齿轮转动机构装配与蜗杆传动电子教案

【课题编号】12－5.3【课题名称】齿轮转动机构的装配及蜗杆传动。【教学目标及要求】学问目标.了解齿轮传动机构的装配要求和装配步骤。.熟识蜗杆传动的特点、主要参数和几何尺寸计算。.了解蜗杆及蜗轮常用材料及失效形式。实力目标.能正确安装齿轮传动机构并进行相关检测。.能计算蜗杆传动的几何尺寸。.能正确选择蜗杆蜗轮的常用材料。素养目标.熟识齿轮传动的安装要求。.了解蜗杆传动的主要特点和中间平面的作用。教学要求.了解检测齿轮安装技术要求的方法。.熟识蜗杆传动的主要特点、参数和几何尺寸计算。.了解克服滑动速度过大的详细措施。【教学重点】.齿轮传动安装精度的检测。.蜗杆传动的主要特点及几何尺寸计算。【难点分析】1.由于学生们没有实践阅历，对齿轮机构的装配及检测及维护会感到困难，只有经过拆装机器才能得到解决。2.模数m及蜗杆分度圆值径d1的搭配不好理解。3.滑动速度过大会产生发热、胶合，理解不深。【分析学生】缺少实践经验给学习装配要求带来很大的困难，只能从通过教具模型来帮助解决。蜗杆传动最好有教具或视频演示，给学生增加初步的感性相识。【教学思路设计】对于装配内容最好先支配一次拆装练习，如无可能实习，看看装配视频或教具也能肯定帮助。蜗杆传动必需配教具、实物或视频，才能讲好中间平面，分析运动和啮合条件，以及作几何尺寸计算。【教学支配】2学时（90分钟）【教学过程】一、齿轮传动机构的装配齿轮传动机构的装配精度及齿轮精度，齿轮及轴的协作精度，轴及轴承的协作精度，轴承的精度，轴承及孔的精度，两孔的同心度和两轴孔之间的中心距精度等因素有关。这些精度的凹凸，将影响到齿轮的传动精度。一般状况下，箱体轴承孔的加工精度比较高，所以传动精度也相比较高，装配比较简洁。齿轮机构装配精度可用以下几个方面来检测：1.轴及齿轮孔的协作用径向跳动及端面跳动量的大小来衡量，可将轴及齿轮装配后，固定在可旋转支架上，如图5－22。然后用百分表测量径向和端面的跳动值，为了更精确地测量径向跳动，可在齿槽中塞入圆柱规，圆柱规的直径为1.68倍的模数。其最大及最小值的差为径向跳动值。为了测量便利，可将圆盘上的零线调整到及指针重合的位置。假如各零件的制造精度都在合格范围内，其传动精度一般不会有问题。2.保证齿侧间隙和中心矩的大小中心距的大小应在公差范围内，齿侧隙也应在精度要求之内。最简洁的检测方法是在啮合面间放入几根铅条，随着齿轮的转动，啮合后的铅条厚度即为齿侧间隙。间隙大小应符合要求。3.齿面接触面积检测正常传动的两直齿轮，应在全齿宽上啮合，可在齿面上涂抹红丹粉的方法来检测。应留意涂抹不要过厚，以免出现假象。假如出现接触斑点偏斜，则说明两轴中心距不平行，有微小偏差，如图5－25所示。蜗杆的传动由于一般单级齿轮传动比不大于5，当齿轮传动比的值较大时，则须要多对齿轮组成齿轮系来传递运动，不仅结构困难体积大，而且也提高制造成本。蜗杆传动具有大传动比的优点，一般在8－40之间，都能满意常用机器的传动要求，同时还具有自锁功能，但效率较低。1.主要参数蜗杆传动如图5－29所示，它由类似于螺纹的蜗杆及类似斜齿轮的蜗轮所组成，两轴互成空间90º，用于两轴交织的空间传递。常用的蜗杆端面成阿基米德螺线，所以称之为阿基米德蜗杆，如图5－30所示。加工时应保证刀具的基面及蜗杆的轴线平齐，如过高或过低，加工后的蜗杆将成为渐开线齿形。为了探讨蜗杆的主要参数，须要借助于经过蜗杆轴线而及蜗轮轴线垂直的中间平面，在中间平面内，对于蜗杆为轴面，对于蜗轮为端面,如图5－31。模数m和压力角一对蜗杆传动的正确啮合条件为蜗杆的轴面模数和压力角及蜗轮的端面模数和压力角分别相等，且为标准值。同时蜗杆的导程角等于蜗轮的螺旋角β。即：m＝m＝m;＝＝;＝β蜗杆分度圆直径d和导程角,如图5－32所示。＝ллл其中z为蜗杆螺旋线头数，也称蜗杆齿数，及直齿轮的齿数含义略有不同。从上式可以看出，蜗杆的分度圆直径不仅及模数和头数有关，还及蜗杆的升角正切有关，即,相同的模数和头数，取不同的升角，分度圆直径也随之改变。为了削减升角的改变而须要过多的蜗轮加工滚刀，便于刀具标准化，国家规定了蜗杆的模数和分度圆搭配值如表5－12，从表中可以看出蜗杆的最小直径为18，最大为315。蜗杆头数z、蜗轮齿数z和传动比i常用1—4,最大为8，以单头应用最多。常用蜗轮齿数为28—80,如用于分度时，可取更大值。传用比ⅰ＝z/z，见表5－13。单头蜗杆的最小传动比为28。2.齿面滑动速度为如图5－33所示，由于两轴交织，蜗杆的圆周速度及蜗轮的圆周速度相垂直，相对滑动速度比较大，使接触表面产生很大的摩擦力，造成发热，破坏油膜的形成，以致出现胶合。3．蜗杆蜗轮传动的几何尺寸计算。见表5－15，这里要留意及直齿轮传动的区分。4.蜗杆传动的失效形式及材料选择由于相对表面滑动速度大，所以摩擦发热导致胶合是蜗杆传动的主要失效形式，当然磨损、折断也可能发生，但以胶合为常见。当选择两种不同材料时，其胶合的可能性最小，所以蜗杆常选用中碳钢表面淬大，以提高齿面硬度增大耐磨性；蜗轮选用铸造锡青铜或灰口铸铁为最好的配对。三、小结.蜗杆传动的最主要优点是传动比大，且有自锁作用，两轴呈交织