《機械基礎（第2版）》 第11課 鏈傳動

課題機械傳動裝置（二）——鏈傳動課時2課時（90min）教學目標知識技能目標：（1）掌握鏈傳動的結(jié)構(gòu)和工作原理（2）掌握鏈傳動的類型、特點及應用（3）能夠計算鏈傳動的傳動比（4）掌握鏈傳動的運行與維護思政育人目標：（1）養(yǎng)成實事求是的科學精神和求真務實的辯證思維（2）提升遵守標準規(guī)范的職業(yè)意識和學以致用的職業(yè)素養(yǎng)教學重難點教學重點：鏈傳動的工作原理；鏈傳動的傳動比計算；鏈傳動的運行與維護教學難點：鏈傳動的傳動比計算教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計第1節(jié)課：→→傳授新知（38min）第2節(jié)課：傳授新知（15min）→任務實施（25min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學過程主要教學內(nèi)容及步驟設計意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況問題導入（5min）【教師】提出問題：上節(jié)課我們學習了帶傳動，今天我們學習基于帶傳動的另一種傳動系--鏈傳動。觀看自行車實物或圖片，指出傳動部分并討論分析其各部分組成【學生】觀察、思考、討論、回答【教師】通過學生的回答引入要講的知識通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣

傳授新知

（38min）一．鏈傳動的組成與原理【教師】新知講解【多媒體教學】?【教師】要求學生通過“文旌課堂”APP掃描二維碼“鏈傳動”，觀看微課視頻，加深對鏈傳動的組成及工作原理知識的理解?【學生】掃碼觀看、思考（1）鏈傳動的組成：由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成，如圖所示。（2）鏈傳動的工作原理：以鏈條作為中間撓性件，通過鏈條與鏈輪輪齒之間的嚙合來傳遞運動和動力。【學生】聆聽、思考、理解【課堂互動】?【教師】提出問題讓學生思考、討論，并隨機抽取學生回答（1）我們?nèi)粘Ｉ钪校心男嵨锸菍儆阪渹鲃舆@一范疇呢？（2）鏈傳動有哪些傳動特點？?【學生】聆聽、思考、討論、回答二、鏈傳動的類型【教師】新知講解（1）根據(jù)應用范圍的不同，鏈傳動可分為傳動鏈、輸送鏈和起重鏈，如圖所示。（a）傳動鏈（b）輸送鏈（c）起重鏈（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，鏈傳動可分為滾子鏈傳動、套筒鏈傳動、齒形鏈傳動和成形鏈傳動等，其中滾子鏈傳動的應用最廣泛?！緦W生】聆聽、思考、理解三、鏈傳動的特點及應用【教師】新知講解（1）與帶傳動相比，鏈傳動具有以下優(yōu)點和缺點。優(yōu)點：①無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，能保持準確的平均傳動比；②結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率較高；③張緊力小，作用于軸上的徑向力也較小；④適合在高溫、灰塵多、濕度大及腐蝕性環(huán)境等惡劣條件下工作。缺點：①只適用于平行軸之間的同向回轉(zhuǎn)傳動；②瞬時傳動比不恒定，傳動不夠平穩(wěn)；③工作時有噪聲，不宜用于載荷變化很大和急速反向的傳動。（2）應用：主要應用于要求工作可靠、平均傳動比準確、兩軸相距較遠，以及其他不宜采用齒輪傳動的場合。目前，鏈傳動廣泛應用于農(nóng)業(yè)、礦山、起重運輸、冶金、建筑、石油、化工等行業(yè)的各種機械中。鏈傳動的功率一般在100kW以下，鏈速一般不超過，推薦使用的最大傳動比，常用?！緦W生】聆聽、思考、理解四、鏈條與鏈輪【教師】新知講解1）鏈條（1）滾子鏈組成：滾子鏈由內(nèi)鏈板、外鏈板、滾子、套筒和銷軸等組成，如圖所示。（a）實物圖（b）示意圖配合關(guān)系：間隙配合——套筒與銷軸；套筒與滾子過盈配合——內(nèi)鏈板與套筒；外鏈板與銷軸【課堂互動】?【教師】提出問題讓學生思考、討論，并隨機抽取學生回答在機械傳動系統(tǒng)中常將鏈傳動布置在高速級，還是低速級，為什么？請結(jié)合帶傳動和鏈傳動的特點回答?【學生】思考、討論、回答?【教師】總結(jié)學生的回答，并引出鏈傳動的多邊形效應鏈傳動應布置在低速級，因為鏈傳動有多邊形效應，速度有波動，不適合放在高速級。