學(xué)習(xí)情境4 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu).doc

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教案學(xué)習(xí)情境4 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)主講教師吳明清指導(dǎo)教師授課日期授課班級(jí)12模具機(jī)電學(xué)習(xí)情境任務(wù)5 認(rèn)識(shí)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)學(xué)時(shí)2能力目標(biāo)根據(jù)實(shí)際選擇應(yīng)用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)訓(xùn)練項(xiàng)目認(rèn)識(shí)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)；掌握間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。知識(shí)點(diǎn)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)；間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)與典型案例講解相結(jié)合教學(xué)準(zhǔn)備課件，黑板，多媒體設(shè)備等。檢測(cè)與評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)與學(xué)生自評(píng)與互評(píng)相結(jié)合；職業(yè)能力(占70%)、職業(yè)素質(zhì)(30%)；評(píng)價(jià)成績(jī)采用百分制。教案設(shè)計(jì)工作過程工作內(nèi)容課前組織（5min）1 清點(diǎn)學(xué)生人數(shù)；2 檢查授課環(huán)境；3 鏈接多媒體課件。任務(wù)導(dǎo)入（5min）機(jī)械中尤其是自動(dòng)機(jī)械中，有些運(yùn)動(dòng)并不是持續(xù)的，常要求某些執(zhí)行構(gòu)件實(shí)現(xiàn)周期性時(shí)動(dòng)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。如牛頭刨床的工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，機(jī)械加工成品或工件輸送運(yùn)動(dòng)，以及各種機(jī)器工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)等。要實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)，需要有能夠?qū)崿F(xiàn)這類動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。請(qǐng)結(jié)合實(shí)際，闡述幾種常見的間歇機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。 資訊（30min）2.1棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)是一種間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以調(diào)整的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)形式屬于嚙合傳動(dòng)。圖5-1所示為外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)。它由擺桿1、主動(dòng)棘爪2、棘輪3、止回棘爪4和機(jī)架5、止回彈簧6組成。通常以擺桿為主動(dòng)件、棘輪為從動(dòng)件。當(dāng)擺桿1連同棘爪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)棘爪2在棘輪齒頂上滑過，進(jìn)入棘輪的相應(yīng)齒槽；當(dāng)擺桿1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)棘爪推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度。為了防止棘輪跟隨擺桿反轉(zhuǎn)，設(shè)置止回棘爪4。這樣，擺桿不斷地作往復(fù)擺動(dòng)，棘輪便得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。 圖5-1外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)2.2槽輪機(jī)構(gòu)常用的槽輪機(jī)構(gòu)如圖5-9所示，槽輪機(jī)構(gòu)由具有徑向槽的槽輪2和具有圓銷的構(gòu)件1及機(jī)架所組成。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷C未進(jìn)入槽輪2的徑向槽時(shí)，由于槽輪2的內(nèi)凹弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，故槽輪2靜止不動(dòng)。圓銷C開始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置，這時(shí)槽輪2弧被松開，因而圓銷C能驅(qū)使槽輪沿與構(gòu)件1相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓銷C開始脫出槽輪的徑向槽時(shí)，槽輪的另一內(nèi)凹弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住，致使槽輪2又靜止不動(dòng)，直至構(gòu)件1的圓銷C再進(jìn)入槽輪2的另一徑向槽時(shí)，兩者又重復(fù)上述的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。這樣，當(dāng)主動(dòng)構(gòu)件1做連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)槽輪2的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5-9 外槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)可分為平面槽輪機(jī)構(gòu)和空間槽輪機(jī)構(gòu)。（1）平面槽輪機(jī)構(gòu)平面槽輪機(jī)構(gòu)有兩種形式：一種是外槽輪機(jī)構(gòu)，如圖5-9所示，其槽輪上徑向槽的開口是自圓心向外，主動(dòng)構(gòu)件與槽輪轉(zhuǎn)向相反；另一種是內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)，如圖5-10所示，其槽輪上徑向槽的開口是向著圓心的，主動(dòng)構(gòu)件與槽輪的轉(zhuǎn)向相同，這兩種槽輪機(jī)構(gòu)都用于傳遞平行軸的運(yùn)動(dòng)。 圖5-10 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)（2）空間槽輪機(jī)構(gòu)如圖5-11所示的空間槽輪機(jī)構(gòu)為球面槽輪機(jī)構(gòu)，它是用于傳遞兩垂直相交軸的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從動(dòng)槽輪呈半球形，主動(dòng)撥盤的軸線與圓柱銷的軸線都通過球心O，當(dāng)主動(dòng)撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球面槽輪得到間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5-11 球面槽輪機(jī)構(gòu)2.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其基本結(jié)構(gòu)形式分為外嚙合與內(nèi)嚙合兩種，如圖5-14為不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪1只制出一個(gè)或幾個(gè)齒，從動(dòng)輪2具有若干個(gè)與主動(dòng)輪1相嚙合的輪齒及鎖止弧，可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)輪的連續(xù)傳動(dòng)和從動(dòng)輪的有停歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 （a）外嚙合 （b）內(nèi)嚙合圖5-14 不完全齒輪機(jī)構(gòu)計(jì)劃與決策（5min）1.