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1、【课题】带传动【教材版本】【教学目标】1.了解带传动的特点及类型。2.熟悉V带的结构与基准长度。3.掌握带的传动比及主要参数。4.熟悉带传动的维护方法。5.能计算V带传动比,掌握V带传动特性。【教学重点、难点】 教学重点:1.带传动的主要特性及类型。2.带传动的安装及维护方法。教学难点: 1. 弹性滑动形成的过程,轮槽角的大小与型号和小轮直径的关系。2.主要参数的计算过程。【教学媒体及教学方法】借助于多媒体课件,需要借助实物了解带的结构和基准长度。带的维护如有视频帮助更好;通过教师的讲解、学生的观察、分析、讨论,师生充分互动,做中教,做中学,采用大量联系实际的安例,调动学生的学习积极性,培养学
2、生观察分析、自主探究的能力,使全体学生在合作学习中都能有所收获。【课时安排】3课时(45分钟3)【教学建议】 教学中应交替使用教材、实物和动画。根据学生基本情况及学习本次内容后的总体反应,使用不同的教学方法,加强和学生的互动,使学生积极地参与到教学活动中来。【教学过程】任务导入(5分钟)近年来,特别是在汽车工业、家用电器和办公机械以及各种新型机械装备中使用相当普遍。科学技术的进步,合成材料不断发展并迅速地在带传动上得到使用,伴随制带设备、工艺水平的持续提高,使得带传动的工作能力显著增强。为满足各种用途的需要,品种也不断增加。带传动在许多场合替代了其它传动形式。新课讲授(120分钟)一、带传动的
3、类型及特点传动是将一根轴的运动传给另一根轴,同时改变了另一根轴的转速或转向。传动的方式有很多,前面所讲的螺旋传动是将转动变成移动传给另一根轴。两轴的传动也可以靠皮带与轮之间的摩擦传动来传递,其最大的优点是两轴之间的距离较大,可任意改变距离的大小,且皮带传动可以吸振,使传动没有噪声。1. 带传动的类型 带传动是依靠带与带轮之间产生的摩擦力来传递运动和动力的,以V带的应用最广,这是由于在相同的压轴力的条件下,V带传递的功率为平带的三倍。此外,齿形带的应用也日益广泛。2. 带传动的特点 由于带是由橡胶材料制成的,所以具有弹性,能够缓和冲击及振动,传动平稳是其最大的优点,但是橡胶材料的弹性变形也使带与
4、带之间产生滑动而使传动比不能准确,这是带传动不能应用于准确传动比传动中原因。3. 带传动的应用 由于带传动是靠摩擦力来传递运动的,所以应用于转速较高的场合,以期能够传递较大的功率。要求工作速度在525 m/s之间。二、普通V带与V带轮1. V带 V带的结构制成无接头的V形环带,其楔角为40。带与带轮弯曲接触中,带的上半部分受拉,下半部分受压,中间既不受拉也不受压的部分称为中性层,其周长不变,称这条周线为节线,其长度称为基准长度,在节线处安装承受基本拉力的线绳芯结构。由全部节线构成的面称为节面,节面的宽度称为节宽。V带已经有统一的国家标准,其周线长度、普通V带截面尺寸、相配的带轮结构可查阅国家标
5、准。应当注意的是V带的节宽bp与轮槽的基准宽度bd相等;轮槽的楔角随带轮的槽型和小带轮的直径而定,其目的是为了使带弯曲变形后,能和带轮两侧面充分接触,产生足够的摩擦力。此外,带的截面大小依传递功率的大小分成七种类型,传递功率越小所用带的型号越小,最常用的机床以A、B型为多见,家用洗衣机用Y形带,长度约为400mm。2. V带轮V带轮一般采用铸铁材料HT150和HT200,选用铸铁材料的原因是既能降低制造成本,又能满足使用条件,且易加工成轮槽的形状。当传递功率较小时,可选用工程塑料或铸铝材料,而洗衣机的带轮选用工程材料。带轮的轮缘由轮槽结构而定,而轮辐的形状依基准直径 的大小来选择其结构尺寸。三