相反，帶傳動不適宜放在低速級，應該放在高速級。因為P=Fv，速度越大，所需帶輪與V帶間的摩擦力越小。鏈傳動的多邊形效應：由于鏈條是由剛性鏈節(jié)通過銷軸鉸接而成的，當鏈條繞在鏈輪上時，其鏈節(jié)與相應的輪齒嚙合后形成折線，相當于將鏈條繞在正多邊形的輪子上。當主動鏈輪以等角速度回轉(zhuǎn)時，從動鏈輪的角速度將周期性地變動，這種運動的不均勻性稱為鏈傳動的多邊形效應。接頭形式：開口銷、彈簧夾、過渡鏈節(jié)，如圖所示。當鏈節(jié)數(shù)為偶數(shù)時，鏈條一端的外鏈板正好與另一端的內(nèi)鏈板相連，其連接銷軸可采用開口銷或彈簧夾進行鎖定，如圖4-15（a）和4-15（b）所示；當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，接頭處須采用過渡鏈節(jié)進行連接，如圖4-15（c）所示。（a）開口銷（b）彈簧夾（c）過渡鏈節(jié)【課堂互動】?【教師】提出問題讓學生思考、討論，并隨機抽取學生回答當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，接頭處為什么要采用過渡鏈節(jié)進行連接？?【學生】思考、討論、回答?【教師】總結(jié)學生的回答鏈條接頭采用過渡鏈節(jié)時，該處鏈條若處于受拉狀態(tài)，過渡鏈節(jié)將會承受附加的彎曲載荷，這將降低鏈傳動的承載能力，因此應盡量采用偶數(shù)鏈節(jié)以避免使用過渡鏈節(jié)。特點：滾子鏈的承載能力與鏈節(jié)距和鏈條排數(shù)成正比，但鏈節(jié)距越大，鏈傳動的結(jié)構(gòu)和尺寸越大，傳動時的振動、沖擊和噪聲也越嚴重；鏈條排數(shù)越多，鏈條各排的受力越不均勻，容易加劇磨損。（2）齒形鏈齒形鏈傳動通過具有特定齒形的鏈板與鏈輪之間的嚙合來傳遞運動和動力。齒形鏈又稱無聲鏈，由鉸接起來的齒形鏈板組成，如圖4-16所示。為提高承載能力和傳動的穩(wěn)定性，齒形鏈一般采用多排鏈板。其中，鏈板兩工作側(cè)面間的夾角為60°，相鄰鏈節(jié)的鏈板左右錯開排列，并用銷軸、軸瓦或滾柱將鏈板連接起來。（a）實物圖（b）示意圖特點：與滾子鏈傳動相比，齒形鏈傳動具有傳動平穩(wěn)、噪聲小、承受沖擊載荷能力強、輪齒受力較均勻等優(yōu)點，但齒形鏈傳動結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)量較大、制造成本高、裝拆較困難，因此多用于運動精度要求較高或傳動速度較高的場合。2）鏈輪（1）鏈輪的結(jié)構(gòu)形式和材料鏈輪的結(jié)構(gòu)形式很多，常見鏈輪的結(jié)構(gòu)形式有整體式、孔板式和組合式等，如圖4-17所示，它們分別適用于小、中、大直徑的鏈輪。由于鏈輪的失效形式主要是輪齒磨損，因此對于直徑較大的鏈輪，應盡量采用可以更換輪齒的組合式結(jié)構(gòu)。（a）實物圖（b）整體式（c）孔板式（d）組合式鏈輪常用材料的性能和應用范圍（詳見教材表4-1）?！菊n堂互動】?【教師】提出問題讓學生思考、討論，并隨機抽取學生回答鏈傳動中的主動鏈輪和從動鏈輪使用材料是一樣的嗎？為什么？?【學生】思考、討論、回答?【教師】總結(jié)學生的回答由于鏈輪在傳動過程中需要承受各種振動和沖擊，因此其輪齒應具有足夠的強度和耐磨性。為提高其力學性能，鏈輪在制造過程中必須進行合理的熱處理。由于小鏈輪在轉(zhuǎn)動時比大鏈輪的嚙合次數(shù)多，且承受的沖擊較大，因此通常要求小鏈輪的材料性能高于大鏈輪。（2）鏈輪的齒形鏈輪的齒形應滿足：①傳動時鏈節(jié)能順暢進入和退出嚙合；②嚙合時齒形能夠與鏈節(jié)保持良好的接觸；③對于因磨損而產(chǎn)生的鏈條節(jié)距變化有較好的適應能力；④形狀盡量簡單，方便加工?！秱鲃佑枚坦?jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》（GB/T1243—2006）中規(guī)定了滾子鏈鏈輪的齒形和參數(shù)，只需確定鏈節(jié)距p、齒數(shù)z、分度圓直徑d、齒頂圓直徑、齒根圓直徑等參數(shù)，即可參照標準進行選擇。【學生】聆聽、思考、理解通過教師講解、課堂互動、舉例分析等教學方式，幫助學生掌握鏈傳動的組成工作原理，鏈傳動的類型、特點及應用，以及鏈條和鏈輪的相關(guān)知識第二節(jié)課

