帶傳動(dòng)教案(全)

帶傳動(dòng)教案(全)帶傳動(dòng)教案(全)帶傳動(dòng)教案(全)課題名稱帶傳動(dòng)授課班級(jí)授課時(shí)間課題序號(hào)授課課時(shí)授課形式講授使用教具投影儀教學(xué)目的1.了解帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)2。掌握帶傳動(dòng)的工作原理3.了解帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法4。能夠進(jìn)行帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)教學(xué)重點(diǎn)普通V帶的結(jié)構(gòu)、V帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)教學(xué)難點(diǎn)帶的應(yīng)力分布圖和V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法更新、補(bǔ)充、刪減內(nèi)容無(wú)課外作業(yè)授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計(jì)7—1帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)一、帶傳動(dòng)的類型二、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)7—2V帶和帶輪一、普通V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)二、普通V帶輪的結(jié)構(gòu)7—3V帶傳動(dòng)的工作能力分析一、帶傳動(dòng)的受力分析二、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比7—4V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、單根V帶的基本額定功率和許用功率三、普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算7-5V帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)一、V帶傳動(dòng)的張緊方法二、V帶初拉力的測(cè)定三、V帶傳動(dòng)的安裝、使用和維護(hù)教學(xué)后記課堂教學(xué)安排主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教學(xué)過(guò)程師生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖等7-1帶傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)一、帶傳動(dòng)的組成及其工作原理組成：主動(dòng)帶輪、從動(dòng)帶輪、撓性帶和機(jī)架組成帶傳動(dòng)工作原理：帶傳動(dòng)工作時(shí)依靠張緊在帶輪上的傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力二、帶傳動(dòng)的主要類型1．摩擦帶傳動(dòng)平帶傳動(dòng)：帶為卷帶，可任意截取,帶內(nèi)表面為工作面,承載能力不夠高V帶傳動(dòng)：帶為圈帶無(wú)接頭,帶兩側(cè)面為工作面，承載能力強(qiáng)，一般為平帶的3倍多楔帶傳動(dòng):多根平帶與V帶的組合，具有V帶的特點(diǎn)圓帶傳動(dòng)：承載能力低,常用于小功率的運(yùn)動(dòng)傳遞2．嚙合帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介:同步帶傳動(dòng)→齒孔帶傳動(dòng)三、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)主要根據(jù)①摩擦傳動(dòng);②撓性帶；③特點(diǎn)相對(duì)于其它傳動(dòng)（嚙合傳動(dòng)）講的。優(yōu)點(diǎn):1）有過(guò)載保護(hù)作用；2）有緩沖吸振作用;3)運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)噪音；4）適于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)(amax=15m）；5）制造、安裝精度要求不高缺點(diǎn)：1）有彈性滑動(dòng)使傳動(dòng)比i不恒定；2）張緊力較大（與嚙合傳動(dòng)相比）軸上壓力較大;3)結(jié)構(gòu)尺寸較大、不緊湊；4)打滑，使帶壽命較短;5）帶與帶輪間會(huì)產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，不適宜高溫、易燃、易爆的場(chǎng)合。