2016机械工程基础（机械工业版）授课教案：凸轮机构.docVIP

机械工程基础（机械工业版）授课教案 一、课前引入（5′） 提问：1、曲柄存在的条件？ 2、曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构的特点？ 二、讲授新课（80′） 一）、认识凸轮机构 凸轮机构是通过凸轮与从动件之间的直接接触来传递运动和动力的，是一种常用的高副机构，在机械中应用也很广泛。 例：观察下图汽车配气机构就是利用凸轮来控制气门的启闭。 1、凸轮机构的组成：凸轮机构由凸轮1、从动件2和机架3三个基本构件及锁合装置组成，是一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，而从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆动。 2、凸轮机构的优点：只要适当地设计凸轮轮廓，就可以使从动件实现预期的运动规律，结构简单、紧凑，易于设计。 3、凸轮机构的缺点：凸轮与从动件是高副接触，易磨损，制造困难， 适用于传力不大的控制机构。 （二）、凸轮机构的类型 1、按凸轮的形状分类： 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 2、按推杆的形状分类： 尖顶移动从动杆盘形凸轮机构 滚子移动从动杆盘形凸轮机构 平底移动从动杆盘形凸轮机构 3、根据推杆的运动形式的不同：有作往复直线运动的直动推杆和作往复摆动的摆动推杆 尖顶移动从动杆盘形凸轮机构 尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构 4、按照凸轮与推杆保持接触的方式分类： a、力封闭的凸轮机构：其利用推杆的重力、弹簧力来使推杆与凸轮保持接触。 b、几何封闭的凸轮机构。其利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆保持接触。 力封闭的凸轮机构 几何封闭的凸轮机构 （三）、凸轮机构的材料 工作条件 材料 热处理 低速轻载 QT800-2、40、45 调质 中速轻载 45、40Cr 调质、表面淬 火中速中载 20、20Cr、20CrMnTi 表面渗碳淬火 高速重载 GCr15 淬火低温回火 （四）、凸轮的结构 当凸轮轮廓尺寸较小时，常将凸轮和轴做成一体。 当凸轮轮廓尺寸较大时，则凸轮与轴应分开制造而后装配在一起使用 。凸轮在轴上的常见固定形式如下图所示。 整体式凸轮轴 圆锥销固定 圆锥套筒和双螺母固定 键联接固定 （五）、凸轮机构的应用 内燃机中的排气阀与进气阀就是靠凸轮来控制的。 三、课堂总结（4′） 本堂课主要讲解凸轮机构的组成，特点，类型和应用 四、作业布置（1′） P76 5，6 五、课堂后记 一、课前引入（5′） 1、总结和分析学生的作业并提出作业中存在的问题；2、复习凸轮机构的组成，特点，类型 二、讲授新课（80′） 螺旋机构的主要内容： 螺旋机构的分类 滑动螺旋机构 滚动螺旋机构 一、螺旋机构的组成： 下图为最基本的螺旋机构，由螺杆、螺母和机架组成。 螺旋机构的组成 螺杆与螺母组成螺旋副，螺杆与机架组成转动副，螺线与机架组成移动副。 二、螺旋机构的分类（按螺旋副的摩擦性质） 1、滑动螺旋机构 2、滚动螺旋机构 3、静压螺旋机构 特点： 1、结构简单，制造方便，运转平稳，易于自锁；但摩擦阻力大，传动效率低有侧向间隙，反向有空行程，低速有爬行 2、传动效率高，具有传动的可逆性，运转平稳，低速不爬行；经调整预紧，可获得很高的定位精度和较高的轴向刚度，但结构复杂，抗冲击性能差，不具有自锁性，多由专业厂制造 3、传动效率高，具有传动的可逆性，运动平稳，无爬行现象；反向时无空行程，定位精度高，磨损很小；但螺母结构复杂，需有一套要求较高的供油系统 应用： 1、金属切削机床的进给、分度机构的传动螺旋，摩擦压力机、千斤顶的传力螺旋 2、数控机床、精密机床、测试机械、仪器的传动螺旋和调整螺旋；飞行器、船舶等自动控制系统的传动螺旋 3、精密机床的进给、分度机构的传动螺旋 （1）、滑动螺旋机构 滑动螺旋机构在传动中螺杆与螺母之间产生滑动摩擦 。 按用途可分为： A、传力螺旋：以传递动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力。 例1：传动螺旋 螺旋千斤顶 螺旋压力机 B、传导螺旋：以传递运动为主，有时也承担较大的轴向力。 例2：传导螺旋车床的进给机构，通过螺杆的转动，使与刀架相连在一起的螺母水平移动，从而完成车刀切削进给动作。 C 例3：调整螺旋：台式虎钳，螺杆上装有活动钳口，螺母与固定钳口固连在一起，当转动手柄时，螺杆相对螺母作回转运动，并带动活动钳口一起沿轴向移动，这样，活动钳口和固定钳口之间的工件就可以被夹紧或松开。 （2）、滚动螺旋机构 滚动螺旋装置主要由螺母、螺杆、滚珠和滚珠循环装置组成。螺杆上有螺旋槽，当螺杆或螺母转动时，滚珠沿螺旋