模块四 机械常用机构（教案）-《机械基础》同步教学（高教版）

课号 11 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块四 机械常用机构 单元一 平面连杆机构 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1. 了解铰链四杆机构的概念和基本类型； 2. 熟悉平面四杆机构的性质； 3. 了解铰链四杆机构的演化； 4. 具有分析汽车常见四杆机构运动的能力。 主要教学方法： 讲授法 演示法 讨论法 主要教学互动点： 铰链四杆机构类型的判断 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 授课 环节 引入新课： 内燃机中的活塞、连杆、曲轴等组成了平面连杆机构，而汽车的转向机构、车门的启闭机构采用了铰链四杆机构，那这些铰链四杆机构是怎样实现汽车转向和车门启闭的呢？ 教学内容及主要板书： 单元一 平面连杆机构 构件间全部由低副连接而成的机构，称为平面连杆机构。 由4个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。 一、铰链四杆机构的类型 概念：1.机架/连架杆/连杆 2.曲柄/摇杆 1.曲柄摇杆机构 2.双曲柄机构 3.双摇杆机构 二、铰链四杆机构的判断 1.曲柄存在的条件 (1)连架杆与机架中必有一杆是最短杆。 (2)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和。 推论：（铰链四杆机构类型判断的方法） 1.若铰链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和时，则： 取与最短杆相邻的杆为机架时，此机构为曲柄摇杆机构。 取最短杆为机架时，此机构为双曲柄机构。 取与最短杆相对的杆为机架时，此机构为双摇杆机构。 2.若铰链四杆机构中，最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和，则无论取哪一杆件为机架，均为双摇杆机构。 三、铰链四杆机构的演化 曲柄滑块机构及其转置机构 1.曲柄滑块机构2.导杆机构3.摇杆滑块机构4.曲柄摇块机构 四、平面四杆机构的性质 1．急回运动特性 平面连杆机构中，从动件空回行程的速度比工作行程的速度大的特性称为连杆机构的急回特性。 行程速比系数K表明急回运动的相对程度。 2．压力角和传动角 作用于从动件上的力与其作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角，压力角用α表示。压力角的余角称为传动角，用γ表示。 3．死点位置 摇杆为主动件，曲柄为从动件，当摇杆在左、 右两个极限位置时，连杆与曲柄共线，出现死点。 教学小结：（略） 作业：P115-116 习题 课后 总结 课号 12 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块四 机械常用机构 单元二 凸轮机构 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1. 了解配气机构的工作原理； 2. 掌握凸轮机构的组成、分类和基本参数； 3. 掌握压力角的大小对传动效率的影响； 4. 熟悉从动件常用的运动规律。 主要教学方法 ： 讲授法 演示法 主要教学互动点： 从动件位移曲线的绘制 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 补充介绍凸轮的设计原理 授课 环节 引入新课： 内燃机中的配气机构是发动机中的重要机构，工作时要求在一个工作循环内，气门要迅速打开，随即迅速关闭，然后保持关闭不动，这种要求用平面连杆机构是不能实现的，那么配气机构是如何实现气门启闭的？ 教学内容及主要板书： 单元二 凸轮机构 一、 凸轮机构的组成、应用和特点 凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。 凸轮是一个具有特殊曲线轮廓或凹槽的构件，一般以凸轮为主动件，它通常作等速转动，但也有作往复摆动和往复直线移动的。 二、凸轮机构的分类 1.按凸轮的形状分类 盘形凸轮机构//移动凸轮机构/圆柱凸轮机构 2.按从动件的形状分类 尖顶从动件凸轮机构/滚子从动件凸轮机构/平底从动件凸轮机构 ３．按从动件的运动形式分类 直动从动件/摆动从动件 三、凸轮和滚子的材料 要求:凸轮表面硬度要高且耐磨，而心部要有较好的韧性。 