（中職）機械基礎(chǔ)（多學時）單元五課題二（2）電子教案

（中職）機械基礎(chǔ)（多學時）單元五課題二（2）電子教案（中職）機械基礎(chǔ)（多學時）單元五課題二（2）電子教案（中職）機械基礎(chǔ)（多學時）單元五課題二（2）電子教案【課題】凸輪機構(gòu)（2）【教材版本】【教學目標】1.理解凸輪輪廓的繪制方法?！窘虒W重點、難點】教學重點：凸輪輪廓的繪制方法。教學難點：1.凸輪輪廓的繪制方法。【教學媒體及教學方法】借助于多媒體課件，將靜態(tài)的圖形直觀展示；通過教師的講解、學生的觀察、分析、討論，師生充分互動，采用大量聯(lián)系實際的案例，調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生觀察分析、自主探究的能力，使全體學生在合作學習中都能有所收獲?！菊n時安排】2課時（45分鐘×2）【教學建議】教學中應(yīng)交替使用教材、實物和圖片。根據(jù)學生基本情況及學習本次內(nèi)容后的總體反應(yīng)，使用不同的教學方法，加強和學生的互動，使學生積極地參與到教學活動中來?！窘虒W過程】任務(wù)導入（5分鐘）新課講授（75分鐘）3.凸輪輪廓的繪制方法當從動件運動規(guī)律選定后，即可根據(jù)該運動規(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。圖解法的特點是簡便、直觀，但精度不高。一般適用于低速或?qū)膭蛹\動規(guī)律要求不太嚴格的場合。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”。凸輪機構(gòu)工作時，凸輪和從動件都是運動著的，為了在圖紙上畫出凸輪輪廓曲線，可用反轉(zhuǎn)法使凸輪與圖紙平面相對靜止。如圖5-2-10所示，從動件導路中線通過凸輪回轉(zhuǎn)中心，稱為尖頂對心移動從動件盤形凸輪機構(gòu)。Rb為基圓半徑，從動件在初始位置時與凸輪在A0點接觸，當凸輪以角速度ω轉(zhuǎn)過δ1時，向徑01″位置即轉(zhuǎn)到01′位置，于是從動件被凸輪輪廓推動上升一段位移A01′，凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動從動件可得到位移A02′、A03′、……?，F(xiàn)假設(shè)把整個機構(gòu)加上一公共的角速度-ω，這樣可以把凸輪看作靜止不動，而從動件則以角速度-ω繞輪轉(zhuǎn)動的同時沿導路移動，分別在圖中虛線位置。由圖可見A11″=A01′、A22″=A02′、……。從動件在這種復合運動中，其尖頂始終與凸輪接觸，顯然其尖頂?shù)倪\動軌跡就是凸輪的輪廓曲線。因此，如果已知從動件的運動規(guī)律并已畫出了位移線圖，應(yīng)用反轉(zhuǎn)法原理把凸輪看作固定不動，從位移線圖中得到對應(yīng)凸輪每個轉(zhuǎn)角的從動件位移A11″、A22″、…等，從而確定出1″、2″、…各點，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)法下面具體說明應(yīng)用反轉(zhuǎn)法繪制尖頂對心移動從動件盤形凸輪輪廓曲線的一般步驟。如圖5-2-11b所示，已知凸輪逆時針回轉(zhuǎn)，其基圓半徑rb=30mm，從動件運動規(guī)律見表5-2-1。表5-2-1盤形凸輪從動件運動規(guī)律凸輪轉(zhuǎn)角0°～180°180°～300°300°～360°從動件運動規(guī)律等速上升級30等加速等減速下降至原處停止不動該盤形凸輪輪廓曲線作圖步驟如下：（1）選取適當比例尺作位移線圖選取長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向右量取30mm、20mm、10mm分別代表推程運動180°、回程運動角120°，近休止角60°。每30°取一分點等分推程和回程，得分點1、2、…、10，停程不必取分點。在縱軸上按長度比例尺截取15應(yīng)用前述位移線圖的作法，按已知運動規(guī)律畫出位移線圖，如圖5-2-11a所示，得到與各分點轉(zhuǎn)角對應(yīng)的從動件位移11ˊ、22ˊ、…、99ˊ。（2）作基圓取分點如圖5-2-11b所示，作取O為圓心，以B點為從動件尖端的最低位置，取為半徑作基圓。圓周上B點即為輪廓曲線初始點,按（-ω）方向取推程運動角、回程運動角和近休止角,并分成與位移圖對應(yīng)的相同等分,得分點B1、B2、…、B11。B11和B點重合。（3）畫凸輪輪廓曲線聯(lián)接OB1并在延長線上取B1B1ˊ=11ˊ得點B1ˊ,同樣在OB2延長線上取B2B2ˊ=22ˊ,…，直到B9ˊ，點B10ˊ與基圓上點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對心移動從動件盤形凸輪輪廓的繪制*4.凸輪的常用材料和結(jié)構(gòu)4.1凸輪和從動件的材料及熱處理凸輪機構(gòu)工作時，由于凸輪與從動件高副接觸，且承受沖擊載荷。故要求凸輪和從動件接觸端的材料有足夠的抗疲勞強度和耐磨性。表5-2-2列出了凸輪和從動件接觸端常用材料及熱處理方法。表5-2-2凸輪和從動件接觸端常用材料及熱處理工作條件凸輪從動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：對一般中等尺寸的凸輪機構(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凸輪的輪廓尺寸與軸的直徑相近時,凸輪與軸可做成一體成凸輪軸,如圖5-2-12所示。圖5-2-12凸輪軸當凸輪尺寸較大，且與軸的直徑相差也較大時，則應(yīng)與軸分開制造，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。滾子可以是專門制造的圓柱體，如圖5-2-14a、b，也可采用滾動軸承，如圖5-2-14c。滾子與從動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。無論何種連接。都要保證滾子相對從動件能靈活轉(zhuǎn)動。a.b.c.圖5-2-14滾子及其連接學習評價及作業(yè)（10分鐘）1、學習評價充分體現(xiàn)學生在教學中的主體地位。通過學生的自我評價，使其能夠進行客觀地自我反思，清晰地認識自我、自我總結(jié)的一個過程；通過小組評價，可以使學生更加注重小組的團結(jié)協(xié)作、互相學習，加強團隊意識；通過教師評價，體現(xiàn)教師在教學中的