机械基础 第三版 教案 模块四 机械常用结构.docx

课号9授课班级授课时间授课时数2授课单元名称单元一平面连杆机构一、教学目标素质目标1培养学生的四杆机构转换、设计的思想知识目标1,掌握常见平面连杆机构的类型、特点及应用。2 .掌握平面连杆机构曲柄存在的条件及类型判别方法。3 ,了解平面连杆机构的演化形式及应用。4 .理解平面连杆机构的传动特性。能力目标1.能够在实际生活中处理相关的事物二、教学内容单元一平面连杆机构一、概述构件间全部由低副连接而成的机构，称为平面连杆机构。由4个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。二、钱链四杆机构的类型机架/连架杆/连杆曲柄/摇杆1 .曲柄摇杆机构2 .双曲柄机构3 .双摇杆机构三、判别钱链四杆机构的类型1 .钱链四杆机构中曲柄存在的条件(1)连架杆与机架中必有一杆是最短杆。(2)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和。2 .锐链四杆机构类型判断的方法1 .若钱链四杆机构中，最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和时,则:取与最短杆相邻的杆为机架时，此机构为曲柄摇杆机构。取最短杆为机架时，此机构为双曲柄机构。取与最短杆相对的杆为机架时，此机构为双摇杆机构。2 .若钱链四杆机构中，最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和，则无论取哪一杆件为机架，均为双摇杆机构。四、钱链四杆机构的演化曲柄滑块机构及其转置机构五、平面四杆机构的基本特性1.急回运动特性平面连杆机构中，从动件空回行程的速度比工作行程的速度大的特性称为连杆机构的急回特性。行程速比系数K表明急回运动的相对程度。2.传力特性2.1 压力角：作用于从动件上的力与其作用点C的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角。压力角的余角称为传动角。2.2死点位置三、重点难点教学重点(1)常见平面连杆机构的类型、特点及应用。(2)钱链四杆机构曲柄存在的条件及类型判别方法。教学难点(1)能进行四连杆机构的判别。四、思政元素四杆机构体现了机构在运动中的配合关系，改变不同长度，可以实现不同状态的运动，引出学生要有配合，灵活的思想五、教学设计教学过程教学方法与手段环节1：课前准备(1)学生课前PPT预习(2)学习通预习习题的发布讲授环节2：新课导入内燃机中的活塞、连杆、曲轴等组成了平面连杆机构，而汽车的转向机构、车门的启闭机构采用了较链四杆机构，那这些钱链四杆机构是怎样实现汽车转向和车门启闭的呢？讲授环节3：(1)钱链四杆机构的组成(2)钱链四杆机构中曲柄存在的条件(3)钱链四杆机构的演化(4)平面四杆机构的特性。讲授、多媒体环节4：总结与作业1 .钱链四杆机构的类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构2 .钱链四杆机构去并存在条件的判定；3 .平面四杆机构的特性：急回特性、传力特性、死点学习通作业讲授六、教学效果与反思课号10授课班级授课时间授课时数2授课单元名称单元二凸轮机构一、教学目标素质目标1.培养学生应用对机构运动规律的理解知识目标1 .了解配气机构的工作原理；2 .掌握凸轮机构的组成、分类和基本参数；3 .掌握压力角的大小对传动效率的影响；4 .熟悉从动件常用的运动规律。能力目标1.能够认识凸轮机构的运动原理，在日常生活中得以运用二、教学内容单元二凸轮机构一、概述二、凸轮机构特点与分类凸轮机构主要由总轮、从动件和机架三个基本构件组成。凸轮是一个具有特殊曲线轮廓或凹槽的构件，一般以凸轮为主动件，它通常作等速转动，但也有作往复摆动和往复直线移动的。1 .按凸轮的形状分类盘形凸轮机构/移动凸轮机构/圆柱凸轮机构2 .按从动件的形状分类尖顶从动件凸轮机构/滚子从动件凸轮机构/平底从动件凸轮机构三、凸轮机构的材料与结构要求：凸轮表面硬度要高且耐磨，而心部要有较好的韧性。凸轮:40、45钢调质；45或40Cr钢表面淬火或20Cr渗碳淬火滚子:45钢或T9、TIO等工具钢四、凸轮机构的运动分析1 .从动件运动曲线2 .盘形凸轮的运动分析1）基圆：以凸轮最小向径为半径所作的圆称为基圆，基圆半径用r表示。2）推程及从动件的升程3）远休止角4）回程5）近休止角6）位移曲线用横坐标代表凸轮的转角，纵坐标代表从动件的位移，把从动件位移随凸轮转角的变化关系，用曲线描绘出来，称为位移曲线。7）压力角3 .从动件的常用运动规律曲线1）等速运动等速运动是从动件上升或下降的速度为一常数的运动规律。2)等加速等减速运动规律从动件在推程(或回程)的前半段行程作等加速运动，后半段行程作等减速运动。4.凸轮机构的传力特性三、重点难点教学重点(1)从动件运动规律.(2)凸轮轮廓设计的基本原理及绘制方法。教学难点凸轮机构机构的绘制方法四、思政元素凸轮机构的型线导致从动件运动规律的不同，可以引出不同的思路可以创造不同结构五、教学设计教学过程教学方法与手段环节1：课前准备1 .学生课前PPT预习2 学习通预习习题的发布讲授环节2：新课导入生活中我们常常可以看到，修鞋师傅摇动手柄，修鞋机就能完成踩线；转动门窗上的月牙锁，就能开启或锁住门窗。那么，这些机械装置是怎么工作的呢？讲授环节3：一、凸轮机构的组成、应用和特点二、凸轮机构的分类三、凸轮机构的基本参数及运动过程四、从动件常用的运动规律五、凸轮和滚子的材料讲授、多媒体环节4：总结与作业1 .凸轮机构的组成：凸轮、从动件和机架2 .