3、應(yīng)用,適用于中心距較大的中心功率兩軸之間的傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力，一般適于高速端.7—2V帶和帶輪V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)V帶的構(gòu)造：抗拉體1（承受載荷的主體，簾布：抗拉強(qiáng)度高；線繩：抗彎強(qiáng)度高）、頂膠2(彈性材料)、底膠3及包布層4（耐磨）節(jié)線與節(jié)面：V帶運(yùn)行時(shí)不伸長(zhǎng)、不縮短的圓周，稱為節(jié)線，全部節(jié)線組成帶的節(jié)面，帶的節(jié)面寬度稱為節(jié)寬，用bp表示帶輪基準(zhǔn)直徑dd：和節(jié)寬相對(duì)應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld：V帶在規(guī)定的張緊力下,帶與帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長(zhǎng)度。V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度已標(biāo)準(zhǔn)化.截面尺寸：V帶截面尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化,按截面大小分為Y、Z、A、B、C、D、E七種型號(hào)（表9-1）,截面尺寸大的傳遞的功率也愈大。普通V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu)一、V帶輪的材料當(dāng)v≤25m/s時(shí):HT150、HT200當(dāng)v〉25m/s時(shí)：鑄鋼或鋼板焊接的帶輪小功率帶輪：鑄鋁或塑料二、V帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸1．帶輪的結(jié)構(gòu)帶輪由輪緣、輪轂和輪輻三部分組成輪緣：帶輪的外緣部分輪轂：帶輪與軸相配合的部分。通常帶輪與軸用鍵連接，輪轂上開有鍵槽，孔的尺寸ds按軸的強(qiáng)度和剛度要求確定。輪輻：輪緣與輪轂相連的部分.輪輻的結(jié)構(gòu)形式隨帶輪的基準(zhǔn)直徑而異，直徑小的做成實(shí)心式，中等的做成腹板式，大的做成輻條式2．帶輪的尺寸7-3V帶傳動(dòng)的工作能力分析帶傳動(dòng)的受力分析與應(yīng)力分析一、帶傳動(dòng)的受力分析初拉力F0:帶靜止時(shí)帶輪兩邊帶中承受的拉力緊邊拉力F1：帶傳動(dòng)工作時(shí)在摩擦力的作用下繞入主動(dòng)輪一邊的帶被拉緊，拉力由F0增大到F1，稱為緊邊拉力松邊拉力F2：繞出主動(dòng)輪一端的帶被放松，拉力有F0減至為F2，稱為松邊拉力有效圓周力:Fe=F1-F2（注意：帶傳動(dòng)摩擦力的總和與有效圓周力永遠(yuǎn)保持相等。其有效拉力由工作機(jī)的阻力所確定，而摩擦力由帶傳動(dòng)本身的因素決定，與帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)有關(guān)）有效圓周力的歐拉公式：由上式可知，帶所傳遞的圓周力F與下列因素有關(guān):1)初拉力F0(初拉力F0愈大，有效拉力F就愈大，所以安裝帶時(shí)，要保持一定的初拉力。但F0過(guò)大,會(huì)加大帶的磨損,致使帶過(guò)快的松弛,縮短其工作壽命）2)摩擦因數(shù)f（摩擦因數(shù)f愈大，摩擦力也愈大，所能傳遞的圓周力F就愈大。V帶的fv=f/sin20°≈3f，所以傳遞能力高于平帶)3)包角a(F隨包角α的增大而增大.增大包角會(huì)使整個(gè)接觸弧上的摩擦力的總和增加，從而提高傳動(dòng)能力。水平裝置的帶傳動(dòng)通常將松邊放置在上邊以增大包角。由于大帶輪的包角大于小帶輪的包角打滑會(huì)首先在小帶輪上發(fā)生，所以只需考慮小帶輪的包角a1。一般要求≥120°）二、帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析1．拉應(yīng)力F1產(chǎn)生的應(yīng)力F2產(chǎn)生的應(yīng)力2．離心拉應(yīng)力q為單位長(zhǎng)度的質(zhì)量（kg/m）。注意高速傳動(dòng)時(shí)宜采用輕質(zhì)帶，以利于減小離心拉應(yīng)力。3．彎曲應(yīng)力4．最大的拉應(yīng)力σmax=σ1+σc+σb1(最大拉應(yīng)力發(fā)生在緊邊入主動(dòng)輪處）三、帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng):由于帶的彈性變形而產(chǎn)生的帶與帶輪間的滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)傳動(dòng)帶是彈性體→帶由緊邊繞過(guò)主動(dòng)輪進(jìn)入松邊時(shí)，帶的拉力逐漸降低,其彈性變形量也逐漸縮短→帶運(yùn)動(dòng)滯后于輪使v帶〈v輪1→帶由松邊繞過(guò)從動(dòng)輪進(jìn)入緊邊時(shí),拉力增加,帶逐漸被拉長(zhǎng)→帶運(yùn)動(dòng)超前于輪使v帶〉v輪2注意:彈性滑動(dòng)和打滑是兩個(gè)截然不同的概念.