凸轮:40、45钢调质 ；45或40Cr钢表面淬火或20Cr渗碳淬火 滚子:45钢或T9、T10等工具钢 凸轮机构有整体式和组合式 四、凸轮机构的基本参数及运动过程 1．基圆 以凸轮最小向径为半径所作的圆称为基圆，基圆半径用rb表示。 2．推程及从动件的升程 3.远休止角 4.回程 5.近休止角 6.位移曲线 用横坐标代表凸轮的转角，纵坐标代表从动件的位移，把从动件位移随凸轮转角的变化关系，用曲线描绘出来，称为位移曲线。 7．压力角 五、从动件常用的运动规律 1.等速运动 等速运动是从动件上升或下降的速度为一常数的运动规律。 2.等加速等减速运动规律 从动件在推程（或回程）的前半段行程作等加速运动，后半段行程作等减速运动。 教学小结： 作业： P127-128 习题 课后 总结 课号 13 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块四 机械常用机构 单元三 间歇运动机构 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1. 了解间歇运动机构的特点； 2. 掌握棘轮机构的组成； 3. 掌握棘轮机构的工作原理； 4. 熟悉棘轮机构的类型。 主要教学方法 ： 讲授法 演示法 主要教学互动点： 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 补充介绍其他间歇运动机构 授课 环节 引入新课： 汽车停在斜坡上不会下滑是因为驻车制动器在起作用，是什么装置保证驻车制动器工作可靠，不会失效呢？驻车制动器的锁止装置是哪种装置呢？ 教学内容及主要板书： 单元三 间歇运动机构 一、 棘轮机构 1．棘轮机构的组成和特点 棘轮、棘爪和机架 棘轮机构结构简单、制造方便、运动可靠，改变棘轮转角方便(如改变摇杆的摆角)。可实现步进运动、分度、超越运动和制动等 。 2.棘轮机构的类型及应用 按工作原理可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。 （1）外啮合棘轮机构 （2）内啮合棘轮机构 （3）单动式棘轮机构 （4）双动式棘轮机构 （5）可变向棘轮机构 （6）摩擦式棘轮机构 二、槽轮机构 1.槽轮机构的组成 槽轮机构由带圆销的主动拨盘，带径向槽的槽轮和机架组成。 2.槽轮机构的特点及应用 槽轮机构结构简单，转位方便迅速，工作可靠，圆销进入和脱出径向槽时较平稳。 三、不完全齿轮机构 1.不完全齿轮机构的工作原理 当主动轮的有齿部分与从动轮啮合时，两者一起转动；当主动轮转过有齿部 分之后，随机进入无齿区域，从动轮再次保持静止。 2. 不完全齿轮机构的特点及应用 当从动轮在进入啮合和脱离啮合的瞬间，速度发生突变 教学小结：（略） 作业：P137-138习题 课后 总结 课号 14 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块四 机械常用机构 单元四 螺旋机构 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1.了解螺纹的形成和基本参数。 2.了解螺旋机构的工作原理、类型、特点及适用场合。 3.了解滚动螺旋机构的工作原理、特点及滚珠丝杆的选用。 主要教学方法 ： 讲授法 演示法 主要教学互动点： 机用虎钳的工作特点 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 授课 环节 引入新课： 大家在实训的过程中用到的机用虎钳，它们是怎样实现钳口的开合的呢？ 教学内容及主要板书： 单元四 螺旋机构 1、 螺纹的基本知识 1. 螺纹的分类 （1） 按螺纹牙型分类 （2） 按螺旋方向分类 （3） 按形成螺纹线数分类 （4） 按螺旋线形成的表面分类 2. 螺纹的参数 （1） 牙型 （2） 公称直径 （3） 线数 （4） 螺距/导程 （5） 线数 二、螺旋机构的基本知识 1. 螺旋机构的类型和应用 （1）传力螺旋 （2）传动螺旋 （3）调整螺旋 2. 螺旋机构的特点 3. 螺旋机构的运动形式 （1）螺母不动，螺杆转动并做直线运动。 （2）螺杆不动，螺母回转并做直线运动。 （3）螺杆原位转动，螺母做直线运动。 （4）螺母原位转动，螺杆往复运动。 4. 滚动螺旋机构 滚动螺旋传动机构又称滚珠丝杠，主要由螺杆、螺母、滚珠和滚珠循环装置等组成。 教学小结：（略） 作业：P137-138习题 课后 总结 17 学科网（北京）股份有限公司 $$