凸轮机构的分类：盘形凸轮机构、移动凸轮机构、圆柱凸轮机构3 .凸轮机构的基本参数及运动过程学习通作业讲授六、教学效果与反思课号11授课班级授课时间授课时数2授课单元名称单元三间歇运动机构一、教学目标素质目标1.培养学生对棘轮机构和槽轮机构的认识知识目标1 .了解间歇运动机构的特点；2 .掌握棘轮机构的组成；3 .掌握棘轮机构的工作原理；4 .熟悉棘轮机构的类型。能力目标1.能够让学生利用所学知识，在日常生活和专业中得以运用二、教学内容单元三棘轮机构和螺旋机构一、棘轮机构1 .棘轮机构的组成和特点棘轮、棘爪和机架W棘轮机构结构简单、制造方便、运动可靠，改变棘轮转角方便（如改变摇杆的摆角）。可实现步进运动、分度、超越运动和制动等。2 .棘轮机构的类型及应用按工作原理可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。（1）外啮合棘轮机构（2）内啮合棘轮机构（3）单动式棘轮机构1A（4）双动式棘轮机构可变向棘轮机构（6）摩擦式棘轮机构二、槽轮机构1 ,槽轮机构的组成槽轮机构由带圆销的主动拨盘，带径向槽的槽轮和机架组成。2 ,槽轮机构的特点及应用槽轮机构结构简单，转位方便迅速，工作可靠，圆销进入和脱出径向槽时较平稳。三、不完全齿轮机构主动轮、从动轮三、重点难点教学重点(1)棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的组成、工作原理、特点和应用。教学难点(1)棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的特点和应用。四、思政元素棘轮机构和槽轮机构的间歇运动形式，可想到机构运动形式千变万化五、教学设计教学过程教学方法与手段环节1：课前准备1 .学生课前PPT预习2 学习通预习习题的发布讲授环节2：新课导入拍摄电影时，将活动的画面记录在静止的胶片上；放映时，通过电影放映机把静止的画面转化为活动的影像，恢复到拍摄现场原始的状态。其中，槽轮机构起到来由静转变为动的关键作用。同样，转塔机构的尾座装置，也是通过槽轮来实现自动换刀。讲授环节3：1 .棘轮机构的组成和特点2 .棘轮机构的类型及应用3 .槽轮机构的组成4 .槽轮机构的特点及应用讲授、多媒体环节4：总结与作业1 ,棘轮机构的组成：棘轮、棘爪和机架2 .棘轮机构的类型：外啮合棘轮机构、内啮合棘轮机构、单动式棘轮机构、双动式棘轮机构、可变向棘轮机构、摩擦式棘轮机构学习通作业讲授六、教学效果与反思课号12授课班级授课时间授课时数2授课单元名称单元四螺旋机构一、教学目标素质目标1.培养学生认识轮旋机构知识目标1 .了解螺旋运动机构的特点；2 .掌握螺旋机构的组成；3 .掌握螺旋机构的工作原理；能力目标1.能够让学生利用所学知识，在日常生活和专业中得以运用二、教学内容知识点五螺旋机构一、螺纹的基本知识1根据压型分类2 螺纹根据牙型可分三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，其中三角形螺纹主要用于零件间连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传递动力和运动。3 .按螺旋方向分类根据螺旋线绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹4 .按形成螺纹线数分类螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿多条螺旋线形成的螺旋为多线螺纹，多线螺纹中，以双线螺旋较为常用5 .按螺旋线形成的表面分类在圆柱体外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱内表面形成的螺纹称为内螺纹6 .螺纹的参数内、外螺纹总是成对使用的，只有当内、外螺纹的牙型、公称直径、螺距、线数和旋向五个要素完全一致时，才能正常地旋合。二、螺旋机构的基本知识1 .分类：传力螺旋、传动螺旋、调整螺旋2 .螺旋机构的特点(1)当螺杆转过一周时，螺母只移动一个导程，而导程可以做得很小。故螺旋机构可以得到很大的减速比。(2)由于减速比大，当在主动件上施加一个不大的扭矩时，在从动件上可获得一个很大的推力，即螺旋机构具有很大的机械利益。(3)选择合适的螺旋升角可以使螺旋机构具有自锁性。(4)结构简单、传动平稳、无噪声等。(5)滑动螺旋的效率较低，特别是自锁螺旋的效率都低于50%。3 .螺旋机构的运动形式4 .滚动螺旋机构三、重点难点教学重点(1)棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的组成、工作原理、特点和应用。教学难点(1)棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的特点和应用。四、思政元素棘轮机构和槽轮机构的间歇运动形式，可想到机构运动形式千变万化五、教学设计教学过程教学方法与手段环节1：课前准备1 .学生课前PPT预习2 学习通预习习题的发布讲授环节2：新课导入生活中我们常见到利用螺旋来进行传动的工具，这些工具是如何工作的？它们有什么共同的特点讲授环节3：一、螺纹的分类二、螺旋机构的类型和应用讲授、多媒体环节4：总结与作业1螺纹的分类：三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等2 .螺纹的参数：牙型、公称直径、螺距、线数和旋向3 .螺旋机构的类型：1,传力螺旋2.传动螺旋3.调整螺旋学习通作业讲授六、教学效果与反思