（中职）机械基础（多学时）单元五课题三课题四电子教案.doc

【课题】间歇运动机构、观察与分析机械设备常用机构【教材版本】【教学目标】1.了解棘轮机构、槽轮机构的组成、特点和应用。2.了解各种平面连杆机构的动作与实际应用。3.分析各种机构的结构与运动。【教学重点、难点】教学重点：1. 各种机构的结构与运动。教学难点： 1.间歇运动机构的组成、特点。【教学媒体及教学方法】借助于多媒体课件，将静态的图形直观展示；通过教师的讲解、学生的观察、分析、讨论，师生充分互动，采用大量联系实际的案例，调动学生的学习积极性，培养学生观察分析、自主探究的能力，使全体学生在合作学习中都能有所收获。【课时安排】2课时（45分钟×2）【教学建议】 教学中应交替使用教材、实物和图片。根据学生基本情况及学习本次内容后的总体反应，使用不同的教学方法，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。【教学过程】任务导入（5分钟）在机器工作时，常常需要某些机构的主动件作连续运动，而从动件则产生周期性的时动时停的间歇运动。例如牛头刨床的进给机构；自动机床的进给、送料和刀架转位机构；印刷机的进纸机构；包装机的送进机构等。这种当主动件作连续运动时，从动件跟随作周期性的间歇运动的装置称为间歇运动机构。间歇运动机构类型很多，本章将介绍棘轮机构、槽轮机构。试一试使用螺旋测微仪（千分尺），观察其旋紧装置，并通过模型演示棘轮机构和槽轮机构。想一想1. 生活中还有哪些地方使用到了棘轮机构？2. 生活中还有哪些地方使用到槽轮机构？新课讲授（75分钟）1. 棘轮机构的组成、特点、应用1.1 棘轮机构的工作原理及应用典型的棘轮机构由棘爪1、棘轮2、摇杆3、机架4等组成（图5-3-1）。摇杆及铰接于其上的棘爪为主动件，棘轮为从动件。图5-3-2所示为外啮合曲柄摇杆式棘轮机构。当主动曲柄连续转动时，摇杆3往复摆动。当摇杆逆时针摆动时，棘爪2嵌入棘轮1的齿槽内，推动棘轮沿逆时针方向转过一个角度；当摇杆顺时针摆动时，棘爪4在棘轮齿背上滑过，棘轮静止不动。在机架上安装止动棘爪可防止棘轮逆转。工作棘爪和止动棘爪均利用弹簧5使其与棘轮保持可靠接触。这样，当曲柄连续回转时，棘轮作单向的间歇运动。图5-3-1 棘轮机构的组成 图5-3-2 外啮合式棘轮机构如果要求摇杆往复运动时都能使棘轮向同一方向转动，则可采用图5-3-3所示的双动式棘轮机构。驱动棘爪可制成钩头（图5-3-3a）或直头（图5-3-3b）。如果要求棘轮作双向间歇运动时，可采用具有矩形齿的棘轮以及与之相适应的双向棘爪。如图5-3-4所示为矩形齿双向棘轮机构。图5-3-4a的驱动棘爪在实线位置时，棘轮作逆时针间歇转动；将驱动棘爪绕A点翻转成虚线位置时，棘轮作顺时针间歇转动。如图5-3-4b所示为回转棘爪双向棘轮机构，当棘爪1按图示位置放置时，棘轮2作逆时针间歇转动。若将棘爪提起，并绕本身轴线转动180°后再插入棘轮齿槽时，棘轮作顺时针方向间歇转动。若将棘爪提起绕本身轴线转动90°，棘爪将被架在壳体的平面上，使轮与爪脱开，当棘爪往复摆动时，棘轮静止不动。 a b. a. b.图5-3-3 双动式驱动棘爪 图5-3-4 矩形齿双向棘轮机构 除外啮合棘轮机构外，还有内啮合棘轮机构（如图5-3-5）和棘条机构等。图5-3-5 自行车后轮轴棘轮机构棘轮机构结构简单，但不能传递大的动力，而且传动平稳性较差，不适宜于高速传动。一般用作机床及自动机械的进给机构，送料机构、刀架的转位机构、精纺机的成型机构、牛头刨床的送进机构等，也广泛用于卷杨机、提升机及牵引设备中，用它作为防止机械逆转的止动器。棘轮机构结构简单，制造方便，运转可靠，转角大小调节方便；但是棘爪和棘轮开始接触的瞬间会发生冲击，传动平稳性较差。因此常用于低速、轻载、转角小或转角大小需要调节的场合，如机器的进给、送料机构中和起重设备中的停止器。图5-3-6所示为某控制打字机输格装置。当打完一个字符后使字车完成一个输格动作。输格功能的实现是由输格电磁铁1的通电动作，使输格离合器2转动一定角度，带动输格爪5动作，拉动棘轮6和丝杆4一起转动，使装在字车3上的滑块3与字车一起沿丝杆移动一个字的距离，为打下一个字符作好准备。 图5-3-6 某控制打字机输格装 图5-3-7 提升机棘轮停止器图5-3-7所示为防止机构逆转的停止器。