资源简介

【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5～25 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、 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5～25 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

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