《机械基础》教案 第9课 凸轮机构和间歇运动机构.docx

课题 常用机构的运动分析（二）——凸轮机构和间歇运动机构 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： （1）掌握常见凸轮机构的应用及分类 （2）掌握凸轮机构的运动规律和压力角 （3）了解凸轮轮廓曲线的绘制 （4）掌握常见间歇运动机构的组成、工作原理和分类 （5）了解常见间歇运动机构的工作特点和应用 （6）能够分析简单凸轮机构的运动 思政育人目标： （1）培养运用科学理论解决工程问题的能力 （2）弘扬理论联系实际、知行合一的优良作风 教学重难点 教学重点：凸轮轮廓曲线的绘制；凸轮机构的运动分析；间歇运动机构的工作原理 教学难点：凸轮轮廓曲线的绘制；凸轮机构的运动分析 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学设计 第1节课：课前任务→考勤（2 min）→问题导入（5 min）→传授新知（38 min） 第2节课：传授新知（25 min）→任务实施（15 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min） 教学过程 主要教学内容及步骤 设计意图 第一节课 课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单3.2”，并根据任务工单进行组内分工。同时，提醒同学通过APP或其他学习软件预习本节课知识，了解凸轮机构的应用及分类，凸轮机构的运动过程及压力角，凸轮轮廓曲线的绘制，间歇运动机构的特点及应用等，并思考以下问题： （1）凸轮机构的分类有哪些？并说明其特点及应用范围。 （2）凸轮机构的运动过程是怎样的？从动件的运动规律有哪些？ （3）简述凸轮轮廓曲线的绘制步骤。 （4）简述棘轮机构、槽轮机构的特点及应用。 【学生】完成课前任务 通过课前任务，使学生了解所学课程的重要性，增加学生的学习兴趣 考勤（2 min） 【教师】使用APP进行签到 【学生】按照老师要求签到 培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况 问题导入 （5 min） 【教师】提出以下问题： 一按一出“咔哒”两声之后，自动圆珠笔的笔芯就完成了伸出和锁定，写字绘画随手即可进行——自动圆珠笔给人们的书写带来了极大的便利。 笔芯的伸缩是怎样实现的？ 【学生】思考、举手回答 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣 传授新知（38 min） 凸轮机构的应用及分类 【教师】新知讲解 凸轮机构是一种由凸轮、从动件（推杆）和机架等构件组成的高副机构，如图所示。 1．凸轮机构的应用 在自动机械、自动控制装置和装配生产线中，凸轮机构的应用非常广泛。 如图（a）所示的内燃机配气机构中，凸轮在曲轴的带动下做匀速转动，通过顶杆推动气阀按预期规律上下运动，从而实现气门的正确开闭。 如图（b）所示为机床进退刀机构，圆柱凸轮做匀速转动时，通过周向凹槽带动推杆按预期规律摆动，再利用齿轮和齿条啮合实现进刀和退刀。 （a）内燃机配气机构 （b）机床进退刀机构 凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是因为凸轮机构结构简单、紧凑，只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就可以使从动件（推杆）得到各种预期的运动规律。但是，由于凸轮机构中从动件与凸轮之间多为点接触或线接触，容易磨损，因此凸轮机构多用于传力不大的场合。 【课堂互动】 ?【教师】提出问题让学生思考、讨论，并随机抽取学生回答 （1）凸轮机构属于哪种运动副？ （2）凸轮机构一般要求怎样的性能？ ?【学生】聆听、思考、讨论、回答 ?【教师】总结学生回答 （1）凸轮机构属于高副机构。 （2）凸轮与从动件之间的接触应力大，容易出现磨损和点蚀，而且多数凸轮机构在工作时还会承受一定的冲击，因此通常要求凸轮和从动件的工作表面具有高硬度、高耐磨性及高接触强度，同时心部具有良好的韧性。 2．凸轮机构的分类 1）根据凸轮形状的不同分类 根据凸轮形状的不同，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、移动凸轮机构和圆柱凸轮机构等三类，如图所示。 （a）盘形凸轮机构 （b）移动凸轮机构 （c）圆柱凸轮机构 盘形凸轮机构：凸轮为盘状，能绕固定轴转动且径向尺寸不断变化，如上图（a）所示。盘形凸轮机构是一种平面凸轮机构，当它工作时，凸轮可推动从动件在垂直于凸轮固定轴的平面内运动。盘形凸轮机构结构简单，应用十分广泛。 【多媒体教学】 ?【教师】要求学生通过“”APP扫描二维码“盘形凸轮机构”，观看微课视频，学习盘形凸轮机构知识 ?【学生】观看、思考 移动凸轮机构：凸轮为板状，可看作是回转中心无穷远的盘形凸轮，如上图（b）所示。移动凸轮机构也是一种平面凸轮机构，当它工作时，凸轮做直线往复运动，可推动从动件相对于机架做直线运动。 【多媒体教学】 ?【教师】要求学生通过“”APP扫描二维码“移动凸轮机