任务7 认识蜗杆传动

学习情境三

齿轮机构原理及应用哈尔滨职业技术大学学习情境三

齿轮机构原理及应用05单击此处添加目录项标题06单击此处添加目录项标题07认识蜗杆传动04单击此处添加目录项标题任务7认识蜗杆传动PARTSEVEN学习情境一

平面机构的结构与运动【知识目标】1.熟悉蜗杆传动的应用特点与分类2.熟知蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算

3.掌握蜗杆传动的组成、正确啮合条件和转向判断

【能力目标】1.能够计算蜗杆传动比2.能够熟练进行蜗杆螺旋线方向的判断及蜗轮回转方向的判定3.能够应用蜗杆和蜗轮的基本参数计算其几何尺寸学习情境一

平面机构的结构与运动【素质目标】1.培养学生对机械传动的学习兴趣和热情2.增强学生的分析问题能力和创新意识

3.培养学生遵守职业法规4.培养学生民族自豪感、精益求精的工匠精神

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齿轮机构原理及应用【情境导入】

图3-7-1蜗杆传动

图3-7-2电动伸缩门学习情境三

齿轮机构原理及应用【任务描述】本任务主要讲述蜗杆传动的组成及特点、蜗杆传动的类型、正确啮合条件、传动方向和蜗杆传动的主要参数和几何尺寸。通过学习，了解蜗杆传动的特点和常见类型蜗杆传动应用的场合，学会计算蜗杆传动的传动比，判断蜗杆传动的方向，熟悉蜗杆传动主要参数的选取和几何尺寸的计算。学习情境三

齿轮机构原理及应用【课程思政】詹氏匠人：詹求锋——用技术服务生产

诠释新时代“工匠精神”图3-7-3詹求锋工作图学习情境三

齿轮机构原理及应用【相关知识】3.7.1蜗杆传动组成及其特点3.7.1.1蜗杆传动的组成蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。常用于传递空间两交错轴之间的运动和动力。一般情况下，两轴交错角∑等于90°。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.1.2蜗杆传动的形成蜗杆机构由交错轴斜齿轮机构演化而来，如图3-7-4所示。小齿轮1分度圆直径d1很小，但轴向长度较大；其齿数很少（一般z1=1~6）而螺旋角β1很大，每个轮齿在圆柱体上能绕成多圈完整的螺旋，很像一个螺杆（故称为蜗杆）。大齿轮2的螺旋角β2较小，分度圆直径d2很大，齿数z2很多，很像一个大的斜齿轮（故称为蜗轮）。蜗杆有左旋和右旋之分，常用为右旋，蜗轮与蜗杆的旋向相同。图3-7-4蜗杆传动学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.1.3蜗杆传动的特点1.传动比大，结构紧凑。（减速时i12

≤70；

增速时i12

≤18）2.传动平稳，振动、冲击、噪声小。3.蜗轮蜗杆啮合时为线接触，可传递较大的动力。4.可实现自锁。5.机械效率低。6.制造成本高。7.蜗杆的导程角小，故其螺旋角大，因而所受的轴向力大，故其轴承结构也较复杂。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.2蜗杆传动的类型蜗杆传动按照蜗杆的形状不同可分为圆柱蜗杆传动（图3-7-5a)）、环面蜗杆传动（图3-7-5b)）和锥面蜗杆传动（图3-7-5c)）三种类型。

a）b）c）图3-7-5蜗杆传动类型a）圆柱蜗杆传动b）环面蜗杆传动c）锥面蜗杆传动学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.2.1圆柱蜗杆传动(1)阿基米德蜗杆这种蜗杆是用直线刀刃的梯形车刀在车床上切削而成的，刀刃通过蜗杆的轴平面。蜗杆端面上的齿廓为阿基米德螺旋线。在轴向截面I-I上具有直线齿廓(齿形角α=20°)，法向截面N-N上齿廓为外凸曲线,端面齿廓为阿基米德螺旋线。低速、轻载或不太重要的场合。(2)渐开线蜗杆加工这种蜗杆时，刀刃顶面与蜗杆的基圆柱相切。蜗杆端面齿形为渐开线，在中间平面和法平面上的齿形为凸廓，在与基圆柱相切平面上的齿廓一侧是直线，另一侧是曲线。加工精度易保证，用于Z大，n高较精密的传动。学习情境三

