课    题：带传动

教学目标：

本讲的教学目标是使学生明确带传动过程中受力情况分析、V带的设计及张紧、安装和维护。

重点与难点

本节的重点是明确带传动的类型、特点和工作过程中的受力情况分析。难点是V带的设计以及V带的张紧、安装和维护。

教学设计：

1.   带传动的类型、特点及应用：主要介绍带传动的两种类型，以及这两种类型带传动的结构特点和应用场合。

2.   带传动的工作情况分析：介绍带传动的受力分析、包角、传动比和应力分析等问题。

3.   V带的设计：主要讲解V带的设计步骤和注意事项。

4.   V带的张紧、安装和维护：V带张紧的三种方法及其安装、维护过程中应注意的问题。

教学方法和教学手段：

采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。

多媒体教学资源：

课前准备：

收集各种类型带传动的图片，以及V带传动的张紧、安装和维护过程的图片或视频。将课程教材和收集的资料用PowerPoint制作成演示文档。

教学过程和组织：

Ø 1. 带传动的类型、特点及应用【重点】

（1）摩擦型带传动

摩擦型带传动通常由主动带轮、从动带轮和传动带组成。当主动带轮回转时，依靠带与带轮表面间的摩擦力带动从动带轮转动，从而传递运动和动力。摩擦型带传动主要包括以下类型：

                                             图5- 1摩擦型带

① 平带传动：平带是由多层胶帆布构成，其横截面形状为偏平矩形，工作面是与轮面相接触的内表面。平带结构简单，带轮也容易制造，主要用于两轴平行、转向相同的较远距离的传动。

② V带传动：V带的横截面形状为等腰梯形，工作面是与轮槽相接触的两侧面，V带与底槽不接触。

③ 圆带传动：圆带的截面为圆形，一般用皮革或棉绳制成，只能用于低速轻载的仪器或家用机械。   

（2）啮合型带传动

啮合型带传动是指同步带传动，同步带传动是靠带上的齿与带轮上齿槽的啮合作用来传递运动和动力的。

图5- 5啮合型带

（3）带传动的特点和应用

带传动的特点有：

① 传动平稳、噪声小。

② 带过载时带与带轮间产生打滑，可防止其他零件损坏，起到过载保护的作用。

③ 适用于中心距较大的场合。

④ 结构简单，制造与维护方便，成本低。

⑤ 工作时会产生弹性滑动，传动比不恒定。

⑥ 带传动的轮廓尺寸大，传动效率低，带传动的一般功率为50-100KW，带速为5-25m/s，传动比不超过5，效率为92%-97%，寿命较短。

⑦ 需要张紧装置，支撑带轮的轴和轴承受力较大。

⑧ 不宜用于高温、易燃等场所。

总之，带传动多用于传动功率不大、速度适中、传动比要求不严格，且中心距较大的场合；不宜用于高温、易燃等场合。在多级传动系统中，通常将它置于高速级，起过载保护作用。

Ø 2. 带传动的工作情况分析【重、难点】

（1）带传动的受力分析

（3）弹性滑动和打滑

① 弹性滑动

带为弹性体，受拉后会产生弹性变形。由于紧边和松边的拉力不同，因此，弹性变形也不同。

由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的相对滑动，称为带的弹性滑动。

② 打滑

当带传动的工作载荷超过了带与带轮之间摩擦力的极限值时，带与带轮之间会发生剧烈的相对滑动，从动轮转速急速下降，甚至停转，带传动实效，这种现象称为打滑。

（4）带的传动比

（5）应力分析

①由紧边和松边拉力产生的应力。

②由带的弯曲产生的弯曲应力。

带绕过带轮时，因弯曲变形而产生弯曲应力。带在小带轮上的弯曲应力大于大带轮上的弯曲应力。

③离心应力。

当带绕过带轮，带随带轮轮缘做圆周运动，带自身的质量将产生离心力。虽然离心力只产生在带做圆周运动的部分，但由离心力产生的离心应力最在于全带的各个截面上。

传动带上应力分布如图5-9所示。

图5- 9传动带的应力分析

Ø 3. V带的设计【难点】

（1）V带结构与标准

V带有普通V带、窄V带、宽V带、联组V带等近十种，其中普通V带应用最广。V带已经标准化。

在V带轮上，与所配用V带的节宽相对应的带轮直径为基准直径。V带在规定的张紧力下，位于带轮基准直径上的周线长度称为基准长度。带的基准长度以及标准化。

图5- 10 V带实物图和结构图

（2）带轮的材料与结构

带轮常用的材料是铸铁，速度高的带轮多采用钢或铝合金。

                                                图5- 11带轮结构

（3）普通V带的设计步骤与方法

Ø 4. V带传动的张紧、安装和维护【难点】

（1）带传动的张紧

传动带的材料不是完全的弹性体，带在工作一段时间后会发生塑性伸长而松弛，使张紧力降低。为了保证带传动的能力，应定期检查，必须重新张紧，才能正常工作。

①定期张紧

采用定期改变中心距的方法调节带的预紧力，使带重新张紧。

②自动张紧

将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上。

③张紧轮张紧

当带传动的中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧，如图5-18所示。张紧轮一般放在松边的内侧，且尽量靠近大轮，使带只受单向弯曲，避免小带轮的包角减少太多。

（2）带传动的安装和维护

在安装和维护过程，注意以下要点：

①两带轮轴线应平行，两轮槽对称中心面应重合，若有偏差，偏角误差要小于20′。

②安装带时，应先缩小中心距，将带套入槽中后，再调整中心距并予以张紧。

③V带张紧程度要合适。

④V带在轮槽中要有正确的位置。

⑤带传动装置应加防护罩，以免发生意外事故。

⑥定期检查带，发现其中一根过渡松弛或疲劳破坏时，应全部更换新带，不能新旧混合使用。

布置作业：复习本讲内容，思考与练习五1、2、3。