項目四 常用機(jī)構(gòu)教案

1、教師姓名授課形式講授授課時數(shù)4授課日期年 月 日授課班級授課項目及任務(wù)名稱項目四 常用機(jī)構(gòu)任務(wù)一 認(rèn)識平面連桿機(jī)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1. 了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和三種基本型式的運動特性與應(yīng)用；2. 熟悉曲柄存在的條件的判別方法。技能目標(biāo)1能夠判斷四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄；2根據(jù)已知條件確定四桿機(jī)構(gòu)的具體型式。教學(xué)重點1四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件的判別及四桿型式的確定；2. 三種基本型式的運動特點及應(yīng)用場合。教學(xué)難點三種基本型式的運動特點及應(yīng)用場合。教學(xué)方法教學(xué)手段任務(wù)驅(qū)動法、多媒體教學(xué)、小組合作學(xué)習(xí)、講練結(jié)合。學(xué)時安排4課時，以講授和小組討論、合作學(xué)習(xí)為主，配合提問，請學(xué)生上臺演示，最后教師總結(jié)提高。教學(xué)

2、條件多媒體課件。課外作業(yè)完成練習(xí)冊檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。教學(xué)后記授課主要內(nèi)容項目四 常用機(jī)構(gòu)任務(wù)一 認(rèn)識平面連桿機(jī)構(gòu)任務(wù)引入觀察這些裝置，分析它們是怎樣工作的？有什么共同特征？連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例知識鏈接一、平面連桿機(jī)構(gòu)1、定義 由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的,在同一平面或相互平行平面內(nèi)運動的機(jī)構(gòu)2、作用實現(xiàn)某些較為復(fù)雜的平面運動，在生產(chǎn)和生活中廣泛用于動力的傳遞或改變運動形式。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)架和連桿總是存在的，因此可按曲柄存在情況，分為三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。如圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，桿4是固定不動的，稱為機(jī)架。與機(jī)架

3、相連的桿1和桿3稱為連架桿，不與機(jī)架直接相連的桿2，稱為連桿。如果桿1(或桿3)能繞鉸鏈A(或鉸鏈D)作整周的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則此桿稱為曲柄。如果不能作整周的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，而只能來回?fù)u擺一個角度，則此桿就稱為搖桿。1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿，如果一個為曲柄，另一個為搖桿，那么該機(jī)構(gòu)就稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。取曲柄AB為主動件，當(dāng)曲柄AB作連續(xù)等速整周轉(zhuǎn)動時，從動搖桿CD將在一定角度內(nèi)作往復(fù)擺動。由此可見，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)能將主動件的整周回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成從動件的往復(fù)擺動。應(yīng)用：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動件時，可將搖桿的往復(fù)擺動經(jīng)連桿轉(zhuǎn)換為曲柄的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動。在生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛。縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)，當(dāng)腳踏

4、板（相當(dāng)于搖桿）作往復(fù)擺動時，通過連桿帶動曲軸（相當(dāng)于曲柄）作連續(xù)運動，使縫紉機(jī)實現(xiàn)縫紉工作。2雙曲柄機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個連架桿均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。兩曲柄可分別為主動件。慣性篩中，ABCD為雙曲柄機(jī)構(gòu)，工作時以曲柄AB為主動件，并作等速轉(zhuǎn)動，通過連桿BC帶動從動曲柄CD，作周期性的變速運動，再通過E點的聯(lián)接，使篩子作變速往復(fù)運動。慣性篩就是利用從動曲柄的變速轉(zhuǎn)動，使篩子具有一定的加速度，篩面上的物料由于慣性來回抖動，達(dá)到篩分物料的目的。雙曲柄機(jī)構(gòu)中，常見的還有平行雙曲柄機(jī)構(gòu)和反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。應(yīng)用： 3雙搖桿機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個連架桿均為搖桿時，則該機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)

5、構(gòu)。在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，兩桿均可作為主動件。主動搖桿往復(fù)擺動時，通過連桿帶動從動搖桿往復(fù)擺動。應(yīng)用：汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)中,當(dāng)駕駛員踩下踏板時，主動搖桿AB往右擺動，由連桿BC帶動從動桿CD也向右擺動，從而對離合器產(chǎn)生作用。載重車自卸翻斗裝置中，當(dāng)液壓缸活塞向右伸出時，可帶動雙搖桿AB和CD向右擺動，從而使翻斗車內(nèi)的貨物滑下。4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別（1）曲柄存在條件連架桿與機(jī)架中必有一個最短桿； 最短桿與最長桿長度之和必小于或等于其余兩桿長度之和。（2）類型的判別1）若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿長度與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，則可能有以下三種情況：以最短桿的相鄰桿為機(jī)架，則最短桿為曲柄，

6、而與機(jī)架相連的另一桿為搖桿，則該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。以最短桿為機(jī)架，則其相鄰兩桿均為曲柄，故該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。以最短桿相對桿為機(jī)架，則無曲柄存在，因此該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。2)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿長度與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，則無論以哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。任務(wù)小結(jié)1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成。2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式。3曲柄存在的判斷。4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷。5. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)評價根據(jù)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)，結(jié)合課堂提問，計入平時成績。課后作業(yè)完成課后習(xí)題冊教師姓名授課形式講授授課時數(shù)2授課日期年 月 日授課班級授課項目及任務(wù)名稱項目四 常用機(jī)構(gòu)任務(wù)二 認(rèn)識凸輪機(jī)構(gòu)教學(xué)

7、目標(biāo)知識目標(biāo)1. 了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成；2. 掌握凸輪機(jī)構(gòu)的特點和基本類型。技能目標(biāo)1知道凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用特點及應(yīng)用實例。教學(xué)重點1凸輪機(jī)構(gòu)的運動特點；2. 凸輪機(jī)構(gòu)的基本類型。教學(xué)難點凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場合。教學(xué)方法教學(xué)手段任務(wù)驅(qū)動法、多媒體教學(xué)、小組合作學(xué)習(xí)、講練結(jié)合。學(xué)時安排2課時，以講授和小組討論、合作學(xué)習(xí)為主，配合提問，請學(xué)生上臺演示，最后教師總結(jié)提高。教學(xué)條件多媒體課件。課外作業(yè)完成練習(xí)冊檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。教學(xué)后記授課主要內(nèi)容項目四 常用機(jī)構(gòu)任務(wù)二 認(rèn)識凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)引入觀察這些裝置，分析它們是怎樣工作的？有什么共同特征？在各種機(jī)器中，為了實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動要求，廣泛地使用著

8、凸輪機(jī)構(gòu)。如圖所示為內(nèi)燃機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)，它是靠凸輪機(jī)構(gòu)來工作的。當(dāng)主動件凸輪回轉(zhuǎn)時，使得氣門桿按照一定的要求作上下往復(fù)運動，控制氣門桿的開啟與關(guān)閉，保證發(fā)動機(jī)在工作中將可燃混合氣體充入氣缸，并及時將燃燒后的廢氣排除氣缸。知識鏈接一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成及特點1、組成： 凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動件和機(jī)架組成。凸輪是主動件，從動件的運動規(guī)律由凸輪輪廓決定。凸輪機(jī)構(gòu)是機(jī)械工程中廣泛應(yīng)用的一種高副機(jī)構(gòu)。 2、特點：(1)便于準(zhǔn)確地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律。(2)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于設(shè)計；(3)凸輪機(jī)構(gòu)可以高速起動，動作準(zhǔn)確可靠。(4)凸輪與從動件為高副接觸，不便潤滑，容易磨損，為延長使用壽命，傳遞動力不宜過大。(5)凸輪

