通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面 2、在中间平面内，蜗杆 传动相当于齿轮齿条传 动，取该平面的参数为 基准值。 3、主要参数及其选择 1）模数、压力角 正确啮合条件：
2 d2
v2
P
1
d1
v2 vs v1
1 2 3
1 tg / tg ( V )
--啮合摩擦损耗所决定的效率
V
tg 1 2 3 (0.95 ~ 0.97) tg ( v )
互动：为什么蜗杆 传动一般布置在高 速级？
—— 当量摩擦角，查表10-9
节圆改变，蜗轮节圆永远与分度 圆重合。只对蜗轮变位。
3）变位系数计算 a.凑中心距
《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 。
机械设计基础涡轮蜗杆传动教案1
备课组长签名：______________教师签名：
班次
日期
课题：第8章蜗杆传动
8.1蜗杆传动的原理及特点8.2蜗杆传动的设计
教学目标（知识、技能、态度目标）
知识目标：1)掌握蜗杆传动的原理及特点；
2)了解蜗杆传动的设计方法；
技能目标：学会应用所学知识分析实际中的问题
态度目标：培养学生勤于思考、认真做事的良好习惯及分析问题、解决问题的能力
齿面间相对滑动较大，损耗大，效率低。
3＇检查学生到课情况并记录
2′导入
提问
引导法讲解
40分
举例法
【课件演示】
教学过程
教学方法与时间分配
2.加工蜗轮时需用与蜗杆参数、几何尺寸（除齿顶高高出一个顶隙外）完全相同的滚刀。
正确啮合条件:
8.2蜗杆传动的设计
1.失效形式
可能出现的失效形式与齿轮啮合相同,较大的vS，易发生齿面磨损和胶合,蜗杆是螺旋齿面，强度高、材料硬，所以失效总是发生于蜗轮轮齿上。
教学重点：蜗杆传动的原理及特点
教学难点：蜗杆传动的设计
课型：理论课
主要教学方法：讲授教学法、启发式教学法、演示教学法、比较法等
教学过程
教学方法与时间分配
Ⅰ、教学准备：
动画、课件
Ⅱ、组织教学：
检查学生到课情况Ⅲ、复Biblioteka 导入：锥齿轮啮合传动的条件?
Ⅳ、新课：
8.1蜗杆传动的原理及特点
1.特点:集齿轮传动、螺旋传动为一体,蜗杆转一周，蜗轮转过一(多)齿,i大，结构紧凑;具有自锁性,重合度大，连续啮合，传动平稳，噪音小
2.材料的选择
蜗杆硬：优质碳素钢、合金结构钢
蜗轮软：铸锡青铜、无锡青铜、灰铸铁，
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。
蜗杆传动教学课件PPT
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§5. 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算
三
热平衡条件：
、 蜗
单位时间内发热量H1=同时间内的散热量H2
杆 传
H1 1000 P(1)
H 2 d S (t0 ta )
动
1000 P(1)
的 热 平 衡
t0 ta
dS
5. 蜗轮齿数 z2及蜗杆头数 z1： 传动比 i12= 1／2= z2／z1 则 z2= iz1
推荐z1= 1、2、4、6，
6. 蜗轮分度圆直径d2 ：d2= mz2
7. 中心距 a ： a = r1+ r2= m（q+ z2）／2
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§1. 蜗杆传动的类型及特点
四、 正确啮合条件：
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§4. 蜗杆传动的承载能力计算
一、受力分析
Ft1
Fa 2
2T1 d1
Fa1
Ft 2
2T2 d2
Fr1 Fr2 Ft2tg
Fn
Fa1
cosn cos
2T2 d2 cosn cos
蜗杆上圆周力与其啮合点速 度方向相反；蜗轮上的圆周 力与其啮合点运动方向相同； 径向力指向各自的轮心。
单击…
1、实现大传动比；
2、传动平稳、噪声低；
3、可实现自锁；
4、齿面滑动速度大、效率低、制造成本高。
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蜗杆蜗轮公开课教案
课题：蜗杆传动（中职机械类通用教材第四版第五章第一节）授课班级：15机电授课老师：郑丽华课时：45分钟【教学目标】知识目标：1、了解蜗杆传动的特点和作用2、了解蜗杆传动的组成；3、了解蜗杆的分类；4、掌握蜗杆传动的工作原理和传动比；5、掌握蜗杆、蜗轮旋向判断及蜗轮回转方向的判定。