打滑是指過(guò)載引起的全面滑動(dòng)，是可以避免的。而彈性滑動(dòng)是由于帶的彈性和拉力差引起的，是不可避免的.帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)程度用滑動(dòng)率ε表示即帶傳動(dòng)的實(shí)際傳動(dòng)比為注意：由于ε很小，在一般計(jì)算中，可忽略ε的影響7—4V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、失效形式與設(shè)計(jì)計(jì)算1、失效形式（主要）1）打滑；2)帶的疲勞破壞另外還有磨損靜態(tài)拉斷等2、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：保證帶在不打滑的前提下，具有足夠的疲勞強(qiáng)度和壽命（蘇：—按不打滑設(shè)計(jì)（滑動(dòng)曲線）→驗(yàn)算疲勞壽命Is0：—保證不拉斷不打滑條件下，—設(shè)計(jì)疲勞壽命）注：——臨界摩擦狀態(tài)（靜不動(dòng)下)-—不打滑條件3、單根三角膠帶的功率-P0由疲勞強(qiáng)度條件：——與傳遞功率有關(guān)（即與打滑有關(guān)）—-許用拉應(yīng)力∵傳遞極限圓周力：又∴傳遞的臨界功率：即可得單根三角帶在不打滑的前提下所能傳遞的功率為：(KW)式中:P0——單根帶帶傳遞的臨界功率(KW)V——帶速（m/s）Fec--臨界圓周力(N）—-一定條件下（材料)由疲勞強(qiáng)度決定的許用拉應(yīng)力由疲勞曲線方程:對(duì)一定規(guī)格、材質(zhì)的帶，i=1，—L為特定長(zhǎng)度，N=108~109次,載荷平穩(wěn)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出常數(shù)C（Mpa）式中:LP—節(jié)線長(zhǎng)度m。ZP—繞過(guò)帶輪的數(shù)目。tn—總工作時(shí)數(shù)(h）V-帶速（m/s）。N—應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。m-疲勞循環(huán)應(yīng)力指數(shù),專用膠帶和帆布帶m=5～6，三角膠帶m=6～11.由疲勞曲線可知,帶的工作應(yīng)力降低10％，則帶的使用壽命可提高1～2倍。各種型號(hào)的單根三角膠帶的許用功率P0。，特定帶長(zhǎng)，平穩(wěn)工作條件下單根帶傳遞的許用功率P。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化：式中考慮因素多，全面科學(xué).但較繁，用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算，非常方便.這就是ISO運(yùn)用的最新方法。二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及內(nèi)容一般已知:P，n1,n2或i傳動(dòng)布置要求（中心距a）工作條件要求是：帶：型號(hào),把數(shù),長(zhǎng)度輪：Dmin，結(jié)構(gòu),尺寸中心距（a）軸壓力Q等三、設(shè)計(jì)步驟與方法（步—主要參數(shù)的選擇方法）1）確定計(jì)算功率Pca：——傳遞的額定功率(KW）KA—工況系數(shù)，2)選擇帶型號(hào)：Pca，n1(型號(hào))3）定帶輪直徑（驗(yàn)算帶速V）a)由表定小輪直徑D1min（與帶的型號(hào)有關(guān))（計(jì)算直徑）或圓整(也可不圓整），b）驗(yàn)算帶速V要求：,最佳帶速V=20～25m/s如V太小,由P=FV可知,傳遞同樣功率<P時(shí)，圓周力F太大，帶的根數(shù)太多，且P1太小，彎曲↑，壽命↓，措施:應(yīng)D1↑且軸承尺寸↑V太大，則離心力太大,帶與輪的正壓力減小，摩擦力↓,傳遞載荷能力↓，傳遞同樣載荷時(shí)所需張緊力增加，帶的疲勞壽命下降，這時(shí)措施D1應(yīng)↓,否則壽命太短.對(duì)O、A、B、C——D、E、F——如V不合適，則應(yīng)重選D14）求中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld如結(jié)構(gòu)布置有要求已定則a按結(jié)構(gòu)求規(guī)定a時(shí):a）初選a0或按結(jié)構(gòu)尺寸要求定b）由a0定計(jì)算長(zhǎng)度(開口傳動(dòng)）可自行推導(dǎo)c）按表定相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ldd）由節(jié)線長(zhǎng)度Ld求實(shí)際中心距——對(duì)Ve)考慮到中心距調(diào)整、補(bǔ)償F0，中心距a應(yīng)有一個(gè)范圍書上LP即為U0.015L—-amin0。03Ld——amax5）驗(yàn)算小輪包角，，打滑首先產(chǎn)生在小輪上，∴小輪包角的大小反映帶的承載能力。