课 时 授 课 计 划
第五十次课
【教学课题】: §12-3 带传动的工作情况分析
【教学目的】:掌握带传动的工作情况分析,注意打滑和弹性滑动的区别。
【教学重点及处理方法】:带传动的工作情况分析。注意打滑和弹性滑动的区别。
处理方法: 详细讲解
【教学难点及处理方法】:注意打滑和弹性滑动的区别。
处理方法: 画图分析讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】:三角板
【时间分配】: 引入新课 5min
新课 80 min
小结、作业 5min
第五十次课
【提示启发 引出新课】
在机械中,常采用带传动装置来实现运动和动力的传递。由于其具有结构简单,成本低廉,传动中心距大的优点,因而在各种机械中得到广泛应用。在本次课中讨论带传动的工作情况分析。
【新课内容】
§12-3 带传动的工作情况分析
一、带传动的工作原理
1、工作原理:
靠带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。当带绕在轮上时,带的任一边都受到相同的初拉力。带传动工作时,带与轮之间产生摩擦力,主动轮上的摩擦力与带的运动方向相同,即主动轮通过摩擦力驱动带运动;从动轮上的摩擦力与带的运动方向相同,即通过摩擦力驱动从动轮。由于摩擦力的作用,带绕主动轮的一边被拉紧,称为紧边;带绕从动轮的一边被放松,称为松边。其拉力差值F= S1- S2,称为有效拉力,即带传动所传递的圆周力F。其值F为:
工作前 :两边初拉力F0=F0 工作时:两边拉力变化:
①紧边 F0→F1;②松边F0→F2
F=2000M/D1=1000P/v。
F1—F2 = 有效拉力F = 摩擦力总和 Ff
传递的功率(KW):
V带即将打滑时:
式中:e—自然对数,e≈2.718
α—包角(带与带轮接触弧所对的中心角)(rad)
fv—当量摩擦系数
若带总长度不变,则圆周力F与紧边拉力F1关系为:
故V带不打滑条件下所能传递的最大圆周力Fmax为:
2、极限有效拉力及影响因素
极限有效拉力的表达式:
由上式知,它主要与下列因素有关:
1、初拉力S0
S0增大,摩擦力增大,有效拉力增大。但过大的初拉力也会增大带的应力,影响达到带的寿命。
2、小轮包角
包角:带与论难接触弧所对的中心角。包角越小,所传递的有效拉力越小。由于小轮包角总小于大轮包角,所以小轮包角直接影响带传动的承载能力。一般要求a1≥1200。
3、摩擦力
摩擦力越大,传动能力越大。
二、带传动的应力分析
带传动的应力由三部分组成:
拉应力、
紧边拉应力:
松边拉应力:
式中:F1、F2—紧、松边拉力(N)
A—带的横截面积(mm2
带在绕过主动轮时,拉应力由σ1逐渐降至σ2;带在绕过从动轮时,拉应力由σ2逐渐增加到σ1。
2、弯曲应力
式中:E—带的弹性模量(N/mm2)
y0—带的节面到最外层的距离
D—带轮直径(mm)
由以上知,带轮直径愈小,带愈厚,带的弯曲应力愈大。因此,小轮上带的弯曲应力比大轮上的弯曲应力大。为防止产生过大的弯曲应力,对各种型号的V带都规定了最小直径。
离心拉应力
式中: q—每米带长的质量(kg/m)
v—带的线速度(m/s)
A—带的横截面积(mm2)
Fc—离心拉力(N)
以上知,高速时采用轻质带,可以减小离心应力。
离心拉应力作用于带的全长,某点的应力随运行位置变化而不断变化。最大应力发生在紧边刚绕上主动轮处(b点),其值为:
最大应力:。在带绕入小轮处。
三、带的弹性滑动和打滑
实际上,由于带的弹性和拉力差而引起的带和轮面间的局部相对滑动。称为弹性滑动。它是带传动中固有的物理现象,因此从动轮的速度V2>V1,其降低量用滑差率ε表示:
滑动率ε为:
带传动的传动比为:
式中:
n1、n2—主、从动轮的转速(r/min)
d1、d2—主、从动轮的直径(mm)
通常带传动的滑动率ε=0.01~0.02,较小,在一般传动计算中可不考虑。
§12-3 带传动的张紧
一、带传动的张紧方法:
定期张紧法,加张紧轮法
张紧轮位置:①松边常用内侧靠大轮
②松边外侧靠小轮
二、带传动的正确使用和维修
安装时不能硬撬(应先缩小a或顺势盘上);
V带在轮槽中位置正确;
带禁止与矿物油、酸、碱等介质接触,以免腐蚀带,不能曝晒,工作温度不宜超过60°;
不能新旧带混用(多根带时),以免载荷分布不匀;
防护罩;
定期张紧;
安装时两轮槽应对准,处于同一平面。
【小结】:掌握带传动的工作原理及滑动和应用。
【作业】: 预习下一节。
【后记】: