學(xué)習(xí)情境4 間歇運動機(jī)構(gòu).doc

機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)教案學(xué)習(xí)情境4 間歇運動機(jī)構(gòu)主講教師吳明清指導(dǎo)教師授課日期授課班級12模具機(jī)電學(xué)習(xí)情境任務(wù)5 認(rèn)識間歇運動機(jī)構(gòu)學(xué)時2能力目標(biāo)根據(jù)實際選擇應(yīng)用間歇運動機(jī)構(gòu)訓(xùn)練項目認(rèn)識棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點；掌握間歇運動機(jī)構(gòu)的工作原理。知識點棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點；間歇運動機(jī)構(gòu)的工作原理。教學(xué)重點與難點教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動教學(xué)與典型案例講解相結(jié)合教學(xué)準(zhǔn)備課件，黑板，多媒體設(shè)備等。檢測與評價教師評價與學(xué)生自評與互評相結(jié)合；職業(yè)能力(占70%)、職業(yè)素質(zhì)(30%)；評價成績采用百分制。教案設(shè)計工作過程工作內(nèi)容課前組織（5min）1 清點學(xué)生人數(shù)；2 檢查授課環(huán)境；3 鏈接多媒體課件。任務(wù)導(dǎo)入（5min）機(jī)械中尤其是自動機(jī)械中，有些運動并不是持續(xù)的，常要求某些執(zhí)行構(gòu)件實現(xiàn)周期性時動時停的間歇運動。如牛頭刨床的工件進(jìn)給運動，機(jī)械加工成品或工件輸送運動，以及各種機(jī)器工作臺的轉(zhuǎn)位運動等。要實現(xiàn)這種運動，需要有能夠?qū)崿F(xiàn)這類動作的機(jī)構(gòu)。請結(jié)合實際，闡述幾種常見的間歇機(jī)構(gòu)的特點及應(yīng)用場合。 資訊（30min）2.1棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)是一種間歇運動時間可以調(diào)整的間歇運動機(jī)構(gòu)，其傳動形式屬于嚙合傳動。圖5-1所示為外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)。它由擺桿1、主動棘爪2、棘輪3、止回棘爪4和機(jī)架5、止回彈簧6組成。通常以擺桿為主動件、棘輪為從動件。當(dāng)擺桿1連同棘爪2順時針轉(zhuǎn)動時，主動棘爪2在棘輪齒頂上滑過，進(jìn)入棘輪的相應(yīng)齒槽；當(dāng)擺桿1逆時針轉(zhuǎn)動時，主動棘爪推動棘輪轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。為了防止棘輪跟隨擺桿反轉(zhuǎn)，設(shè)置止回棘爪4。這樣，擺桿不斷地作往復(fù)擺動，棘輪便得到單向的間歇運動。 圖5-1外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)2.2槽輪機(jī)構(gòu)常用的槽輪機(jī)構(gòu)如圖5-9所示，槽輪機(jī)構(gòu)由具有徑向槽的槽輪2和具有圓銷的構(gòu)件1及機(jī)架所組成。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷C未進(jìn)入槽輪2的徑向槽時，由于槽輪2的內(nèi)凹弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，故槽輪2靜止不動。圓銷C開始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置，這時槽輪2弧被松開，因而圓銷C能驅(qū)使槽輪沿與構(gòu)件1相反的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)圓銷C開始脫出槽輪的徑向槽時，槽輪的另一內(nèi)凹弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，致使槽輪2又靜止不動，直至構(gòu)件1的圓銷C再進(jìn)入槽輪2的另一徑向槽時，兩者又重復(fù)上述的運動循環(huán)。這樣，當(dāng)主動構(gòu)件1做連續(xù)轉(zhuǎn)動時，實現(xiàn)從動槽輪2的單向間歇轉(zhuǎn)動。圖5-9 外槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)可分為平面槽輪機(jī)構(gòu)和空間槽輪機(jī)構(gòu)。（1）平面槽輪機(jī)構(gòu)平面槽輪機(jī)構(gòu)有兩種形式：一種是外槽輪機(jī)構(gòu)，如圖5-9所示，其槽輪上徑向槽的開口是自圓心向外，主動構(gòu)件與槽輪轉(zhuǎn)向相反；另一種是內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)，如圖5-10所示，其槽輪上徑向槽的開口是向著圓心的，主動構(gòu)件與槽輪的轉(zhuǎn)向相同，這兩種槽輪機(jī)構(gòu)都用于傳遞平行軸的運動。 圖5-10 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)（2）空間槽輪機(jī)構(gòu)如圖5-11所示的空間槽輪機(jī)構(gòu)為球面槽輪機(jī)構(gòu)，它是用于傳遞兩垂直相交軸的間歇運動機(jī)構(gòu)，從動槽輪呈半球形，主動撥盤的軸線與圓柱銷的軸線都通過球心O，當(dāng)主動撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動時，球面槽輪得到間歇轉(zhuǎn)動。圖5-11 球面槽輪機(jī)構(gòu)2.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演化而成的一種間歇運動機(jī)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)形式分為外嚙合與內(nèi)嚙合兩種，如圖5-14為不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動輪1只制出一個或幾個齒，從動輪2具有若干個與主動輪1相嚙合的輪齒及鎖止弧，可實現(xiàn)主動輪的連續(xù)傳動和從動輪的有停歇轉(zhuǎn)動。 （a）外嚙合 （b）內(nèi)嚙合圖5-14 不完全齒輪機(jī)構(gòu)計劃與決策（5min）1.進(jìn)行自愿分組。2.學(xué)習(xí)相關(guān)知識。3.明確工作思路。4.討論任務(wù)實施注意事項。5.完成任務(wù)。6.檢查評價。實施（30min）4. 1棘輪機(jī)構(gòu)的類型和特點根據(jù)棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，棘輪機(jī)構(gòu)可分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。也可根據(jù)工作轉(zhuǎn)向，分為單向棘輪機(jī)構(gòu)和雙向棘輪機(jī)構(gòu)。（1）齒式棘輪機(jī)構(gòu)在齒式棘輪機(jī)構(gòu)中，棘輪外緣或內(nèi)緣上具有剛性輪齒，依靠棘爪與棘輪齒間的嚙合傳遞運動。如圖5-1所示為外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)，并且是單向的棘輪機(jī)構(gòu)。如圖5-2所示為雙向棘輪機(jī)構(gòu)，其棘爪1做有兩個對稱的爪端，棘輪2的輪齒做成矩形。在圖示實線位置，棘爪1在擺桿帶動下，推動棘輪2作逆時針方向的間歇轉(zhuǎn)動；若將棘爪1翻轉(zhuǎn)到圖示虛線位置，則可推動棘輪2作順時針方向的間歇轉(zhuǎn)動。圖5-3所示雙向棘輪機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)棘爪，當(dāng)棘爪1按圖示位置放置時，棘輪2將作逆時針間歇轉(zhuǎn)動。若將棘爪提起，并繞本身軸線轉(zhuǎn)180后再插人棘輪齒槽時，棘輪將作順時針間歇轉(zhuǎn)動。若將棘爪提起并繞本身軸線轉(zhuǎn)動90，棘爪將被架在殼體頂部的平臺上，使輪與爪脫開，此時棘輪將靜止不動。 圖5-2 矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu) 圖5-3 回轉(zhuǎn)棘爪雙向棘輪機(jī)構(gòu)（2）摩擦棘輪摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的形式有很多種，如圖5-4所示，摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)采用沒有棘齒的摩擦輪，棘爪為扇形的偏心輪。當(dāng)擺桿逆時針方向擺動時，偏心輪1楔緊摩擦輪2成為一體，使摩擦輪2也一同逆時針方向轉(zhuǎn)動，這時止回扇形的偏心輪3打滑；當(dāng)擺桿順時針方向轉(zhuǎn)動時，偏心輪1在摩擦輪2上打滑，這時止回扇形的偏心輪3楔緊，以防止摩擦輪2倒轉(zhuǎn)。這樣當(dāng)擺桿做連續(xù)反復(fù)擺動時，摩擦輪2便得到單向的間歇運動。由于摩擦傳動會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以不適于從動件轉(zhuǎn)角要求精確的地方。如圖 5-5所示的摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件1順時針方向轉(zhuǎn)動時，由于摩擦力的作用使?jié)L子2楔緊在構(gòu)件1、3的狹隙處，從而帶動構(gòu)件3一起轉(zhuǎn)動；當(dāng)構(gòu)件1逆時針方向轉(zhuǎn)動時，滾子松開，構(gòu)件3靜止不動。 圖5-4 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)原理 圖5-5 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運動可靠，而且棘輪的轉(zhuǎn)角在很大范圍內(nèi)可調(diào)。但工作時有較大的沖擊與噪聲、運動精度不高，所以常用于低速輕載的場合。4.2槽輪機(jī)構(gòu)的特點槽輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、機(jī)械效率較高。與棘輪機(jī)構(gòu)相比，工作平穩(wěn)性較好。槽輪機(jī)構(gòu)的缺點是槽輪機(jī)構(gòu)動程不可調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)角不可太小，銷輪和槽輪的主從動關(guān)系不能互換、起停有沖擊，并隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇，故不適用于高速。槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要比棘輪機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求較高，因此制造成本上升。4.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點不完全齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是設(shè)計靈活，從動輪的運動角范圍大，很容易實現(xiàn)在一個周期內(nèi)的多次動停時間不等的間歇運動。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的缺點是加工復(fù)雜，主動輪與從動輪不能互換等。檢查與評價（15min）巡回指導(dǎo)檢查，及時解答學(xué)生疑問。對學(xué)生進(jìn)行評價。評定形式比例評定內(nèi)容評定標(biāo)準(zhǔn)得分自我評定20%1.學(xué)習(xí)工作態(tài)度 5分2.完成任務(wù)情況 5分3.出勤情況 5分4.獨立工作能力 5分積極【5】；一般【3】；不積極【0】全部【5】；一半【3】；沒有【1】全勤【5】；缺兩次【3】；30%【0】強(qiáng)【5】；一般【3】；不強(qiáng)【1】小組評定30%1.學(xué)習(xí)工作責(zé)任意識 5分2.收集材料、調(diào)研能力 5分3.匯報、交流、溝通能力 10分4.團(tuán)隊協(xié)作精神 10分強(qiáng)【5】；一般【3】；不強(qiáng)【0】強(qiáng)【5】；一般【3】；不強(qiáng)【1】強(qiáng)【10】；一般