項目四 常用機構教案

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名稱項目四 常用機構任務一 認識平面連桿機構教學目標知識目標1. 了解鉸鏈四桿機構的組成和三種基本型式的運動特性與應用；2. 熟悉曲柄存在的條件的判別方法。技能目標1能夠判斷四桿機構是否存在曲柄；2根據(jù)已知條件確定四桿機構的具體型式。教學重點1四桿機構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用場合。教學難點三種基本型式的運動特點及應用場合。教學方法教學手段任務驅動法、多媒體教學、小組合作學習、講練結合。學時安排4課時，以講授和小組討論、合作學習為主，配合提問，請學生上臺演示，最后教師總結提高。教學

2、條件多媒體課件。課外作業(yè)完成練習冊檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。教學后記授課主要內容項目四 常用機構任務一 認識平面連桿機構任務引入觀察這些裝置，分析它們是怎樣工作的？有什么共同特征？連桿機構應用舉例知識鏈接一、平面連桿機構1、定義 由一些剛性構件用轉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運動的機構2、作用實現(xiàn)某些較為復雜的平面運動，在生產和生活中廣泛用于動力的傳遞或改變運動形式。二、鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構中，機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：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。如圖所示的鉸鏈四桿機構中，桿4是固定不動的，稱為機架。與機架

3、相連的桿1和桿3稱為連架桿，不與機架直接相連的桿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，則此桿稱為曲柄。如果不能作整周的連續(xù)旋轉，而只能來回搖擺一個角度，則此桿就稱為搖桿。1曲柄搖桿機構在鉸鏈四桿機構中的兩連架桿，如果一個為曲柄，另一個為搖桿，那么該機構就稱為曲柄搖桿機構。取曲柄AB為主動件，當曲柄AB作連續(xù)等速整周轉動時，從動搖桿CD將在一定角度內作往復擺動。由此可見，曲柄搖桿機構能將主動件的整周回轉運動轉換成從動件的往復擺動。應用：曲柄搖桿機構中，當搖桿為主動件時，可將搖桿的往復擺動經連桿轉換為曲柄的連續(xù)旋轉運動。在生產中應用很廣泛。縫紉機的踏板機構，當腳踏

4、板（相當于搖桿）作往復擺動時，通過連桿帶動曲軸（相當于曲柄）作連續(xù)運動，使縫紉機實現(xiàn)縫紉工作。2雙曲柄機構在鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿均為曲柄，則該機構稱為雙曲柄機構。兩曲柄可分別為主動件。慣性篩中，ABCD為雙曲柄機構，工作時以曲柄AB為主動件，并作等速轉動，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，使篩子作變速往復運動。慣性篩就是利用從動曲柄的變速轉動，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，達到篩分物料的目的。雙曲柄機構中，常見的還有平行雙曲柄機構和反向雙曲柄機構。應用： 3雙搖桿機構在鉸鏈四桿機構中，若兩個連架桿均為搖桿時，則該機構稱為雙搖桿機

5、構。在雙搖桿機構中，兩桿均可作為主動件。主動搖桿往復擺動時，通過連桿帶動從動搖桿往復擺動。應用：汽車離合器操縱機構中,當駕駛員踩下踏板時，主動搖桿AB往右擺動，由連桿BC帶動從動桿CD也向右擺動，從而對離合器產生作用。載重車自卸翻斗裝置中，當液壓缸活塞向右伸出時，可帶動雙搖桿AB和CD向右擺動，從而使翻斗車內的貨物滑下。4鉸鏈四桿機構類型的判別（1）曲柄存在條件連架桿與機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）若鉸鏈四桿機構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架，則最短桿為曲柄，

6、而與機架相連的另一桿為搖桿，則該機構為曲柄搖桿機構。以最短桿為機架，則其相鄰兩桿均為曲柄，故該機構為雙曲柄機構。以最短桿相對桿為機架，則無曲柄存在，因此該機構為雙搖桿機構。2)若鉸鏈四桿機構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架，均為雙搖桿機構。任務小結1鉸鏈四桿機構的組成。2鉸鏈四桿機構的基本形式。3曲柄存在的判斷。4鉸鏈四桿機構類型的判斷。5. 鉸鏈四桿機構的應用。學習評價根據(jù)學生的課堂學習狀態(tài)，結合課堂提問，計入平時成績。課后作業(yè)完成課后習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名稱項目四 常用機構任務二 認識凸輪機構教學

7、目標知識目標1. 了解凸輪機構的組成；2. 掌握凸輪機構的特點和基本類型。技能目標1知道凸輪機構應用特點及應用實例。教學重點1凸輪機構的運動特點；2. 凸輪機構的基本類型。教學難點凸輪機構的應用場合。教學方法教學手段任務驅動法、多媒體教學、小組合作學習、講練結合。學時安排2課時，以講授和小組討論、合作學習為主，配合提問，請學生上臺演示，最后教師總結提高。教學條件多媒體課件。課外作業(yè)完成練習冊檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。教學后記授課主要內容項目四 常用機構任務二 認識凸輪機構任務引入觀察這些裝置，分析它們是怎樣工作的？有什么共同特征？在各種機器中，為了實現(xiàn)各種復雜的運動要求，廣泛地使用著

