凸轮机构工作原理教案.docx
《凸轮机构工作原理教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《凸轮机构工作原理教案.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
凸轮机构工作原理教案
凸轮机构工作原理教案
机械设计基础
凸轮机构的工作原理
学院：
专业：
难点
1.从动件常用的运动规律
2.尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计方法
教
学
目
标
知识目标：
1.让学生明确凸轮与从动件之间的运动关系。
2.掌握推程、回程、远休止角和近休止角的概念。
3.掌握各种从动件运行规律的特点、加速度和速度的变化规律。
能力目标：
1.能进行凸轮轮廓曲线和从动件运动规律的分析。
2.培养学生观察、分析、综合归纳能力。
3.培养学生主动探究、协作学习能力。
教学
方法
实物模具演示、提问设置悬念、分析、得出结论、推理演绎、电教演示、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结
教学
准备
1.黑板，白粉笔，教案
2.学生每人一本《机械基础》第三版教材
教学过程：
一、复习有关内容（6分钟）：
1.凸轮机构的基本概念。
2.凸轮机构的基本组成：
凸轮、从动件和机架。
3.凸轮机构的特点：
结构简单、设计方便，结构紧凑；凸轮轮廓与凸轮为点接触或者线接触，易于磨损。
。
4.凸轮机构的分类：
按照凸轮的形状分类有盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮；按照从动件的形式分类：
尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。
二、导入新课（4分钟）：
通过凸轮和推杆的运动动画，设疑提问，引导学生思考凸轮旋转运动与从动件推杆的运动规律之间的联系。
三、讲授新课（33分钟）：
（一）工作过程和参数
在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。
以图为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。
首先介绍一下本图中各构件的名称。
1、运动分析：
当凸轮以等角速度绕基点逆时针回转时，从动件从A点开始被凸轮轮廓以一定的规律推动，共包含以下四个过程，分别为：
推程，远休止，回程，近休止。
根据凸轮的转角和从动件的运动规律，可以得到如下表，表示凸轮转过不同的角度时，所对应的从动件所处的运动状态。
从动件运动状态
凸轮运动
凸轮转过的角度
升
AB
停
BC
降
CD
停
CA
2、参数
①推程--从动件自最低位置升到最高位置的过程
②推程角-推动从动件实现推程时的凸轮转角（
1）
③回程--从动件自最高位置升到最低位置的过程
④回程角--从动件从最高位置回到最低位置时的凸轮转角（
3）
⑤远停角（远休止角）从动件在最高位置停止不动，与此对应的凸轮转角。
（
2）
⑥近停角（近休止角）从动件在最低位置停止不动，与此对应的凸轮转角。
（
4）
⑦基圆（r0）--以凸轮轮廓上最小半径所画的圆。
⑧对心--从动件的运动方向线通过凸轮的中心
⑨偏心--从动件的运动方向线不通过凸轮的中心
（二）从动件的常用运动规律
1、等速运动规律
（1）等速运动规律运动方程式（推程）：
（2）运动分析：
（3）从动件位移曲线
横坐标—凸轮转过的角度
纵坐标—从动件位移量
（4）优缺点:
优点:
曲线轮廓设计简单。
缺点：
存在刚性冲击。
（5）场合：
低速，从动件质量轻和轻载的场合。
（6）措施：
在位移曲线转折处采用圆弧过渡修正。
2、等加速等减速运动规律
（1）运动方程式（推程）
加速段减速段
（2）运动特点：
将整个行程h分为两段，前半段h/2为等加速上升，后半段为等减速下降，在这两段时间内，加速度的绝对值相等。
（3）运动分析
（4）从动件的位移曲线
横坐标—凸轮转过的角度
纵坐标—从动件位移量S
（5）工作特点：
避免了刚性冲击，产生柔性冲击。
（6）应用场合：
中、低速回转、从动件质量不大和轻载的场合。
四、自学练习（25分钟）：
在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，其圆心在A点，半径R=40mm，凸轮转动方向如图所示，lOA=25mm，滚子半径rt=10mm，试问：
（1）凸轮的基圆半径rb=?
（2）从动件的升距h=?
五、反馈指导（10分钟）：
在学生自学练习的同时，教师进行巡回指导，及时发现学生中存在的误解或疑惑，纠正认识差距，缩短教师与学生间的距离，使师生关系融洽和谐。
及时反馈教与学，真正做到教师起主导作用,学生起主体作用。
实现教法、学法、能力训练三者统一。
六、讲评小结（5分钟）：
本节课学习的主要内容是利用凸轮机构的基本性质，即凸轮与从动件之间的运动关系推导出从动件的运动规律。
通过这次课的学习，应该掌握凸轮机构的基本参数、两种基本的运动规律，并且学会运用所学知识解决实际问题。
七、布置作业（5分钟）：
1、对于直动推杆盘形凸轮机构，已知推程时凸轮的转角
，行程h=50mm。
求当凸轮转速
＝l0rad/s时，等速、等加速、等减速基本运动规律的最大速度
、最大加速度
。
以及所对应的凸轮转角
。
升级会员 