作品名稱:減速器中單級蝸桿傳動的設計
學校名稱:煙臺工程職業技術學院
參賽隊伍:雪野隊
上課前的準備:將學生分成小組,每個小組一份教學任務單、考核評價表。
一、 任務引入
1.用PPT展示飼料廠用來輸送飼料的螺旋輸送機傳動簡圖,播放減速器動畫,引起學生的學習興趣。
2.提出任務要求:設計減速器中的單級蝸桿傳動。
3.蝸桿傳動工作條件的分析:
該螺旋輸送機傳動裝置是用來輸送飼料,根據輸送物料位移方向的角度可知,是水平式螺旋輸送機,能夠實現飼料的水平方向的傳輸。根據螺旋輸送機的工作要求,得到設計該蝸桿傳動的工作條件:
蝸桿輸送功率P1=5.5kw,轉速n1=960r/min,蝸輪轉速n1=38.5r/min。
計算出該單級蝸桿傳動傳動比i=25。根據其工作環境,要求該蝸桿傳動閉式傳動,同時還要求載荷平穩,單向回轉,使用壽命5年,通風良好。
二、 任務分析
1.回顧已學過的齒輪傳動的設計,引導學生找出蝸桿傳動的不同之處,培養學生開動腦筋,敢于說出自己的見解,討論交流,在對比中獲取新知識。
2.師生共同討論、分析,并制定合理設計流程圖進行實施。
三、 相關知識點
完成任務所需的相關知識點,在上一次課已經學習了,在此環節,以回顧的方式向學生展示,同時,學生將已學的知識進行鞏固。
n 蝸桿傳動的失效形式與設計準則
失效形式:膠合、磨損、點蝕,主要發生在蝸輪輪齒。
設計準則:齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度、熱平衡計算。
n 蝸輪、蝸桿結構和材料
結構:蝸桿:蝸桿軸;
蝸輪:整體式、組合式、螺栓連接式、鑲鑄式。
材料:蝸桿:碳鋼、合金鋼;蝸輪:青銅、鑄鐵。
n 蝸桿傳動的潤滑方式
蝸桿圓周速度:浸油潤滑、噴油潤滑。
四、 任務實施
在任務實施過程中,對學生的要求:
1.以小組為單位,合理分工,參照流程圖進行設計。
2.各小組確定最終結果,填寫教學任務單。
在這個過程中,一方面培養學生自主解決問題的探究精神和合作能力,另一方面鞏固相關知識,延伸知識體系的構建。
教師在任務實施過程中巡回指導,給予必要的知識補充。
五、 總結評價
鼓勵小組積極踴躍上臺展示該小組的設計結果,體現設計類問題的開發性,從中培養學生規范表達、分析問題及歸納總結的能力。教師及時的鼓勵,激勵學生信心,從而使學生的興趣更濃。
教師根據小組的結果,引導學生分析參數的選擇依據,并給出正確參數。
1.對結果的總結
(1)蝸桿、蝸輪材料
分析:45鋼調質:具有良好的綜合性能。
錫青銅:抗膠合,耐磨性能好。 鋁鐵青銅:強度好,但抗膠合性能較差。
結論:45鋼調質,齒面淬硬45-55HRC、 錫青銅
(2)蝸桿頭數z1、蝸輪齒數z2
表6-1蝸桿頭數z1、蝸輪齒數z2推薦值
i1 ~1314~2728~40
z1422、1
z228 ~5228 ~5428~80
結論:z1=2、z2=iz1=50
(3)蝸桿模數m、分度圓直徑d1、直徑系數q
結論:m=8mm、d1=80mm
蝸桿導程角
(4)蝸桿圓周速度v1 、潤滑方式
分析:當蝸桿圓周速度v1<4 m/s時,蝸桿下置,其浸油深度不超過蝸桿螺旋齒高度。
結論:浸油潤滑
2.對小組表現的評價
每個小組填寫教學任務單中的自評表和互評表,教師作最后評價,并給出成績。
六、任務拓展
確定蝸桿傳動的主要參數后,老師布置下次課:如何繪制蝸桿、蝸輪零件圖。
七、作業
1.各小組完成教學任務單、填寫評價表并上交。
2.預習繪制蝸輪蝸桿零件圖相關知識。
課堂寄語
“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”這句出自屈原的名作《離騷》。意思是說:人生之路是漫長之路,是不平坦之路。人生是短暫的,人生之路是奮斗和收獲,人生應該豐富多彩,應該是:不斷的求索,不斷的追求,不斷的奮斗,盡管前進的路上有汗水,可能還有眼淚,但一定會在成功中獲得快樂和享受。
教師感悟
在整個教學過程中,老師從知識傳授者轉變成指導者,學生成為學習的全體,參與教學的全過程。提高了學生的學習熱情,鍛煉了學生的思維能力和創造力,在培養專業技能的同時,還使學生學會思考,學會學習,學會合作,學會創造。