（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題二（2）電子教案

（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題二（2）電子教案（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題二（2）電子教案（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題二（2）電子教案【課題】凸輪機(jī)構(gòu)（2）【教材版本】【教學(xué)目標(biāo)】1.理解凸輪輪廓的繪制方法?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：凸輪輪廓的繪制方法。教學(xué)難點(diǎn)：1.凸輪輪廓的繪制方法?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】借助于多媒體課件，將靜態(tài)的圖形直觀展示；通過(guò)教師的講解、學(xué)生的觀察、分析、討論，師生充分互動(dòng)，采用大量聯(lián)系實(shí)際的案例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生觀察分析、自主探究的能力，使全體學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中都能有所收獲。【課時(shí)安排】2課時(shí)（45分鐘×2）【教學(xué)建議】教學(xué)中應(yīng)交替使用教材、實(shí)物和圖片。根據(jù)學(xué)生基本情況及學(xué)習(xí)本次內(nèi)容后的總體反應(yīng)，使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，使學(xué)生積極地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。【教學(xué)過(guò)程】任務(wù)導(dǎo)入（5分鐘）新課講授（75分鐘）3.凸輪輪廓的繪制方法當(dāng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律選定后，即可根據(jù)該運(yùn)動(dòng)規(guī)律和其他給定條件（如結(jié)構(gòu)所允許的空間、凸輪轉(zhuǎn)向、基圓半徑等）確定凸輪的輪廓曲線。確定凸輪輪廓曲線的方法有圖解法和解析法。圖解法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)便、直觀，但精度不高。一般適用于低速或?qū)膭?dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合。這里介紹圖解法。確定凸輪輪廓曲線的基本原理是“反轉(zhuǎn)法”。凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，凸輪和從動(dòng)件都是運(yùn)動(dòng)著的，為了在圖紙上畫(huà)出凸輪輪廓曲線，可用反轉(zhuǎn)法使凸輪與圖紙平面相對(duì)靜止。如圖5-2-10所示，從動(dòng)件導(dǎo)路中線通過(guò)凸輪回轉(zhuǎn)中心，稱為尖頂對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。Rb為基圓半徑，從動(dòng)件在初始位置時(shí)與凸輪在A0點(diǎn)接觸，當(dāng)凸輪以角速度ω轉(zhuǎn)過(guò)δ1時(shí)，向徑01″位置即轉(zhuǎn)到01′位置，于是從動(dòng)件被凸輪輪廓推動(dòng)上升一段位移A01′，凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)件可得到位移A02′、A03′、……?，F(xiàn)假設(shè)把整個(gè)機(jī)構(gòu)加上一公共的角速度-ω，這樣可以把凸輪看作靜止不動(dòng)，而從動(dòng)件則以角速度-ω繞輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)沿導(dǎo)路移動(dòng)，分別在圖中虛線位置。由圖可見(jiàn)A11″=A01′、A22″=A02′、……。從動(dòng)件在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中，其尖頂始終與凸輪接觸，顯然其尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡就是凸輪的輪廓曲線。因此，如果已知從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并已畫(huà)出了位移線圖，應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理把凸輪看作固定不動(dòng)，從位移線圖中得到對(duì)應(yīng)凸輪每個(gè)轉(zhuǎn)角的從動(dòng)件位移A11″、A22″、…等，從而確定出1″、2″、…各點(diǎn)，并以光滑曲線相連接，即求得凸輪輪廓曲線。圖5-2-10反轉(zhuǎn)法下面具體說(shuō)明應(yīng)用反轉(zhuǎn)法繪制尖頂對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓曲線的一般步驟。如圖5-2-11b所示，已知凸輪逆時(shí)針回轉(zhuǎn)，其基圓半徑rb=30mm，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律見(jiàn)表5-2-1。