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1、【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】一、学问目标1 .了解齿轮传动机构的装配要求和装配步骤。2 .熟识蜗杆传动的特点、主要参数和几何尺寸计算。3 .了解蜗杆及蜗轮常用材料及失效形式。二、实力目标1 .能正确安装齿轮传动机构并进行相关检测。2 .能计算蜗杆传动的几何尺寸。3 .能正确选择蜗杆蜗轮的常用材料。三、素养目标1 .熟识齿轮传动的安装要求。2 .了解蜗杆传动的主要特点和中间平面的作用。四、教学要求1 .了解检测齿轮安装技术要求的方法。2 .熟识蜗杆传动的主要特点、参数和几何尺寸计算。3 .了解克服滑动速度过大的详细措施。【教学重点】1 .
2、齿轮传动安装精度的检测。2 .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dl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】1 .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。2 .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
3、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5-22o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，
4、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。二、
5、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90,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
6、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。1）模数m和压力角a 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8。即：m 1 =m=m;cc x=ct n=ct 2）蜗杆分度圆直径3和导程角力如图5-32所示。/ =1 其中z1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
7、，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。3）蜗杆头数Z 、蜗轮齿数z 2和传动比i常用14,最大为8,以单头应 用最多。常用蜗轮齿数为2 2880,如用于分度时，可取更大值。传用比i = .2z2/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1 .蜗杆传动的最主要优点是传动比大，且有自锁作用，两轴呈交织状态; 其最大缺点是滑动速度大，易摩榛发热产生胶合。2 .蜗杆常用中碳钢表面淬大，蜗轮选用铸造锡青铜。3 .直齿轮传动精度检测包括载荷齿面分布状态，齿侧间隙大小和径向及 端面跳动值大小。四、布置作业PU15 8、9、10、15、16、17