進(jìn)行自愿分組。2.學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。3.明確工作思路。4.討論任務(wù)實(shí)施注意事項(xiàng)。5.完成任務(wù)。6.檢查評(píng)價(jià)。實(shí)施（30min）4. 1棘輪機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn)根據(jù)棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，棘輪機(jī)構(gòu)可分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。也可根據(jù)工作轉(zhuǎn)向，分為單向棘輪機(jī)構(gòu)和雙向棘輪機(jī)構(gòu)。（1）齒式棘輪機(jī)構(gòu)在齒式棘輪機(jī)構(gòu)中，棘輪外緣或內(nèi)緣上具有剛性輪齒，依靠棘爪與棘輪齒間的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)。如圖5-1所示為外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)，并且是單向的棘輪機(jī)構(gòu)。如圖5-2所示為雙向棘輪機(jī)構(gòu)，其棘爪1做有兩個(gè)對(duì)稱的爪端，棘輪2的輪齒做成矩形。在圖示實(shí)線位置，棘爪1在擺桿帶動(dòng)下，推動(dòng)棘輪2作逆時(shí)針方向的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；若將棘爪1翻轉(zhuǎn)到圖示虛線位置，則可推動(dòng)棘輪2作順時(shí)針方向的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5-3所示雙向棘輪機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)棘爪，當(dāng)棘爪1按圖示位置放置時(shí)，棘輪2將作逆時(shí)針間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。若將棘爪提起，并繞本身軸線轉(zhuǎn)180后再插人棘輪齒槽時(shí)，棘輪將作順時(shí)針間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。若將棘爪提起并繞本身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90，棘爪將被架在殼體頂部的平臺(tái)上，使輪與爪脫開，此時(shí)棘輪將靜止不動(dòng)。 圖5-2 矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu) 圖5-3 回轉(zhuǎn)棘爪雙向棘輪機(jī)構(gòu)（2）摩擦棘輪摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的形式有很多種，如圖5-4所示，摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)采用沒有棘齒的摩擦輪，棘爪為扇形的偏心輪。當(dāng)擺桿逆時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)，偏心輪1楔緊摩擦輪2成為一體，使摩擦輪2也一同逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)止回扇形的偏心輪3打滑；當(dāng)擺桿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心輪1在摩擦輪2上打滑，這時(shí)止回扇形的偏心輪3楔緊，以防止摩擦輪2倒轉(zhuǎn)。這樣當(dāng)擺桿做連續(xù)反復(fù)擺動(dòng)時(shí)，摩擦輪2便得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。由于摩擦傳動(dòng)會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以不適于從動(dòng)件轉(zhuǎn)角要求精確的地方。如圖 5-5所示的摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件1順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用使?jié)L子2楔緊在構(gòu)件1、3的狹隙處，從而帶動(dòng)構(gòu)件3一起轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)構(gòu)件1逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾子松開，構(gòu)件3靜止不動(dòng)。 圖5-4 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)原理 圖5-5 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、運(yùn)動(dòng)可靠，而且棘輪的轉(zhuǎn)角在很大范圍內(nèi)可調(diào)。但工作時(shí)有較大的沖擊與噪聲、運(yùn)動(dòng)精度不高，所以常用于低速輕載的場(chǎng)合。4.2槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)槽輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、工作可靠、機(jī)械效率較高。與棘輪機(jī)構(gòu)相比，工作平穩(wěn)性較好。槽輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)程不可調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)角不可太小，銷輪和槽輪的主從動(dòng)關(guān)系不能互換、起停有沖擊，并隨著轉(zhuǎn)速的增加或槽輪槽數(shù)的減少而加劇，故不適用于高速。槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要比棘輪機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求較高，因此制造成本上升。4.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)不完全齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)靈活，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)角范圍大，很容易實(shí)現(xiàn)在一個(gè)周期內(nèi)的多次動(dòng)停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動(dòng)。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是加工復(fù)雜，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪不能互換等。檢查與評(píng)價(jià)（15min）巡回指導(dǎo)檢查，及時(shí)解答學(xué)生疑問。對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)定形式比例評(píng)定內(nèi)容評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)得分自我評(píng)定20%1.學(xué)習(xí)工作態(tài)度 5分2.完成任務(wù)情況 5分3.出勤情況 5分4.獨(dú)立工作能力 5分積極【5】；一般【3】；不積極【0】全部【5】；一半【3】；沒有【1】全勤【5】；缺兩次【3】；30%【0】強(qiáng)【5】；一般【3】；不強(qiáng)【1】小組評(píng)定30%1.學(xué)習(xí)工作責(zé)任意識(shí) 5分2.收集材料、調(diào)研能力 5分3.匯報(bào)、交流、溝通能力 10分4.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神 10分強(qiáng)【5】；一般【3】；不強(qiáng)【0】強(qiáng)【5】；一般【3】；不強(qiáng)【1】強(qiáng)【10】；一般