表5-2-1盤(pán)形凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪轉(zhuǎn)角0°～180°180°～300°300°～360°從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速上升級(jí)30等加速等減速下降至原處停止不動(dòng)該盤(pán)形凸輪輪廓曲線作圖步驟如下：（1）選取適當(dāng)比例尺作位移線圖選取長(zhǎng)度比例尺和角度比例尺為μl=0.002(m/mm),μδ=6(°/mm)按角度比例尺在橫軸上由原點(diǎn)向右量取30mm、20mm、10mm分別代表推程運(yùn)動(dòng)180°、回程運(yùn)動(dòng)角120°，近休止角60°。每30°取一分點(diǎn)等分推程和回程，得分點(diǎn)1、2、…、10，停程不必取分點(diǎn)。在縱軸上按長(zhǎng)度比例尺截取15應(yīng)用前述位移線圖的作法，按已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律畫(huà)出位移線圖，如圖5-2-11a所示，得到與各分點(diǎn)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的從動(dòng)件位移11ˊ、22ˊ、…、99ˊ。（2）作基圓取分點(diǎn)如圖5-2-11b所示，作取O為圓心，以B點(diǎn)為從動(dòng)件尖端的最低位置，取為半徑作基圓。圓周上B點(diǎn)即為輪廓曲線初始點(diǎn),按（-ω）方向取推程運(yùn)動(dòng)角、回程運(yùn)動(dòng)角和近休止角,并分成與位移圖對(duì)應(yīng)的相同等分,得分點(diǎn)B1、B2、…、B11。B11和B點(diǎn)重合。（3）畫(huà)凸輪輪廓曲線聯(lián)接OB1并在延長(zhǎng)線上取B1B1ˊ=11ˊ得點(diǎn)B1ˊ,同樣在OB2延長(zhǎng)線上取B2B2ˊ=22ˊ,…，直到B9ˊ，點(diǎn)B10ˊ與基圓上點(diǎn)B10重合。將B1ˊ、B2ˊ、…、B10。連接為光滑曲線，即所要求的凸輪輪廓曲線。a.b.c.圖5-2-11對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓的繪制*4.凸輪的常用材料和結(jié)構(gòu)4.1凸輪和從動(dòng)件的材料及熱處理凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，由于凸輪與從動(dòng)件高副接觸，且承受沖擊載荷。故要求凸輪和從動(dòng)件接觸端的材料有足夠的抗疲勞強(qiáng)度和耐磨性。表5-2-2列出了凸輪和從動(dòng)件接觸端常用材料及熱處理方法。表5-2-2凸輪和從動(dòng)件接觸端常用材料及熱處理工作條件凸輪從動(dòng)件接觸端材料熱處理材料熱處理低速輕載40、45、50調(diào)質(zhì)220～260HBS45表面淬火40～45HRCHT200、HT250、HT300170～250HBSQT500—1.5QT600—2190～270HBS尼龍中速輕載45表面淬火40～45HRC45、40Cr表面高頻淬火52～58HRC20Cr滲碳淬火，滲碳層深0.8～1mm,55～60HRC15Mn、20Mn、20Cr、20CrMn滲碳淬火，滲碳層0.8～1.5mm,56～62HRC高速重載或靠模凸輪40Cr高頻淬火，表面56～60HRC，心部45～50HRCT8T10T12淬火58～62HRC38CrMoAl35CrAl氧化，表面硬度HV700～900（約60～67HRC）注：對(duì)一般中等尺寸的凸輪機(jī)構(gòu)，n≤100r/min為低速，100r/min<n<200r/min為中速，n>200r/min為高速。（1）凸輪在軸上的固定當(dāng)凸輪的輪廓尺寸與軸的直徑相近時(shí),凸輪與軸可做成一體成凸輪軸,如圖5-2-12所示。圖5-2-12凸輪軸當(dāng)凸輪尺寸較大，且與軸的直徑相差也較大時(shí)，則應(yīng)與軸分開(kāi)制造，然后固定于軸上。圖5-2-13a為用鍵將凸輪與軸固定，此種結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但凸輪在軸上圓周方向的位置不能調(diào)整；圖5-2-13b為用銷將凸輪與軸固定，凸輪可沿軸上圓周方向調(diào)整位置，初調(diào)時(shí)用螺釘定位，調(diào)整結(jié)束后用推銷固定；圖5-2-13c為用彈性錐套筒及雙螺母將凸輪與軸固定，這種結(jié)構(gòu)也能調(diào)整凸輪在軸上的位置，但承載能力不大。a.b.c.圖5-2-13（2）滾子及其連接滾子從動(dòng)件頂端的滾子結(jié)構(gòu)及連接方式如圖5-2-14所示。滾子可以是專門(mén)制造的圓柱體，如圖5-2-14a、b，也可采用滾動(dòng)軸承，如圖5-2-14c。滾子與從動(dòng)件末端可用螺栓連接，如圖5-2-14a，也可用小軸連接，如圖5-2-14b、c。無(wú)論何種連接。都要保證滾子相對(duì)從動(dòng)件能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。a.b.c.圖5-2-14滾子及其連接學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及作業(yè)（10分鐘）1、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。通過(guò)學(xué)生的自我評(píng)價(jià)，使其能夠進(jìn)行客觀地自我反思，清晰地認(rèn)識(shí)自我、自我總結(jié)的一個(gè)過(guò)程；通過(guò)小組評(píng)價(jià)，可以使學(xué)生更加注重小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作、互相學(xué)習(xí)，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)；通過(guò)教師評(píng)價(jià)，體現(xiàn)教師在教學(xué)中的