8、凸輪機構。如圖所示為內燃機的配氣機構，它是靠凸輪機構來工作的。當主動件凸輪回轉時，使得氣門桿按照一定的要求作上下往復運動，控制氣門桿的開啟與關閉，保證發(fā)動機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、凸輪機構的組成及特點1、組成： 凸輪機構由凸輪、從動件和機架組成。凸輪是主動件，從動件的運動規(guī)律由凸輪輪廓決定。凸輪機構是機械工程中廣泛應用的一種高副機構。 2、特點：(1)便于準確地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律。(2)結構簡單緊湊，易于設計；(3)凸輪機構可以高速起動，動作準確可靠。(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、凸輪機構類型（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件，當它繞固定軸轉動時，可推動從動件在垂直與凸輪軸的平面內運動。2、移動凸輪當盤狀凸輪的徑向尺寸為無窮大時，則凸輪相當于作直線移動，稱作移動凸輪。當移動凸輪做直線往復運動時，將推動推桿在同一平面內作直線的往復運動。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。當其轉動時，可使從動件在與圓柱凸輪軸線平行的平面內運動。三、凸輪機構類型（從動桿端部結構分類）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構中。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、凸輪機構的應用1、自動走刀機構 自動機床中采用凸輪機構來控制刀架進給運動的走刀機構。當圓柱凸輪1旋轉時，利用其曲線凹槽帶動從動件（擺桿）2繞固定軸0往復擺動，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、繞線機當繞線軸快速轉動時，蝸桿帶動蝸輪及與之固連的凸輪緩慢地轉動。通過凸輪輪廓與從動件2尖頂間的作用，驅使從動件往復擺動，從而使線均勻地繞在繞線軸上。4、自動送料機構 當帶有凹槽的凸輪1等速轉動時，通過槽中的滾子，驅使推桿2作往復移動。凸輪每轉過一周，推桿即從儲料器中推出一個毛坯3，送到加工位置。任務小結1凸輪機構的組成及特點。2凸輪機構的分類（按凸輪的形狀分、從動桿末端形狀分類）。3凸輪機構

12、的應用場合。學習評價根據(jù)學生的課堂學習狀態(tài)，結合課堂提問，計入平時成績。課后作業(yè)完成課后習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名稱項目四 常用機構任務三 認識間歇運動機構教學目標知識目標1. 熟悉棘輪機構的組成及運動特點；2. 熟悉槽輪機構的組成及運動特點。技能目標1能夠分析棘輪機構的運動特點和應用實例；2. 能夠分析槽輪機構的運動特點和應用實例教學重點1棘輪機構運動特點；2槽輪機構的運動特點。教學難點棘輪機構和槽輪機構運動特點比較。教學方法教學手段任務驅動法、多媒體教學、小組合作學習、講練結合。學時安排2課時，以講授和小組討論、合作學習為主，配合提問，請

13、學生上臺演示，最后教師總結提高。教學條件多媒體課件。課外作業(yè)完成練習冊檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。教學后記授課主要內容項目四 常用機構任務三 認識間歇運動機構任務引入觀察這些裝置，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的卷片機構放電影時，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構實現(xiàn)。知識鏈接一、棘輪機構1、棘輪機構的組成及工作原理： 典型的棘輪機構是由棘輪1、棘爪2、機架以及止回棘爪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，推動棘輪同向轉動一定的角度。當

14、主動搖桿順時針擺動時，止回棘爪阻止棘反向轉動，而主動棘爪在棘輪齒背上滑至原位，此時棘輪靜止不動。2、棘輪機構的類型（1）單動式棘輪機構當主動件往復擺動一次時，棘輪只能單向間歇地轉過某一角度。（2）雙動式棘輪機構當主動件1作往復擺動一次時，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，棘輪每次的轉角很小。（3）雙向棘輪機構當棘爪1直面在左側，斜面在右側時，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1800后放下,使直面在右側，斜面在左側時，棘輪2沿順時針方向作間歇運動。（4）內嚙合式棘輪機構當擺動軸1連續(xù)往復擺動時，通過棘爪2帶動內棘輪3逆時針方向間歇轉動。二、槽輪機構1 、槽輪機構工作原理槽輪機構能把主動軸的等速連續(xù)運動轉變?yōu)閺膭虞S周期性的間歇運動，槽輪機構常用于轉位或分度機構。圖所示為一單圓外嚙合槽輪機構，它由帶圓柱銷2的主動撥盤1、具有徑向槽的從動槽輪3和機架等組成。槽輪機構工作時，撥盤為主動件并以等角速度連續(xù)回轉，從動槽輪作時轉時停的間歇運動。2 、槽輪機構的類型及工作特點當撥盤轉一周，槽輪反向轉動一次。槽輪靜止不動的時間較長。（1）雙圓銷外槽輪機構當撥盤轉一周，槽輪反向轉動兩次。減少了靜止不動的時間。（2）內嚙合槽輪機構槽輪動方向與撥盤轉向相同。槽輪停歇時間較短（同為單圓銷時），傳動