6、、 V带的传动比及主要尺寸1. 传动比 传动比是主、从动轮的转速之比,用 表示,其计算公式如下: 2. 主要参数(1) 带轮的基准直径 、 带轮的基准直径 小,结构紧凑,但V带弯曲变形大,带的弯曲应力大,容易疲劳断裂,所以规定了带轮的最小基准直径值,通常用的B型带的最小基准直径为125 mm。(2)带轮的包角 带轮的包角是指带对带轮的包围弧所对应的圆心角 ,包角越大,接触弧长越长,产生的摩擦力越大,传递的功率也越大,一段最小包角不能小于120。(3)中心距a和带的基准长度 中心距的大小是按电动机与从动轮之间的距离来确定的,中心距小,结构紧凑。一般按下式初选: 当中心距初定后,V带的基准长度 就
7、可以计算出来,其计算公式为 由于V带的基准长度是由国家标准规定出来的,不可以任意截短或接长,只能从市场上购买,每根V带的基准长度和型号均压印在V带的表面。因此,要根据计算结果选择相近的基准长度的带长,如计算 mm,则要选用基准长度2 000 mm或2240 mm,一般选择相近的2 240 mm,使中心距的误差值尽可能小些。当选定基准长度的V带长度之后,要重新计算实际的中心距,此时实际的中心距应为 考虑橡胶皮带使用一段时间之后带会伸长,拉力变小,所以必须留出调整张紧的距离。 (4)验算带的线速度 带速控制在525 m/s之间为最佳的使用范围。 m/s(5)确定带的根数z 每根V带所传递的最大功率
8、是有限的,所以实际使用时,都是由多根V带组成。其根数应为 ,一般要取大于小数位的整数。四、带传动的失效形式1. 打滑当带与带轮之间的初拉力过小而不足以传递有效圆周力时,或者从动轮的载荷超过电动机传递的功率时,带将与小轮之间产生打滑,使带不能正确工作。带的打滑应当避免,但也可保护电动机不损坏。如家用洗衣机用了几年之后,带会伸长,张紧力不足,此时洗衣机内水的旋转程度大大降低,衣服就洗不干净。而如果每一次洗衣时,衣服放置过多,致使电动机超载无法带动波轮转动,带轮与V带之间将产生打滑。2. 带的疲劳破坏带的使用是有一定的寿命的,由于V带每完成一次传递运动,就要出现二次弯曲,使带产生弯曲应力,长时间的变
9、换弯曲与直线运动将使带产生疲劳破坏,所以每根皮带的寿命都比较短,约为2 000小时左右。带产生疲劳破坏后会出现脱层,最后断裂。五、V带传动的张紧、安全与维护1. 张紧与调整带安装在带轮上,需要检查其初拉力的大小,一般用手使劲下压皮带能下弯一段距离,如洗衣机用的Y形带,能下移6 mm左右即可,其他型号依次增大。太松则传递功率受限,太紧虽然能传递足够的功率,但会使压轴力增大。如洗衣机的皮带过紧,径向滑动轴承受压力过大,一段时间后磨损加剧,将出现轴承处渗漏水。V带应用一段时间后,由于带伸长,也要做调整,调整的最常用方法是增大两轮的中心距。2. V带传动的安装与维护1)安装 安装时先缩短中心距离,把带
10、套上带轮后,再调整中心距到合适的位置。同时,应保证带在带轮槽中的位置正确,能正常传动而不脱带。2)维护 带传动必须配以安全罩,不得有任何传动件外露,因外露传动件而出现人身事故的例子经常发生,轻者撕皮断指,重者人亡,一定要引起足够的重视。六、小结1)带传动的最大优点是能够吸振且传动平稳,但传动比不准确,所以常放在高速级的传动中。2)V带是平皮带传递功率的三倍,所以应用最广。3)V带是环形带,其基准长度是固定的,不能随意变化。V带分为七种型号,型号大,则单根带传递的功率也大。4)带的失效形式是疲劳断裂,由于弯曲应力的影响,带的寿命较短。5)带在安装时,应使带受压时有一定的下移量,保证初拉力不至于过
11、大或过小,依带的型号不同下移量也不同。带安装时一定要加保护罩。学习评价及作业(10分钟)1学习评价充分体现学生在教学中的主体地位。通过学生的自我评价,使其能够进行客观地自我反思,清晰地认识自我、自我总结的一个过程;通过小组评价,可以使学生更加注重小组的团结协作、互相学习,加强团队意识;通过教师评价,体现教师在教学中的另一主体地位,引导教学的方向和进程,指导学生掌握学习方法,学会探索、发现规律,同时,培养能力强的学生积极思考,主动探究;激励能力弱的学生认真观察,积极参与,以提高教学效果。 2课堂小结简要小结本次课程的内容(学生归纳,老师点晴并指出需要注意的问题)。3布置作业: 1)预习课题二内容2)见课后习题