起重设备中常应用这种机构，当转动的鼓轮3带动工件5上升到所需高度位置时，鼓轮3就停止转动。为了防止鼓轮3的逆转，使用棘爪2依靠弹簧1而嵌入棘轮4的轮齿间，这样就可以防止鼓轮在任意位置停留时产生的逆转，保证起重工作安全可靠。1.2 棘轮转角的调节方法(1) 调节摇杆摆角大小以控制棘轮转角如图5-3-8所示棘轮机构，它是利用曲柄摇杆机构的摇杆上的棘爪1带动棘轮2作间歇运动的。通过转动调节螺杆3来实现曲柄长度r的增大或减小，而使摇杆摆角大小得到改变，从而控制棘轮的转角。(2) 利用遮板调节棘轮的转角如图5-3-9所示棘轮机构，在棘轮外罩上一带有缺口的遮板，它是不随棘轮一起转动的。当变更遮板缺口位置时，可使棘爪行程的一部分在遮板圆弧面上滑过，不与棘轮的轮齿相接触，从而达到调节棘轮转角大小的目的。图5-3-9所示结构，不仅可以用来调节棘轮转角大小，而且，如把棘爪提起后转过180º改变其工作面的方向，可以改变棘轮的转向。 a b.图5-3-8 调节棘爪摆角大小控制棘轮转角 图5-3-9 利用遮板控制棘轮的转角2. 槽轮机构的组成、特点、应用2.1 槽轮机构的工作原理2.1.1 槽轮机构的工作原理、特点和应用槽轮机构又称马氏机构。如图5-3-10所示，它由具有径向圆销的主动拨盘1、具有径向槽的槽轮2和机架组成。图5-3-10 槽轮机构当构件1作均匀连续转动时，槽轮时而转动，时而静止。在构件1的圆销A尚未进入槽轮的径向槽时，槽轮内凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡住，因而槽轮静止不动。图中所示是构件1的圆销开始进入槽轮径向槽的位置，这时锁住弧被松开，因此圆销便驱使槽轮转动。当圆销开始脱出径向槽时，槽轮的另一内凹锁住弧又被构件1的外凸锁住弧卡住，致使槽轮静止不动，直到圆销在进入另一径向槽时，两者又重复上述的运动循环。图5-3-10所示的具有四个槽的槽轮机构，当原动件回转一周时，从动件只转1/4周。同理，具有n个槽的槽轮机构，当原动件回转一周时，槽轮转过1/n周。如此重复循环，使槽轮实现单向间歇转动。槽轮机构的特点是结构简单，工作可靠，机械效率高，在进入和脱离接触时运动较平稳，能准确控制转动的角度，但槽轮的转角不可调节，故只能用于定转角的间歇运动机构中，如自动机床、电影机械、包装机械等。2.1.2 槽轮机构的特点及应用槽轮机构结构简单，制造方便，工作可靠，机械效率高，能平稳地实现间歇运动。因此，它广泛应用于自动化机械中。图5-3-11所示为用于六角车床刀架转位的槽轮机构。为了按照零件加工工艺的要求，能自动地改变需要的刀具，故采用槽轮机构。与槽轮固联在一起的刀架上装有六种刀具，当圆销进、出槽轮一次，就推动槽轮转动60º，从而将下一工序所用的刀具转换到工作位置。1-圆销拨盘 2-槽轮 1-圆销拨盘 2-槽轮图5-3-11 刀架的转位机构 图5-3-12 放映机的卷片机构 图5-3-12所示为在电影放映机中用于实现卷片的槽轮机构。为了适应人们的视觉暂留现象，要求影片作间歇运动。当圆销拨动槽轮转动时，胶片移动一段距离，当销子退出槽轮时，胶片静止不动，以使影片的画面有一段停留时间。图5-3-13所示为双圆销的槽轮机构，在工作中曲柄旋转一周，则双圆销即可使槽轮间歇地转动两次。图5-3-13 双圆销槽轮机构1. 实验内容逐个观察各种机械、设备、仪器和装置的运动情况及功能，分析运动传递路线，了解各种机构的运动变换特点。 图5-4-1鄂式破碎机 图5-4-2工业缝纫机 图5-4-3挖掘机玩具 图5-4-4牛头刨床 图5-4-5 缝纫机 图5-4-6包缝机 图5-4-7盲缝机 图5-4-8补鞋机学习评价及作业（10分钟）1、学习评价充分体现学生在教学中的主体地位。通过学生的自我评价，使其能够进行客观地自我反思，清晰地认识自我、自我总结的一个过程；通过小组评价，可以使学生更加注重小组的团结协作、互相学习，加强团队意识；通过教师评价，体现教师在教学中的另一主体地位，引导教学的方向和进程，指导学生掌握学习方法，学会探索、发现规律，同时，培养能力强的学生积极思考，主动探究；激励能力弱的学生认真观察，积极参与，以提高教学效果。 2、课堂小结简要小结本次课程的内容（学生归纳，老师点晴并指出需要注意的问题）。3、布置作业：学生完成实训报告。