中职高二工信版机械设计基础电子教案模块六其他常用机构

教学目标 知识目标：认知常见间歇运动机构的类型与应用；了解螺旋机构和机构的组合的原理。 能力目标：能够根据机构要实现的运动，选择间歇运动机构的类型；能够设计简单的间歇运动机构，并分析其能实现的运动特性。 素质目标：沟通、协作能力；观察、信息收集能力；分析总结能力。良好的职业道德和严谨的工作作风 教学重点 常见间歇运动机构的类型与应用 教学难点 不完全齿轮机构的工作原理。 教学手段 理实一体 实物讲解 小组讨论、协作 教学学时 6 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 模块六 其他常用机构 〖相关知识〗 学习情境一 棘轮机构 一、棘轮机构的工作原理 1.工作原理 棘轮机构是一种常用的间歇机构，其工作原理如图6-1所示。棘轮机构主要由棘轮、棘爪和机架组成。 图6-1 外啮合棘轮机构的工作原理 2.主要参数 1）棘轮的齿数 一般来说，为了避免机构尺寸过大，又能使齿轮具有一定的强度，棘轮的齿数不宜过多，通常取z＝8～30。 2）齿距和模数 在棘轮齿顶圆的圆周上，相邻两个齿对应点之间的弧长称为棘轮的齿距，用p表示。 二、棘轮机构的类型 1.单向式棘轮机构 单向式棘轮机构的特点是：当摇杆向某一方向摆动时，棘爪推动棘轮转过某一角度；当摇杆反向摆动时，棘轮静止不动。 2.双向式棘轮机构 3.摩擦式棘轮机构 为了能无级调节棘轮转角的大小并降低冲击和噪声，在机械中可应用摩擦式棘轮机构。外摩擦式棘轮机构，靠棘爪与棘轮之间的摩擦力来驱动。 三、棘轮机构的特点与应用 1.棘轮机构的特点 齿式棘轮机构一般只宜用于低速、轻载的场合，如工件或刀具的转位、工作台的间歇送进等，棘爪在棘齿齿背上滑过时，在弹簧力作用下将一次次地打击棘齿根部，发出噪声。 摩擦式棘轮机构的结构十分简单，工作时没有噪音(因此有时也称为“无声棘轮”)；棘轮的转角可调，主动与从动的关系也可以互换。但是由于是利用摩擦力楔紧之后传动，因此从动件的转角准确程度较差，通常只适用于低速、轻载的场合。 2.应用实例 图6-8 单向离合器 图6-9 棘轮制动器 学习情境二 槽轮机构 一、槽轮机构的组成和工作原理 1.槽轮机构的组成 单圆柱销外啮合槽轮机构由带有圆柱销A的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。 2.工作原理 在槽轮机构中，通常拨盘为主动件，槽轮为从动件。当拨盘以等角速度ω1作逆时针的连续转动时，驱动槽轮做反向间歇运动。 二、槽轮机构的类型 1.根据啮合情况分类 根据啮合的情况，槽轮机构也可分为外啮合槽轮机构和内啮合槽轮机构两种类型。 2.根据圆柱销数目分类 圆柱销可以是一个，也可以是多个。在单圆柱销槽轮机构中，拨盘转动一周，槽轮转动一次，。如果有多个圆柱销，拨盘转动一周，则槽轮转动多次。双圆柱销外啮合槽轮机构，拨盘转动一周，槽轮转动两次。 三、槽轮机构的特点和应用 槽轮机构结构简单、工作可靠，在进入和脱离啮合时运动比较平稳。但在运动过程中的加速度变化较大，冲击较严重，因而不适用于高速。在每一个运动循环中，槽轮转角与其径向槽数和拨盘上的圆柱销数有关，每次转角大小固定而不能任意调节。所以，槽轮机构一般用于转速不高、转角不需要调节的自动机械和仪器仪表中。 学习情境三 不完全齿轮机构 一、不完全齿轮机构的组成和工作原理 图6-16 外啮合不完全齿轮机构 二、不完全齿轮机构的类型与应用 根据传动时的啮合情况，不完全齿轮机构通常分为外啮合不完全齿轮机构与内啮合不完全齿轮机构两种。 不完全齿轮机构一般用于低速、轻载的场合，如在自动机床和半自动机床中用作工作台的间歇转位机构，以及间歇进给机构、计数机构等。 学习情境四 螺旋机构 一、螺旋机构的工作原理与类型 图6-19 螺旋机构 二、螺旋机构的特点和应用 螺旋机构结构简单、制造方便，它能将回转运动变换为直线运动。运动准确性高，降速比大，可传递很大的轴向力，工作平稳、无噪声，有自锁作用，但效率低，需有反向机构才能反向传动。 学习情境五 机构的组合简介 一、串联式组合 将若干个单自由度的基本机构顺序连接，使每一个前置机构的输出运动作为后继机构的输入运动，这种组合方式称为串联式组合。 二、并联式组合 在机构组合系统中，若几个子机构共用同一输入构件，它们的输出运动又同时输入到一个多自由度的子机构，从而形成自由度为1的机构系统，则这种组合方式称为并联式组合。 三、反馈式组合 将一个多自由度基本机构的一个输出运动输入给一个单自由度基本机构，所获得的输出运动再反馈给原来的多自由度基本机构，这种组合方式称为反馈式组合。 四、组合机构 组合机构是指用一种机构来约束和影响另一个多自由度机构所形成的封闭式传