蝸桿傳動的設計計算要求學生通過學習，掌握蝸桿傳動設計的計算方法。學習目標教學重點蝸桿傳動的失效形式與計算準則1齒面接觸強度計算2蝸桿傳動的失效形式與計算準則齒面接觸強度計算12011蝸桿傳動的失效形式與計算準則由于蝸輪材料強度較低，主要是蝸輪輪齒失效。開式傳動的主要失效形式：磨損。閉式傳動的主要失效形式：點蝕和膠合。蝸桿按齒根圓直徑用軸的計算方法，驗算其強度和剛度。磨損和膠合尚無成熟的計算公式，用限制接觸應力和用減磨材料制造蝸輪及良好潤滑來減緩磨損，防止膠合。02齒面磨損齒面磨損是由于外界微小固體顆粒進入摩擦面，而產生的一種磨損形式，在開式傳動中尤為明顯。03齒面劃痕齒面劃痕是較硬的表面微觀凸起將較軟的表面劃出溝紋的現象，這種失效會使傳動精度降低，振動和噪聲加劇。04齒面膠合齒面膠合是因為嚙合面上潤滑失效，而導致摩擦面產生大范圍粘著、撕脫、燒灼現象，并迅速失效。05輪齒折斷輪齒折斷的原因有2種：由于疲勞應力的長期作用而產生的疲勞折斷過載折斷06齒面點蝕齒面點蝕是因為齒面在嚙合過程中反復的接觸應力而產生的點狀疲勞脫落現象，一旦發生點蝕，傳動精度降低，振動和噪聲加劇。07蝸桿傳動的失效形式

開式傳動：磨損和齒根彎曲疲勞折斷。對蝸輪輪齒進行齒根彎曲疲勞強度計算。

閉式傳動：齒面疲勞點蝕，膠合。對蝸輪輪齒進行齒面接觸疲勞強度計算。（1）（2）08蝸桿和蝸輪的嚙合類似于斜齒輪和齒條的嚙合，在赫茲公式的基礎上，將蝸桿和蝸輪的相應參數代入，得到蝸桿傳動接觸強度2齒面接觸強度計算計算公式：齒面接觸強度驗算公式：09蝸輪彎曲強度驗算公式將d2=mz2代入上式，得設計公式：蝸輪彎曲強度10T2

：作用在蝸輪上的轉矩，NmmK：載荷系數，一般K=1-1.4[H]：蝸輪的許用接觸應力MPa[F]：蝸輪的許用彎曲應力MPaz2

：蝸輪齒數

：蝸桿分度圓導程角Yfa：蝸輪的齒形系數m：模數mm113材料及許用應力蝸桿常用合金鋼40Cr等或45#鋼（表面淬火或調質）。蝸輪常用減磨性好的銅合金（錫青銅或鋁青銅），對低速輕載也可用鑄鐵。鑄造鋁青銅(ZQAl)抗點蝕能力強，強度較高。允許的相對滑動速度較低（0.5--8m/s），價格較低。鑄造錫青銅（ZQSn）抗膠合能力強，減磨性良好。允許的相對滑動速度較高(12--25m/s)，但價格較貴。蝸桿傳動的效率、散熱和潤滑要求學生通過學習，了解蝸桿傳動的效率、散熱和潤滑的相關知識。學習目標教學重點蝸桿傳動的效率1蝸桿傳動的散熱2蝸桿傳動的潤滑3蝸桿傳動的效率蝸桿傳動的散熱蝸桿傳動的潤滑123011蝸桿傳動的效率

2

軸承效率

3

攪油效率閉式蝸桿傳動的總效率η：其中：

1

嚙合效率02傳遞運動的蝸桿常取單頭，γ小，自鎖性能好，但效率低：η＝0.5--0.7，開式蝸桿傳動的總效率η＝0.6—0.7。閉式蝸桿傳動的總效率η查表13-7。無必要時不采用自鎖蝸桿傳動。03在箱體外表面上鑄出或焊上散熱片，增加散熱面積。在蝸桿軸上安裝風扇，強行通風。在箱體油池內裝設蛇形冷卻管。用壓力噴油循環冷卻。2蝸桿傳動的散熱04

風扇冷卻冷卻水管冷卻壓力噴油潤滑冷卻3蝸桿傳動的潤滑123常見問題冷卻方式蝸桿傳動的運動分析和受力分析要求學生通過學習，掌握蝸桿傳動的運動分析和受力分析。學習目標教學重點蝸桿傳動的運動分析1蝸桿傳動的受力分析2蝸桿傳動的運動分析蝸桿傳動的受力分析12011蝸桿傳動的運動分析n1n2V1：蝸桿節點圓周速度，沿蝸桿分度圓切線。（絕對速度）;V2

：蝸輪節點圓周速度，沿蝸輪分度圓切線。（牽連速度）;vs＝v12：蝸桿相對于蝸輪的運動速度，沿蝸桿螺旋線切線（相對速度）。02由理論力學，點的速度合成定理：03d1：蝸桿分度圓直徑，mm