（）要求，特殊情況下,不滿足措施：1）a↑(i一定時(shí)）;2）加張緊輪分析:為使，當(dāng)a一定時(shí)，傳動(dòng)比i不能過(guò)大，否則由式可知.i↑，D2-D1/a↑，↓∴一般i=3~5（V帶)6）計(jì)算帶的根數(shù)Z—-包角系數(shù)KL——長(zhǎng)度系數(shù)考慮帶的長(zhǎng)度不同的影響因素。K——材質(zhì)系數(shù)：K=1.33—化纖膠帶；K=1—棉布或棉線膠帶--單根膠帶考慮傳動(dòng)比i影響的功率增量（因P0是按，即D1=D2的條件計(jì)算。而當(dāng)傳動(dòng)比越大，從動(dòng)輪直徑就越比主動(dòng)輪直徑大,帶繞上從動(dòng)輪時(shí)的彎曲應(yīng)力應(yīng)比繞上主動(dòng)輪時(shí)小，∴傳動(dòng)能力將有所提高）。(KW）n1-—主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速(rpm）——單根膠帶所能傳遞的扭矩的修正值，N.m查表（與i有關(guān)）本應(yīng):——扭矩修正值（可推導(dǎo)，經(jīng)過(guò)4步即成)討論：一般1〈Z〈10—-Z太多—帶受力不均（從BC型）最好Z=2~4（根）Z過(guò)少-—不合適（從CB型)7）確定帶的初拉力F0（單根帶)（N）該式為單根帶不打滑所適合的F0值.新安裝常易松馳（如非自動(dòng)張緊）取，F(xiàn)0初拉力的控制：通過(guò)在兩帶和帶輪兩切點(diǎn)跨距中點(diǎn)加一載荷G，測(cè)量帶的撓度，要求L=100mm，撓度y=1。6mm合適，G值參考值見表。8)求帶作用于軸的壓力Q由余弦定律：忽略兩邊的拉力差（記為F0),則：（V帶設(shè)計(jì)思路：計(jì)功、選型、挑小徑撓速估中周長(zhǎng)PcaO、A、B→FD1≥DminV=10～20m/sa0→Lca≈LLi反稱實(shí)中驗(yàn)包角三求一標(biāo)記評(píng)莫忘La實(shí)Z、F0、FQV膠帶A（…F）Li×ZGB1171—78評(píng)價(jià)——→、Z、V、FQ、F0、a〉120°2～410~20小適當(dāng)小7—5V帶傳動(dòng)的安裝、張緊和維護(hù)帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)一、帶傳動(dòng)的張緊帶安裝時(shí)應(yīng)張緊以保證一定的初拉力。另外，帶工作一段時(shí)間后就會(huì)由于塑性變形而松弛，使初拉力減小,傳動(dòng)能力下降，這時(shí)又需要重新張緊1．調(diào)整中心距方式：定期張緊（定期調(diào)整中心距以恢復(fù)張緊力?；朗健鷶[架式→自動(dòng)張緊）緊輪方式：若帶傳動(dòng)的軸間距不可調(diào)整時(shí)，可采用張緊輪裝置（調(diào)位式內(nèi)緊輪裝置→擺錘式張緊輪裝置）注意：張緊輪一般設(shè)置在松邊的內(nèi)側(cè)靠近大輪處。若設(shè)置在外側(cè)時(shí)，則應(yīng)使其靠近小輪，這樣可以增加小帶輪的包角，提高帶的疲勞強(qiáng)度。二、帶傳動(dòng)的安裝和維護(hù)1．平行軸傳動(dòng)時(shí)，各帶輪的軸線必須保持規(guī)定的平行度。各輪寬的中心線,V帶輪、多楔帶輪對(duì)應(yīng)輪槽的中心線否則會(huì)加速帶的磨損，降低帶的壽命2．同組使用的V帶應(yīng)型號(hào)相同、長(zhǎng)度相等,不同廠家生產(chǎn)的V帶、新舊V帶不能同時(shí)使用，應(yīng)定期檢查膠帶,如有一根松弛或損壞則應(yīng)全部更換新帶3．安裝時(shí)，應(yīng)按規(guī)定的初拉力張緊，也可憑經(jīng)驗(yàn)張緊，帶的張緊程度以100m帶長(zhǎng)大拇指能將帶按下15mm為宜.4．帶傳動(dòng)裝置外面應(yīng)加以保護(hù)罩，以保護(hù)安全，防止帶與酸、堿或油接觸而腐蝕傳動(dòng)帶，帶傳動(dòng)不需潤(rùn)滑，應(yīng)及時(shí)清理帶輪槽內(nèi)及傳動(dòng)帶上的油污。導(dǎo)入：用中心距較大又需要過(guò)載保護(hù)的機(jī)械傳動(dòng)裝置導(dǎo)入，提出帶傳動(dòng)的類型,分析其工作原理、帶傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用.超出類表范圍時(shí)可以另外查詢《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》在V帶輪上，與所配V帶的界面處于同一配置的槽型輪廓的寬度寬度處的帶輪直徑為基準(zhǔn)直徑普通V帶輪的標(biāo)記組成如下：名稱帶輪槽形、槽輪書＊基準(zhǔn)直徑、帶輪結(jié)構(gòu)形式帶號(hào)國(guó)標(biāo)變化帶傳動(dòng)的受力分析部分，注意講明初拉力、緊邊、松邊拉力的概念與判斷，對(duì)各類力的定量分析只做簡(jiǎn)單介紹由歐拉公式認(rèn)真分析有效圓周力與哪些因素有關(guān)邊講各類應(yīng)力邊畫應(yīng)力分布圖，引導(dǎo)學(xué)生找出最大應(yīng)力點(diǎn)提問(wèn)：傳動(dòng)帶所受的應(yīng)力是靜應(yīng)力還是交變應(yīng)力?在此應(yīng)力作用下，帶產(chǎn)生什