能力目标：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、蜗杆传动的工作原理和传动比；2、蜗杆、蜗轮旋向判断及蜗轮回转方向的判定。
【教学难点】掌握蜗杆、蜗轮旋向判断及蜗轮回转方向的判定。
【教具】1、蜗杆模型2、蜗杆传动视频动画3、蜗轮蜗杆多媒体课件【复习内容】1、齿轮传动的作用有哪些呢？齿轮传动的主要作用是传递动力,改变运动的速度和方向。
2、根据两个轴的相对位置，齿轮传动的分类有哪些呢？圆柱齿轮-----用于两平行轴之间的传动圆锥齿轮-----用于两相交轴之间的传动蜗轮蜗杆-----用于两交错轴之间的传动【导入新课】通过观看蜗杆传动在实际生活中的应用例子：电动伸缩门中的蜗杆传动、升降机中的蜗杆传动和万能分度头中的蜗杆传动，初步了解蜗杆传动在生活的应用，激发学生的学习兴趣。
【新课内容】一、蜗杆传动的特点和作用1、特点：蜗杆传动具有结构紧凑、传动比大、无噪声、振动小和自锁等优点。
广泛应用于机床分度机构、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械及其他机械设备中，如图所示的万能分度头。
2、作用：传递动力,改变运动的速度和方向。
二、蜗杆传动的组成蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成。
（如图）蜗杆和蜗轮都是一种特殊的斜齿轮。
1、蜗杆结构蜗杆通常与轴合为一体。
（如图）蜗杆蜗轮2、蜗轮结构蜗轮常采用组合结构。
连接方式有铸造连接、过盈配合和螺栓连接，结构分别如图。
三、蜗杆的分类1.按蜗杆形状不同，可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动，其中圆柱蜗杆传动又可分为阿基米得蜗杆（应用广泛）、渐开线蜗杆和法向直廓蜗杆。
蜗轮齿廓及蜗杆蜗轮传动特点课件
传动卡滞
可能是由于蜗杆蜗轮齿廓间存在异物 ，需要清洗传动系统并确保润滑油清 洁。
温升过高
可能是由于蜗杆蜗轮材料或润滑油选 择不当，需要更换适当的材料或润滑 油。
传动效率下降
可能是由于蜗杆蜗轮齿廓磨损严重或 润滑不良，需要更换磨损的齿廓或改 善润滑条件。
05
蜗杆蜗轮传动的未来发展
新材料的应用
高强度材料
精密传动
在需要高精度传动的场合 ，如钟表、精密机床等， 蜗杆蜗轮传动也得到了广 泛应用。
03
蜗杆蜗轮传动的效率与润滑
效率分析
效率计算
蜗杆蜗轮传动的效率可以通过计 算输入功率与输出功率之差得到 ，需要考虑摩擦损失、轴承效率
等因素。
效率影响因素
蜗杆蜗轮传动的效率受多种因素影 响，如蜗杆和蜗轮的制造精度、润 滑条件、材料选择等。
蜗杆通常是一根具有螺旋线的 轴，而蜗轮则是一个具有与蜗 杆相啮合的齿廓的齿轮。
蜗杆蜗轮传动的运动方向可以 通过蜗杆的旋转方向和蜗轮的 齿廓来判断。
蜗杆蜗轮传动的特点
传动比大
蜗杆蜗轮传动的传动比通常较 大，可以达到1:100甚至更大的
比例，因此可以用于减速传动 。
传动平稳
由于蜗杆蜗轮之间的接触是点 接触，且具有摩擦力，因此传 动过程中相对平稳，能够实现 连续传动。
疲劳失效
由于蜗杆蜗轮传动过程中承受交变应力，导致材料疲劳断裂。
磨损失效
由于润滑不良或异物进入，导致蜗杆蜗轮表面磨损。
胶合失效
在高负荷或低速重载情况下，蜗杆蜗轮表面温度升高，导致材料胶 合在一起。
维护与保养
01
02
03
04
定期检查润滑系统
确保润滑油充足，油路畅通， 防止蜗杆蜗轮因缺油而产生磨
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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
z、2z分别表示蜗杆的头
1
数和蜗轮的齿数。
其传动比为
122112z z n n i ==
由于1z 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28=i ～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。
但是蜗杆传动效率低，需要用青铜制造蜗轮，成本较高。
二、基本参数和几何尺寸计算
由于蜗杆与蜗轮成空间90º交错，需要借助中间平面来分析两轮
的基本参数，规定经过蜗杆的轴线与蜗轮的轴线相垂直的平面去截蜗杆传动，所得到的蜗杆轴面和蜗轮端面的形状作为研究基本参数和几何尺寸的平台。
1. 基本参数
（1） 模数和压力角关系
用角标x 和t 分别表示轴面和端面参数，则关系为：
m m m ==t2x1 ； ααα==t2x1
模数标准值可查相关表格，标准压力角仍为20º。
