6.3 凸轮机构 讲义 -2022-2023学年高二下学期（中职）《机械基础（多学时）（第2版）》（高教版）

模块六 机构与运动 6.3 凸轮机构 【章节名称】 凸轮机构 【教学目标与要求】 一、知识目标 1.了解凸轮机构的组成、特点、材料和基本类型。 2.了解凸轮机构的运动分析和盘形凸轮轮廓曲线的绘。 3.了解凸轮机构的传力特性。 二、能力目标 1.掌握凸轮的运动特点和组成。 2.会绘制盘形凸轮轮廓曲线。 三、素质目标 了解凸轮机构是高副应用的实例，高副联接可以减少运动构件，使结构简单紧凑，如缝纫机中应用凸轮的地方很多，它可以将连续的主运动通过高副联接转化成缝纫机或补鞋机的多种运动形式，而且结构很紧凑。 四、教学要求 1.了解凸轮机构的组成及运动特点及其分类。 2.会绘制盘形凸轮轮廓曲线。分析从动件的运动规律。 【教学重点】 1.凸轮机构的运动特点。 2.盘形凸轮轮廓曲线的绘制。 【难点分析】 从动件的运动规律与凸轮机构运动的关系。 【教学方法】 讲授与学生自我演示教具互动来体验，最后归纳。 【学生分析】 联系日常凸轮的应用实例来教学，如学生能见到的补鞋机、电子配钥匙机来讲课。 【教学资源】 1．机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。 2.教具、实物或课件。 【教学安排】 3学时（135分钟） 【教学过程】 一、复习上次课的内容即四杆机构的三种型式的形成，举例请同学课上回答的题，抽查学习情况。 二、导入新课 凸轮机构的讲课开始，也要让同学自己来观察组成凸轮机构的构件数与运动副和平面连杆机构有何不同？ 三、新课讲授 1.凸轮的组成与特点 先演示教具使学生得出它是高副接触，并且具有三个构件组成，这是其一特色，它可以将连续匀速转动的凸轮转变成从动件断续非匀速的直线运动或摆动，具有构件数少，结构紧凑的特点，但由于点线接触的压强大，不适于重载的工作条件。 2.凸轮机构的类型 主要有按凸轮的形状和按从动件的端部结构两种分类方法。 盘形凸轮：如常见的补鞋机的手摇轮即是双凸轮。 移动凸轮：常用钥匙与锁心的弹子。其运动特点由于是点线的尖端接触，所以压强大，易于磨损。 3.凸轮机构的材料及结构 凸轮的材料――高副点线接触的压强大，所以要求材料耐磨损，凸轮和滚子选45、40Cr，外轮廓再淬火热处理。 从动杆的材料――端部作淬火热处理。 凸轮按结构大小可做成凸轮轴，凸轮与轴分别加工，然后再用键或销连接起来。 4.凸轮机构的运动分析 （1）从动件的运动曲线 如图6－33所示，从动件的位移曲线与盘形凸轮运动轮廓成一一对应关系。 （2）盘形凸轮 几个参数，休止角，回程角。 （3）从动件的基本运动规律 常用有等速运动规律、等加等减速运动规律，主要研究各种运动规律的加速度大小，因为加速度与从动件的质量乘积是冲击力，在从动件的质量一定的条件下，加速度越大，冲击力也越大，两者成正比。 （4）盘形凸轮轮廓曲线的绘制 已知从动件的位移曲线，盘形凸轮基圆半径，采用反转法的方法绘制。先选比例尺，作基圆半径，并把基圆半径和位移曲线作相应的等分，按反转法把从动件逆转，而且作相应的位移，所得到从动件尖端的点的光滑连接曲线，即为盘形凸轮轮廓曲线。 （5）凸轮机构的传力特性 从动件的压力角大小影响到从动件的传力特性，压力角越小，产生有效分力越大，所以将压力角控制在一定的范围内，如推程角小于30度。 通过书中实例的讲解，分别对三种类型的凸轮例举出应用实例，如学生能够举出自己见到的例子，那教学效果更好！讲授时注意分析比较不同例子的运动特点，从中更进一步地认识不同类型凸轮的运动特点。 四、小结 1．凸轮机构是高副运动机构，具有结构简单的特点，在轻载的工作场合中得到广泛应用，如纺织机械等。 2．凸轮机构的运动规律与从动件的位移曲线有关，选择位移曲线是为了减小加速度给从动件带来的冲击力，以减少噪音。 五、布置作业 活动作业：留意街头巷尾修鞋处，观察补鞋机上的凸轮机构，都有哪些类型？从动件是摆动还是移动？ 学科网（北京）股份有限公司 $