齿轮机构原理及应用(3)法向直廓蜗杆（ZN）加工这种蜗杆时，将直线刀刃放在垂直于齿槽（或齿厚）中点螺旋线的法平面内。在蜗杆法平面内齿形是直线，在端面上是延伸渐开线。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.2.2环面蜗杆传动环面蜗杆在轴向的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面。在这种传动的啮合带内，蜗杆的节弧沿蜗轮的节圆包着蜗轮。其承载能力约为阿基米德蜗杆传动的2～4倍，效率达85%～90%；要求制造和安装精度高，但需要考虑冷却方法。3.7.2.2锥蜗杆传动锥蜗杆传动的两轴交错角通常为90°。蜗杆的螺旋在节锥上分布的导程角相同，而蜗轮在外观上就像一个曲线齿锥齿轮。锥蜗杆传动的特点是：同时啮合的齿数多，重合度大；传动比范围大（一般为10～360）；承载能力和效率高等。学习情境三

齿轮机构原理及应用学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.3蜗杆传动的正确啮合条件（2）正确啮合条件（1）中间平面过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.4蜗杆螺旋线方向的判断及蜗轮回转方向的判定3.7.4.1蜗杆螺旋线方向的判断蜗杆的螺纹旋向如图3-7-8所示，将螺纹竖直放置，四指按螺旋方向弯曲，拇指指向螺纹上螺牙高的一侧，若是用右手，则为右旋；反之为左旋。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.4.2蜗轮回转方向的判定左、右手法则：左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手。当蜗杆是右旋(或左旋)时，伸出右手(或左手)半握拳，用四指顺着蜗杆的旋转方向，这时与大拇指方向相反，就是蜗轮的旋转方向。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.5蜗杆传动的主要参数和几何尺寸3.7.5.1蜗杆传动的主要参数（1）模数m和压力角

ɑ

压力角

标准压力角

=20模数m

应符合标准蜗杆模数学习情境三

齿轮机构原理及应用（2）齿顶高系数

和顶隙系数一般采用，

。（3）蜗杆头数z1、蜗轮齿数z2与传动比i12蜗杆传动的传动比i12应为：为获得大传动比i12，应该采用单头蜗杆，即z1=1，但其效率低。一般取z1=1、2、4、6。动力传动中，为提高效率，常用多头蜗杆。单头蜗杆传动不仅可以得到大传动比，还可以具有自锁性。蜗杆头数z1确定后，按传动比i12的大小确定蜗轮齿数z2，

。当z1=1时，要求蜗轮的齿数z2≥17；当z1=2时，要求蜗轮的齿数z2＞27；一般动力传动中，z2＜80。学习情境三

齿轮机构原理及应用（4）蜗杆分度圆直径d1和导程角γ式中，当m一定时，增大d1值，可以提高蜗杆轴的强度和刚度；增大γ值，可以提高蜗杆传动的效率。对于要求传动效率高的场合，通常γ=15°~30°，此时应采用多头蜗杆，即z1＞1。当要求蜗杆传动具有自锁性能时，应取z1=1，γ≤3°40′。(5)中心距a为便于大批生产，减少箱体类型，有利于标准化、系列化，GB/T10085-2018中对一般圆柱蜗杆减速器装置的中心距a（mm）推荐为：40，50，63，80，100，125，160，（180），200，（225），250，（280），315，（335），400，（450），500。大于500mm的中心距可按优先级数系R20的优先数选用。学习情境三

齿轮机构原理及应用3.7.5.2蜗杆传动的几何尺寸学习情境三

齿轮机构原理及应用【任务实施】1.蜗杆传动的作用是什么？它的特点有哪些？2.请判断下列蜗杆、蜗轮的螺旋线方向。学习情境三

齿轮机构原理及应用【任务实施】3.请判断下列蜗轮的回转方向，在图上标出。学习情境三

齿轮机构原理及应用【思考与习题】1、

与齿轮传动相比较，

不能作为蜗杆传动的优点。A.传动平稳，噪声小B.传动效率高C.可产生自锁D.传动比大2、

阿基米德圆柱蜗杆与蜗轮传动的

模数，应符合标准值。A.法面B.端面C