（2）蜗杆分度圆直径1d 与导程角r 1111111πππtan d m z d m z d p z r x === r mz d tan 11=
由式可知，由于r tan 的关系，分度圆1d 必然是无理数，给设计和制造带来了极大的不便，所以令q r z =tan 1，称q 为直径系数，所以 q m r mz d 111tan ==
q 值是蜗杆传动所特有的，1d 、q 与m 之间的关系，考虑蜗杆直
径的强度，所以规定了最小的1d 为18 mm ，最大的1d 为200 mm 。
在传动中，由于两轴空间交错，所以蜗杆的导程角r 必须与蜗轮的螺旋角相等，且方向相同。
(3）蜗杆头数1z 和蜗轮齿数2z
常取1z 为1、2、4，头数越多，传动效率越大，但越难加工。
通
常单头蜗杆应用较多，由于加工要求避免出现切齿干涉，蜗轮常选齿数为28～80。
蜗杆传动的基本参数为m 、α、z 、1d 和1*a =h ，2.0*=c 。
2.几何尺寸计算
（略）
三、失效形式、材料和结构
1. 失效形式
由于蜗杆与蜗轮的两轴处于空间交错的状态，所以其相对接触面的滑动速度非常大，使接触表面产生摩擦，发热严重，导致齿面胶合和磨损，这是蜗杆传动的主要失效形式。
2. 选用材料
防止出现胶合的最佳方法是提高表面硬度和选用不同的材料，所以蜗杆常选用中碳钢,经表面淬火后可以提高硬度和耐磨性，如45、
40Cr 钢等。
而蜗轮选用铸造青铜，如ZCuSn10P1。
对于不重要或低速齿轮，也可以选用强度较高的铸铁来制造蜗轮。
四、润滑与维护 蜗杆传动的滑动速度大，油可以起到润滑和降温的作用。
当
s m 10s v ，
采用喷油润滑，一般选用油浴润滑，最好将蜗杆浸入油中。
五、小结
1）蜗杆传动的最大特点是传动比大，两轴成空间交错状态，且
有自锁功能。
常用阿基米德蜗杆，其基本参数是在中间平面上测得的。
直径系数是蜗杆传动所特有的，正确啮合时，除了模数和压力角相等外，还要求蜗杆的导程角等于蜗轮的螺旋角，而且方向相同。
2）常用蜗杆为单头，蜗轮齿数为28～80。
蜗杆为中碳钢淬火，蜗轮选用铸造锡青铜。
六、布置作业
任务二 链传动
【课程名称】
链传动
【教学目标与要求】
一． 知识目标
1） 了解链传动的组成、主要优缺点及传动的类型。
2） 了解链传动的传动比、安装与维护。
二． 能力目标
1）能比较链传动和带传动的主要优缺点及应用场合。
2）能够计算链传动的传动比，会进行链传动的安装与维护。
三、素质目标
1）了解链传动的特点及类型。
2）熟悉链传动的安装与维护。
四、教学要求
1）能分析比较两种传动的特点及应用场合。
2）熟悉链传动的安装与维护。
【教学重点】
链传动的特点及应用。
【难点分析】
链传动能否得到准确的传动比？与带传动相比的优势在哪里？传动比还是不能得到瞬时准确数值。
这部分内容比较难以理解。
【教学方法】
教具与实物演示或课件演示、讲授与学生动手及课堂练习相结合。
【学生分析】
学生对于瞬时传动比的理解有困难，演示教具从宏观上看不出瞬时的变化，需要画图加以说明，但超过教材的要求，只好要求学生认同教师的结论。
【教学安排】
2学时（90分钟）
【教学过程】
一、导入新课
复习带传动的内容，总结出带传动的优、缺点。
大家平时还能见到的另一种传动――自行车上用的链传动，它能否比带传动在传动比方面更准确一些呢？由此引出本次课的新内容。
二、讲授新课
1. 链传动
先演示实物或课件，使学生对链传动有感性认识。
相比之下，由于有齿的关系，链传动是齿的啮合与分开，从宏观上它应当是传动比准确，但实际上只是传动一周时的传动比不变；而在两齿之间的大部分区域，其传动比是微小变化的，所以只能说明是平均传动比准确。
链传动的突出优点是能在高温、多尘等恶劣条件下工作，这是带传动所不可比拟的，其主要缺点是有冲击、噪声大。
常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。
2．链传动的组成
链传动由主动链轮、从动链轮和链条组成。
常用的链传动有套筒滚子链和齿形链，前者应用较广泛。
按用途可分成起重链、牵引链和传动链。
套筒滚子链由5个零件组成。
3．链传动的特点
链传动的特点主要是平均传动比准确，能在高温、潮湿等条件下工作，但有噪声。
4．链传动的传动比
链传动的传动比等于主动轮的转速与从动轮的转速之比，也等于从动轮的齿数与主动轮的齿数之比。
5．链传动的安装与维护
链传动安装时，链条太松易掉链，会产生振动；太紧则会影响传动。
链条为标准件，其标记为链号及节数，如自行车链条为10号，节距可查相关标准，为15.87 mm。
三．小结
链传动的优点是可得到准确的平均传动比，可以恶劣的条件下工作；其缺点是有冲击和噪声。
四．布置作业。