机械设计基础模块2：凸轮机构及其他常用机构教案
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教学过程组织与时间分配
1.认识凸轮机构的类型，并了解其用途（2学时）
案例分析：内燃机气阀推杆机构，缝纫机跳线机构
2.图解法设计盘形凸轮轮廓（2学时）
3.常见间歇运动机构组成与原理（2学时）
案例分析：自动送料机构，电影卷片机构
作业：P24 2-4
教学内容：（可扩充为若干页）
1.凸轮机构的分类：ห้องสมุดไป่ตู้
凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动，从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多，各具特色。
2.凸轮机构的特点
凸轮机构的优点：只需设计出合适的凸轮轮廓，就可使从动件获得所需的运动规律：结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点：凸轮与从动件之间易于磨损：凸轮轮廓较复杂，加工困难；从动件的行程不能过大
3.凸轮机构在一个运动周期中的运动
4.凸轮机构中从动件的运动规律
介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的，因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的，这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大，所以有刚性冲击；而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化，所以有柔性冲击。（1）凸轮机构中从动件匀速运动的规律；（2）等加速等减速运动规律。
模块2：凸轮机构及其它常用机构
教学方式：多媒体教具：实物模型，多媒体图片、视频
教学目的：
1.使学生具有凸轮机构的分类能力并了解凸轮机构的应用；
2.使学生具有分析凸轮机构的运动特性的能力；
3.使学生具有用图解法设计凸轮机构的能力；
4.使得学生掌握常见间歇运动机构如槽轮机构与棘轮机构的结构的工作原理、结构特点以及应用。
教学重点：
1.凸轮机构的分类
2.等速运动和等加速等减速运动位移线图的绘制方法。
3.按给定的位移线图绘制移动从动件盘形凸轮工作轮廓。
4.棘轮机构的工作原理、类型、特点与应用；
5.槽轮机构的工作原理、特点与应用；
教学难点：
1.等速运动和等加速等减速运动位移线图的绘制方法。
2.按给定的位移线图绘制移动从动件盘形凸轮工作轮廓。
7.间歇运动机构
棘轮机构的工作原理、类型、特点与应用；
槽轮机构的工作原理、特点与应用；
教学后记：
6.凸轮机构设计中应注意的问题
在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力。为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过了许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律，以获得新的凸轮轮廓曲线，来保证凸轮轮廓上的最大压力角不超过压力角的许用值。
5.用图解法绘制盘形凸轮工作轮廓
介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。（1）对心直动从动件盘形凸轮；（2）滚子从动件盘形凸轮机构。
1.认识凸轮机构的类型，并了解其用途（2学时）
案例分析：内燃机气阀推杆机构，缝纫机跳线机构
2.图解法设计盘形凸轮轮廓（2学时）
3.常见间歇运动机构组成与原理（2学时）
案例分析：自动送料机构，电影卷片机构
作业：P24 2-4
教学内容：（可扩充为若干页）
1.凸轮机构的分类：ห้องสมุดไป่ตู้
凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动，从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多，各具特色。
2.凸轮机构的特点
凸轮机构的优点：只需设计出合适的凸轮轮廓，就可使从动件获得所需的运动规律：结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点：凸轮与从动件之间易于磨损：凸轮轮廓较复杂，加工困难；从动件的行程不能过大
3.凸轮机构在一个运动周期中的运动
4.凸轮机构中从动件的运动规律
介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的，因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的，这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大，所以有刚性冲击；而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化，所以有柔性冲击。（1）凸轮机构中从动件匀速运动的规律；（2）等加速等减速运动规律。
模块2：凸轮机构及其它常用机构
教学方式：多媒体教具：实物模型，多媒体图片、视频
教学目的：
1.使学生具有凸轮机构的分类能力并了解凸轮机构的应用；
2.使学生具有分析凸轮机构的运动特性的能力；
3.使学生具有用图解法设计凸轮机构的能力；
4.使得学生掌握常见间歇运动机构如槽轮机构与棘轮机构的结构的工作原理、结构特点以及应用。
教学重点：
1.凸轮机构的分类
2.等速运动和等加速等减速运动位移线图的绘制方法。
3.按给定的位移线图绘制移动从动件盘形凸轮工作轮廓。
4.棘轮机构的工作原理、类型、特点与应用；
5.槽轮机构的工作原理、特点与应用；
教学难点：
1.等速运动和等加速等减速运动位移线图的绘制方法。
2.按给定的位移线图绘制移动从动件盘形凸轮工作轮廓。
7.间歇运动机构
棘轮机构的工作原理、类型、特点与应用；
槽轮机构的工作原理、特点与应用；
教学后记：
6.凸轮机构设计中应注意的问题
在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力。为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过了许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律，以获得新的凸轮轮廓曲线，来保证凸轮轮廓上的最大压力角不超过压力角的许用值。
5.用图解法绘制盘形凸轮工作轮廓
介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。（1）对心直动从动件盘形凸轮；（2）滚子从动件盘形凸轮机构。