1：蝸桿的角速度，

：蝸桿分度圓上螺旋線導程角。n1

：蝸桿的轉速，r/min04

相對滑動速度vs大于v1和v２。相對滑動速度大，是蝸桿傳動的一個特點。

vs對齒面潤滑狀況、失效形式、效率、發熱都有較大影響。

v1

升高，vs升高，所以蝸桿的傳動速度v1不能過高。

升高，vs升高，所以蝸桿的螺旋升角

不能過大。一般vs≤15m/s。052蝸桿傳動的受力分析蝸輪的回轉方向已知主動蝸桿的轉向和螺旋方向，用左右手規則確定蝸輪的轉向：四指彎曲表示蝸桿的轉向，與拇指指向相反的方向表示蝸輪節點處的速度方向。06v2v2v1v1

已知主動蝸桿的轉向和螺旋方向，用左右手規則確定蝸輪的轉向：四指彎曲表示蝸桿的轉向，與拇指指向相反的方向表示蝸輪節點處的切線速度方向。07A08C09T1n1蝸桿傳動的受力分析蝸桿齒面的法向力Fn可以分解成三個互相垂直的力Fr、Ft、Fx。切向力徑向力軸向力Fn1Fx1Ft1Fr1

)

n)10蝸桿傳動的作用力n1n2Fx1Fx2Fr2Ft2Ft1Fr1n1Fr1Fr2Fx1Ft1Fx1T1n1Fn1Ft1Fr1

)

n)11主動輪作用力的方向n1n2n1Fx1Ft1Fr1Fr1Fx1Ft1Fx2Fr2Ft2Fr2蝸桿上圓周力Ft1與主動輪的轉向相反；蝸桿上徑向力Fr1

指向輪心；蝸桿上軸向力Fx1

與蝸輪上圓周力Ft2

方向相反：

1239從動輪的作用力的方向蝸輪圓周力Ft2與蝸輪的轉向相同；徑向力Fr2指向輪心；蝸輪上軸向力Fx2

與蝸桿上圓周力Ft1

方向相反：

n1n2n1Fx1Ft1Fr1Fr1Fx1Ft1Fx2Fr2Ft2Fr21340作用力的大小

:壓力角

:蝸桿的傳動效率n1n2Fx1Fx2Fr2Ft2Ft1n1Fr1Fr2Fx1Ft1Fr1自動扶梯的結構及工作原理要求學生通過學習，了解電梯的各個組成部分以及工作原理。學習目標教學重點自動扶梯的組成1自動扶梯的工作原理2自動扶梯的結構1自動扶梯的工作原理21945

自動扶梯主要組成部分有梯級、曳引鏈、驅動裝置、導軌、金屬骨架、扶手裝置、梳板前沿板、電氣設備等部件，如圖所示。1自動扶梯結構2146自動扶梯結構梯路前沿板蓋板玻璃攔板桁架控制系統

扶手驅動扶手入口主機及驅動梯級梯級鏈條裝配圍裙板22自動扶梯結構Handrail-扶手23驅動裝置(主驅動系統)電動機、減速器、驅動齒輪、驅動鏈以及中間傳動件、摩擦制動器等組成。主機驅動——驅動鏈——曳引鏈——梯級主機驅動——從動鏈輪——軸端曳引鏈——扶手驅動裝置——扶手帶由驅動曳引主機，主驅動鏈條，主驅動輪系統組成25梯級（梯級踏板）梯級由踏板、主副輪軸、踢板、支架、梯級鏈、梯級鏈反向及脹緊裝置、支撐板等組成。踏板——水平，進出扶梯口處要有一段水平運動的距離

梯級鏈由鏈節，滾輪，連桿組成26導軌作用：支承由梯級傳遞來的梯路載荷，保證梯級按一定的規律運動以及防止梯級跑偏等。組成：主輪和輔輪的全部導軌、反軌、反板、導軌支架及轉向壁等。27曳引鏈傳遞牽引力的主要部件，一般采用套筒滾子鏈結構，也有的采用齒條式結構。28桁架（金屬構架）作用：安裝和支承自動扶梯的各個部件、承受各種載荷以及將建筑物兩個不同層高的地面連接起來。端部驅動及中間驅動自動扶梯的梯路、驅動裝置、張緊裝置、導軌系統及扶手裝置等安裝在金屬骨架的里面和上面。30扶手裝置傳動部分（扶手帶、扶手驅動裝置、扶手帶調節裝置、滑輪群、托輪、防偏輪等）固定部分（支撐條、鋼化玻璃、蓋板等）

31扶手欄及扶手帶扶手帶由支架，內襯板，群板，外包板，蓋板及扶手帶導軌組成扶手裝置32扶手帶動驅動系統由扶手帶傳動機構，脹緊力調節機構，扶手帶反向機構組成扶手裝置3334梳板前沿板由梳齒、梳齒板、前沿板、活動地框等組成梳板前沿板的關鍵是梳齒與梯級踏板槽級的間隙調整，要保證間隙均勻，不允許有碰擦現象。35潤滑系統對主驅動鏈，扶手帶驅動鏈及梯級進行實時潤滑，確保扶梯平穩運行36電氣控制系統59包括主控制柜，操縱面板,檢修控制盒及各種安全保護開關1960

2自動扶梯工作原理自動扶梯的規格項目輸送能力(人/h)運行速度(m/s)提升高度H(m)梯級寬度W(mm)傾斜角度裝飾板質量排列方式規格6000~90000.50~0.753~8800~120030°~35°全透明有、無支撐平行或交叉1961

2自動扶梯工作原理自動扶梯原理一系列的梯級與兩根