资源简介

课题 机械传动装置（二）——链传动
课时 2课时（90 min）
教学目标 知识技能目标： （1）掌握链传动的结构和工作原理 （2）掌握链传动的类型、特点及应用 （3）能够计算链传动的传动比 （4）掌握链传动的运行与维护 思政育人目标： （1）养成实事求是的科学精神和求真务实的辩证思维 （2）提升遵守标准规范的职业意识和学以致用的职业素养
教学重难点 教学重点：链传动的工作原理；链传动的传动比计算；链传动的运行与维护 教学难点：链传动的传动比计算
教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法
教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材
教学设计 第1节课：考勤（2 min）→问题导入（5 min）→传授新知（38 min） 第2节课：传授新知（15 min）→任务实施（25 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）
教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图
第一节课
考勤
（2 min） 【教师】使用文旌课堂APP进行签到 【学生】按照老师要求签到 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况
问题导入 （5 min） 【教师】提出问题： 上节课我们学习了带传动，今天我们学习基于带传动的另一种传动系--链传动。观看自行车实物或图片，指出传动部分并讨论分析其各部分组成 【学生】观察、思考、讨论、回答 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣
传授新知
（38 min） 一．链传动的组成与原理 【教师】新知讲解 【多媒体教学】 【教师】要求学生通过“文旌课堂”APP扫描二维码“链传动”，观看微课视频，加深对链传动的组成及工作原理知识的理解 【学生】扫码观看、思考 （1）链传动的组成：由主动链轮、从动链轮和链条组成，如图所示。 （2）链传动的工作原理：以链条作为中间挠性件，通过链条与链轮轮齿之间的啮合来传递运动和动力。 【学生】聆听、思考、理解 【课堂互动】 【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 （1）我们日常生活中，有哪些实物是属于链传动这一范畴呢？ （2）链传动有哪些传动特点？ 【学生】聆听、思考、讨论、回答 二、链传动的类型 【教师】新知讲解 （1）根据应用范围的不同，链传动可分为传动链、输送链和起重链，如图所示。 （a）传动链 （b）输送链 （c）起重链 （2）根据结构形式的不同，链传动可分为滚子链传动、套筒链传动、齿形链传动和成形链传动等，其中滚子链传动的应用最广泛。 【学生】聆听、思考、理解 三、链传动的特点及应用 【教师】新知讲解 （1）与带传动相比，链传动具有以下优点和缺点。 优点：① 无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比；② 结构紧凑，传动效率较高；③ 张紧力小，作用于轴上的径向力也较小；④ 适合在高温、灰尘多、湿度大及腐蚀性环境等恶劣条件下工作。 缺点：① 只适用于平行轴之间的同向回转传动；② 瞬时传动比不恒定，传动不够平稳；③ 工作时有噪声，不宜用于载荷变化很大和急速反向的传动。 （2）应用： 主要应用于要求工作可靠、平均传动比准确、两轴相距较远，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。目前，链传动广泛应用于农业、矿山、起重运输、冶金、建筑、石油、化工等行业的各种机械中。 链传动的功率一般在100 kW以下，链速一般不超过，推荐使用的最大传动比，常用。 【学生】聆听、思考、理解 四、链条与链轮 【教师】新知讲解 1）链条 （1）滚子链 组成：滚子链由内链板、外链板、滚子、套筒和销轴等组成，如图所示。 （a）实物图 （b）示意图 配合关系：间隙配合——套筒与销轴；套筒与滚子 过盈配合——内链板与套筒；外链板与销轴 【课堂互动】 【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 在机械传动系统中常将链传动布置在高速级，还是低速级，为什么？请结合带传动和链传动的特点回答 【学生】思考、讨论、回答 【教师】总结学生的回答，并引出链传动的多边形效应 链传动应布置在低速级，因为链传动有多边形效应，速度有波动，不适合放在高速级。相反，带传动不适宜放在低速级，应该放在高速级。因为P=Fv，速度越大，所需带轮与V带间的摩擦力越小。 链传动的多边形效应：由于链条是由刚性链节通过销轴铰接而成的，当链条绕在链轮上时，其链节与相应的轮齿啮合后形成折线，相当于将链条绕在正多边形的轮子上。当主动链轮以等角速度回转时，从动链轮的角速度将周期性地变动，这种运动的不均匀性称为链传动的多边形效应。 接头形式：开口销、弹簧夹、过渡链节，如图所示。 当链节数为偶数时，链条一端的外链板正好与另一端的内链板相连，其连接销轴可采用开口销或弹簧夹进行锁定，如图4-15（a）和4-15（b）所示；当链节数为奇数时，接头处须采用过渡链节进行连接，如图4-15（c）所示。 （a）开口销 （b）弹簧夹 （c）过渡链节 【课堂互动】 【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 当链节数为奇数时，接头处为什么要采用过渡链节进行连接？ 【学生】思考、讨论、回答 【教师】总结学生的回答 链条接头采用过渡链节时，该处链条若处于受拉状态，过渡链节将会承受附加的弯曲载荷，这将降低链传动的承载能力，因此应尽量采用偶数链节以避免使用过渡链节。 特点：滚子链的承载能力与链节距和链条排数成正比，但链节距越大，链传动的结构和尺寸越大，传动时的振动、冲击和噪声也越严重；链条排数越多，链条各排的受力越不均匀，容易加剧磨损。 （2）齿形链 齿形链传动通过具有特定齿形的链板与链轮之间的啮合来传递运动和动力。齿形链又称无声链，由铰接起来的齿形链板组成，如图4-16所示。为提高承载能力和传动的稳定性，齿形链一般采用多排链板。其中，链板两工作侧面间的夹角为60°，相邻链节的链板左右错开排列，并用销轴、轴瓦或滚柱将链板连接起来。 （a）实物图 （b）示意图 特点：与滚子链传动相比，齿形链传动具有传动平稳、噪声小、承受冲击载荷能力强、轮齿受力较均匀等优点，但齿形链传动结构复杂、质量较大、制造成本高、装拆较困难，因此多用于运动精度要求较高或传动速度较高的场合。 2）链轮 （1）链轮的结构形式和材料 链轮的结构形式很多，常见链轮的结构形式有整体式、孔板式和组合式等，如图4-17所示，它们分别适用于小、中、大直径的链轮。由于链轮的失效形式主要是轮齿磨损，因此对于直径较大的链轮，应尽量采用可以更换轮齿的组合式结构。 （a）实物图 （b）整体式 （c）孔板式 （d）组合式 链轮常用材料的性能和应用范围（详见教材 表4-1）。 【课堂互动】 【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 链传动中的主动链轮和从动链轮使用材料是一样的吗？为什么？ 【学生】思考、讨论、回答 【教师】总结学生的回答 由于链轮在传动过程中需要承受各种振动和冲击，因此其轮齿应具有足够的强度和耐磨性。为提高其力学性能，链轮在制造过程中必须进行合理的热处理。由于小链轮在转动时比大链轮的啮合次数多，且承受的冲击较大，因此通常要求小链轮的材料性能高于大链轮。 （2）链轮的齿形 链轮的齿形应满足：① 传动时链节能顺畅进入和退出啮合；② 啮合时齿形能够与链节保持良好的接触；③ 对于因磨损而产生的链条节距变化有较好的适应能力；④ 形状尽量简单，方便加工。 《传动用短节距精密滚子链、套筒链、附件和链轮》（GB/T 1243—2006）中规定了滚子链链轮的齿形和参数，只需确定链节距p、齿数z、分度圆直径d、齿顶圆直径、齿根圆直径等参数，即可参照标准进行选择。 【学生】聆听、思考、理解 通过教师讲解、课堂互动、举例分析等教学方式，帮助学生掌握链传动的组成工作原理，链传动的类型、特点及应用，以及链条和链轮的相关知识
第二节课
传授新知
（15 min） 五、链传动的运行与维护 【教师】新知讲解 1）链传动的张紧与调整 链传动的张紧主要是为了避免链条松边垂度过大而出现啮合不良和振动的现象，同时也可以增大链条与链轮的啮合包角。 链传动张紧的方法很多，若链轮的位置能够移动，则可通过移动法或摆动法对链条进行张紧，具体方法与带传动张紧的移动法和摆动法类似；若链轮的中心距不能调整，则可使用张紧轮进行张紧，具体方法如下图所示。此外，当两链轮轴心连线倾斜角大于60°时，链传动也应使用张紧轮进行张紧。 （a）利用重锤张紧 （b）利用弹簧张紧 （c）定期调节张紧 2）链传动的润滑 良好的润滑可以减小链传动的磨损，有利于缓和冲击、延长链条的使用寿命。链传动常用的润滑方法有人工润滑、油浴润滑、滴油润滑和喷油润滑等。 ……（详见教材 表4-2） 【学生】聆听、思考、理解 通过教师讲解、课堂互动、举例分析等教学方式，帮助学生掌握链传动的运行与维护的相关知识
任务实施
（25 min） 【教师】组织学生以小组为单位根据表格中的要求，分析下图传动装置存在的问题，并填写“任务工单4.1” 如图所示为带式输送机传动装置机构运动简图，其中同时采用了链传动和带传动。 【学生】观察、思考、分组讨论、填写任务工单 【教师】根据各组学生的表现进行评价，并填写任务工单中的考核评价表 【学生】结合自身表现和教师的评价，对本次任务进行总结 通过任务实施，加深对所学知识的理解，并将理论应用到实践中，做到学以致用
课堂小结
（3 min） 【教师】简要总结本节课的要点 本节课主要学习了链传动的结构、工作原理和运行维护知识。希望同学们能够通过本节课的学习，掌握链传动的传动比计算，为学习后续有关知识、解决工程问题打好基础。 【学生】总结回顾知识点 总结知识点，巩固学生对所学知识的理解
作业布置
（2 min） 【教师】布置课后作业 完成教材项目四“思考与练习”中与本课相关的题目 【学生】完成课后任务 通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力
教学反思 学习过程中会出现很多问题，及时地与学生沟通、探讨，最后师生共同总结。这样更有利于发挥学生的主观能动性，更好的挖掘学生的灵感，培养学生的创新精神。

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