9、輪廓曲線不易加工。 二、凸輪機(jī)構(gòu)類型（凸輪形狀分類）1、盤形凸輪它是凸輪的基本形式，是一個具有變化向徑盤形構(gòu)件，當(dāng)它繞固定軸轉(zhuǎn)動時，可推動從動件在垂直與凸輪軸的平面內(nèi)運動。2、移動凸輪當(dāng)盤狀凸輪的徑向尺寸為無窮大時，則凸輪相當(dāng)于作直線移動，稱作移動凸輪。當(dāng)移動凸輪做直線往復(fù)運動時，將推動推桿在同一平面內(nèi)作直線的往復(fù)運動。3、圓柱凸輪這種凸輪是在圓柱端面上作出曲線輪廓或在圓柱面上開出曲線凹槽。當(dāng)其轉(zhuǎn)動時，可使從動件在與圓柱凸輪軸線平行的平面內(nèi)運動。三、凸輪機(jī)構(gòu)類型（從動桿端部結(jié)構(gòu)分類）1、尖頂從動件不論廓線形狀如何，尖頂總能很好地與輪廓線接觸，所以能實現(xiàn)任意預(yù)期運動規(guī)律；但接觸磨損大，故只適用于

10、傳力不大的低速凸輪機(jī)構(gòu)中。2、滾子從動件為了克服易磨損缺點，在從動件尖頂裝一個輪子。即滾子與輪廓之間是滾動摩擦，耐磨損，可以實現(xiàn)較大動力的傳遞，應(yīng)用最為廣泛。3、平底從動件從動件與凸輪輪廓表面接觸的端面為一平面，顯然不能與凹陷的凸輪輪廓相接觸。從動件與凸輪之間易形成油膜，潤滑狀況好，受力平穩(wěn)，傳動效率高，常用于高速場合。但與之相配合的凸輪輪廓須全部外凸。四、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用1、自動走刀機(jī)構(gòu) 自動機(jī)床中采用凸輪機(jī)構(gòu)來控制刀架進(jìn)給運動的走刀機(jī)構(gòu)。當(dāng)圓柱凸輪1旋轉(zhuǎn)時，利用其曲線凹槽帶動從動件（擺桿）2繞固定軸0往復(fù)擺動，再通過扇形齒輪與齒條的嚙合傳動，使刀架按一定的規(guī)律運動。刀架的運動規(guī)律完全取決于凸

11、輪凹槽曲線形狀。2、車床靠模加工工件回轉(zhuǎn)時，移動從動件3（刀架）向左移動，同時通過滾子2與凸輪1（靠模板）接觸，由于移動凸輪的曲線輪廓的推動，刀架按一定規(guī)律作橫行移動，從而切削出與靠模板曲線一致工件。3、繞線機(jī)當(dāng)繞線軸快速轉(zhuǎn)動時，蝸桿帶動蝸輪及與之固連的凸輪緩慢地轉(zhuǎn)動。通過凸輪輪廓與從動件2尖頂間的作用，驅(qū)使從動件往復(fù)擺動，從而使線均勻地繞在繞線軸上。4、自動送料機(jī)構(gòu) 當(dāng)帶有凹槽的凸輪1等速轉(zhuǎn)動時，通過槽中的滾子，驅(qū)使推桿2作往復(fù)移動。凸輪每轉(zhuǎn)過一周，推桿即從儲料器中推出一個毛坯3，送到加工位置。任務(wù)小結(jié)1凸輪機(jī)構(gòu)的組成及特點。2凸輪機(jī)構(gòu)的分類（按凸輪的形狀分、從動桿末端形狀分類）。3凸輪機(jī)構(gòu)

12、的應(yīng)用場合。學(xué)習(xí)評價根據(jù)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)，結(jié)合課堂提問，計入平時成績。課后作業(yè)完成課后習(xí)題冊教師姓名授課形式講授授課時數(shù)2授課日期年 月 日授課班級授課項目及任務(wù)名稱項目四 常用機(jī)構(gòu)任務(wù)三 認(rèn)識間歇運動機(jī)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1. 熟悉棘輪機(jī)構(gòu)的組成及運動特點；2. 熟悉槽輪機(jī)構(gòu)的組成及運動特點。技能目標(biāo)1能夠分析棘輪機(jī)構(gòu)的運動特點和應(yīng)用實例；2. 能夠分析槽輪機(jī)構(gòu)的運動特點和應(yīng)用實例教學(xué)重點1棘輪機(jī)構(gòu)運動特點；2槽輪機(jī)構(gòu)的運動特點。教學(xué)難點棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)運動特點比較。教學(xué)方法教學(xué)手段任務(wù)驅(qū)動法、多媒體教學(xué)、小組合作學(xué)習(xí)、講練結(jié)合。學(xué)時安排2課時，以講授和小組討論、合作學(xué)習(xí)為主，配合提問，請