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（15min）五、鏈傳動的運行與維護【教師】新知講解1）鏈傳動的張緊與調(diào)整鏈傳動的張緊主要是為了避免鏈條松邊垂度過大而出現(xiàn)嚙合不良和振動的現(xiàn)象，同時也可以增大鏈條與鏈輪的嚙合包角。鏈傳動張緊的方法很多，若鏈輪的位置能夠移動，則可通過移動法或擺動法對鏈條進行張緊，具體方法與帶傳動張緊的移動法和擺動法類似；若鏈輪的中心距不能調(diào)整，則可使用張緊輪進行張緊，具體方法如下圖所示。此外，當兩鏈輪軸心連線傾斜角大于60°時，鏈傳動也應使用張緊輪進行張緊。（a）利用重錘張緊（b）利用彈簧張緊（c）定期調(diào)節(jié)張緊2）鏈傳動的潤滑良好的潤滑可以減小鏈傳動的磨損，有利于緩和沖擊、延長鏈條的使用壽命。鏈傳動常用的潤滑方法有人工潤滑、油浴潤滑、滴油潤滑和噴油潤滑等?！ㄔ斠娊滩谋?-2）【學生】聆聽、思考、理解通過教師講解、課堂互動、舉例分析等教學方式，幫助學生掌握鏈傳動的運行與維護的相關(guān)知識任務實施

（25min）【教師】組織學生以小組為單位根據(jù)表格中的要求，分析下圖傳動裝置存在的問題，并填寫“任務工單4.1”如圖所示為帶式輸送機傳動裝置機構(gòu)運動簡圖，其中同時采用了鏈傳動和帶傳動?！緦W生】觀察、思考、分組討論、填寫任務工單【教師】根據(jù)各組學生的表現(xiàn)進行評價，并填寫任務工單中的考核評價表【學生】結(jié)合自身表現(xiàn)和教師的評價，對本次任務進行總結(jié)通過任務實施，加深對所學知識的理解，并將理論應用到實踐中，做到學以致用課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點本節(jié)課主要學習了鏈傳動的結(jié)構(gòu)、工作原理和運行維護知識。希望同學們能夠通過本節(jié)課的學習，掌握鏈傳動的傳