13、學(xué)生上臺演示，最后教師總結(jié)提高。教學(xué)條件多媒體課件。課外作業(yè)完成練習(xí)冊檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。教學(xué)后記授課主要內(nèi)容項目四 常用機(jī)構(gòu)任務(wù)三 認(rèn)識間歇運動機(jī)構(gòu)任務(wù)引入觀察這些裝置，分析它們是怎樣工作的？有什么共同特征？如圖所示的電影放映機(jī)的卷片機(jī)構(gòu)放電影時，膠片以每秒24張的速度通過鏡頭，每張畫面在鏡頭前有一個短暫的停留，這一間歇運動由槽輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)。知識鏈接一、棘輪機(jī)構(gòu)1、棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理： 典型的棘輪機(jī)構(gòu)是由棘輪1、棘爪2、機(jī)架以及止回棘爪5等組成。典型主動搖桿空套在與棘輪固連的軸上，當(dāng)主動搖桿逆時針擺動時，搖桿上鉸接的主動棘爪嵌入棘輪的齒槽中，推動棘輪同向轉(zhuǎn)動一定的角度。當(dāng)

14、主動搖桿順時針擺動時，止回棘爪阻止棘反向轉(zhuǎn)動，而主動棘爪在棘輪齒背上滑至原位，此時棘輪靜止不動。2、棘輪機(jī)構(gòu)的類型（1）單動式棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)主動件往復(fù)擺動一次時，棘輪只能單向間歇地轉(zhuǎn)過某一角度。（2）雙動式棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)主動件1作往復(fù)擺動一次時，通過棘爪2能使棘輪3沿同一方向作兩次間歇運動。不過每次停歇時間很短，棘輪每次的轉(zhuǎn)角很小。（3）雙向棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)棘爪1直面在左側(cè)，斜面在右側(cè)時，棘輪2沿逆時針方向作間歇運動，若提起棘爪1并繞其軸線轉(zhuǎn)1800后放下,使直面在右側(cè)，斜面在左側(cè)時，棘輪2沿順時針方向作間歇運動。（4）內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)擺動軸1連續(xù)往復(fù)擺動時，通過棘爪2帶動內(nèi)棘輪3逆時針方向間歇轉(zhuǎn)動。二、槽輪機(jī)構(gòu)1 、槽輪機(jī)構(gòu)工作原理槽輪機(jī)構(gòu)能把主動軸的等速連續(xù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭虞S周期性的間歇運動，槽輪機(jī)構(gòu)常用于轉(zhuǎn)位或分度機(jī)構(gòu)。圖所示為一單圓外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，它由帶圓柱銷2的主動撥盤1、具有徑向槽的從動槽輪3和機(jī)架等組成。槽輪機(jī)構(gòu)工作時，撥盤為主動件并以等角速度連續(xù)回轉(zhuǎn)，從動槽輪作時轉(zhuǎn)時停的間歇運動。2 、槽輪機(jī)構(gòu)的類型及工作特點當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)一周，槽輪反向轉(zhuǎn)動一次。槽輪靜止不動的時間較長。（1）雙圓銷外槽輪機(jī)構(gòu)當(dāng)撥盤轉(zhuǎn)一周，槽輪反向轉(zhuǎn)動兩次。減少了靜止不動的時間。（2）內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)槽輪動方向與撥盤轉(zhuǎn)向相同。槽輪停歇時間較短（同為單圓銷時），傳動