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1、學(xué)習(xí)情境4 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
主講教師
吳明清
指引教師
授課日期
授課班級(jí)
12模具機(jī)電
學(xué)習(xí)情境
任務(wù)5 結(jié)識(shí)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
學(xué)時(shí)
2
能力目的
根據(jù)實(shí)際選擇應(yīng)用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
訓(xùn)練項(xiàng)目
結(jié)識(shí)棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn);掌握間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。
知識(shí)點(diǎn)
棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn);
間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
教學(xué)措施
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)與典型案例解說(shuō)相結(jié)合
教學(xué)準(zhǔn)備
課件,黑板,多媒體設(shè)備等。
檢測(cè)與評(píng)價(jià)
教師評(píng)價(jià)與學(xué)生自評(píng)與互評(píng)相結(jié)合;職業(yè)能力(占70%)、職業(yè)素質(zhì)(30%);評(píng)
2、價(jià)成績(jī)采用百分制。
教案設(shè)計(jì)
工作過(guò)程
工作內(nèi)容
課前組織
(5min)
1. 清點(diǎn)學(xué)生人數(shù);
2. 檢查授課環(huán)境;
3. 鏈接多媒體課件。
任務(wù)導(dǎo)入
(5min)
機(jī)械中特別是自動(dòng)機(jī)械中,有些運(yùn)動(dòng)并不是持續(xù)的,常規(guī)定某些執(zhí)行構(gòu)件實(shí)現(xiàn)周期性時(shí)動(dòng)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。如牛頭刨床的工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng),機(jī)械加工成品或工件輸送運(yùn)動(dòng),以及多種機(jī)器工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)等。要實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng),需要有可以實(shí)現(xiàn)此類動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。請(qǐng)結(jié)合實(shí)際,論述幾種常用的間歇機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。
資訊
(30min)
2.1棘輪機(jī)構(gòu)
棘輪機(jī)構(gòu)是一種間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以調(diào)節(jié)的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其傳動(dòng)形式屬于嚙合傳動(dòng)。圖
3、5-1所示為外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)。它由擺桿1、積極棘爪2、棘輪3、止回棘爪4和機(jī)架5、止回彈簧6構(gòu)成。一般以擺桿為積極件、棘輪為從動(dòng)件。當(dāng)擺桿1連同棘爪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),積極棘爪2在棘輪齒頂上滑過(guò),進(jìn)入棘輪的相應(yīng)齒槽;當(dāng)擺桿1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),積極棘爪推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的角度。為了避免棘輪跟隨擺桿反轉(zhuǎn),設(shè)立止回棘爪4。這樣,擺桿不斷地作往復(fù)擺動(dòng),棘輪便得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。
圖5-1外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)
2.2槽輪機(jī)構(gòu)
常用的槽輪機(jī)構(gòu)如圖5-9所示,槽輪機(jī)構(gòu)由具有徑向槽的槽輪2和具有圓銷的構(gòu)件1及機(jī)架所構(gòu)成。當(dāng)構(gòu)件1的圓銷C未進(jìn)入槽輪2的徑向槽時(shí),由于槽輪2的內(nèi)凹弧被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住,故槽輪
4、2靜止不動(dòng)。圓銷C開(kāi)始進(jìn)入槽輪徑向槽的位置,這時(shí)槽輪2弧被松開(kāi),因而圓銷C能驅(qū)使槽輪沿與構(gòu)件1相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓銷C開(kāi)始脫出槽輪的徑向槽時(shí),槽輪的另一內(nèi)凹弧又被構(gòu)件1的外凸圓弧卡住,致使槽輪2又靜止不動(dòng),直至構(gòu)件1的圓銷C再進(jìn)入槽輪2的另一徑向槽時(shí),兩者又反復(fù)上述的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。這樣,當(dāng)積極構(gòu)件1做持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),實(shí)現(xiàn)從動(dòng)槽輪2的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖5-9 外槽輪機(jī)構(gòu)
槽輪機(jī)構(gòu)可分為平面槽輪機(jī)構(gòu)和空間槽輪機(jī)構(gòu)。
(1)平面槽輪機(jī)構(gòu)
平面槽輪機(jī)構(gòu)有兩種形式:一種是外槽輪機(jī)構(gòu),如圖5-9所示,其槽輪上徑向槽的開(kāi)口是自圓心向外,積極構(gòu)件與槽輪轉(zhuǎn)向相反;另一種是內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu),如圖5-10所示,其
5、槽輪上徑向槽的開(kāi)口是向著圓心的,積極構(gòu)件與槽輪的轉(zhuǎn)向相似,這兩種槽輪機(jī)構(gòu)都用于傳遞平行軸的運(yùn)動(dòng)。
圖5-10 內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)
(2)空間槽輪機(jī)構(gòu)
如圖5-11所示的空間槽輪機(jī)構(gòu)為球面槽輪機(jī)構(gòu),它是用于傳遞兩垂直相交軸的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),從動(dòng)槽輪呈半球形,積極撥盤(pán)的軸線與圓柱銷的軸線都通過(guò)球心O,當(dāng)積極撥盤(pán)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),球面槽輪得到間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖5-11 球面槽輪機(jī)構(gòu)
2.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)
不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由一般漸開(kāi)線齒輪機(jī)構(gòu)演化而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其基本構(gòu)造形式分為外嚙合與內(nèi)嚙合兩種,如圖5-14為不完全齒輪機(jī)構(gòu)的積極輪1只制出一種或幾種齒,從動(dòng)輪2具有若干個(gè)與積極輪1相嚙
6、合的輪齒及鎖止弧,可實(shí)現(xiàn)積極輪的持續(xù)傳動(dòng)和從動(dòng)輪的有停歇轉(zhuǎn)動(dòng)。
(a)外嚙合 (b)內(nèi)嚙合
圖5-14 不完全齒輪機(jī)構(gòu)
籌劃與決策
(5min)
1.進(jìn)行自愿分組。
2.學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)。
3.明確工作思路。
4.討論任務(wù)實(shí)行注意事項(xiàng)。
5.完畢任務(wù)。
6.檢查評(píng)價(jià)。
實(shí)行
(30min)
4. 1棘輪機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn)
根據(jù)棘輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn),棘輪機(jī)構(gòu)可分為齒式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。也可根據(jù)工作轉(zhuǎn)向,分為單向棘輪機(jī)構(gòu)和雙向棘輪機(jī)構(gòu)。
(1)齒式棘輪機(jī)構(gòu)
在齒式棘輪機(jī)構(gòu)中,棘輪外緣或內(nèi)緣上具有剛
7、性輪齒,依托棘爪與棘輪齒間的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)。
如圖5-1所示為外嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu),并且是單向的棘輪機(jī)構(gòu)。
如圖5-2所示為雙向棘輪機(jī)構(gòu),其棘爪1做有兩個(gè)對(duì)稱的爪端,棘輪2的輪齒做成矩形。在圖示實(shí)線位置,棘爪1在擺桿帶動(dòng)下,推動(dòng)棘輪2作逆時(shí)針?lè)较虻拈g歇轉(zhuǎn)動(dòng);若將棘爪1翻轉(zhuǎn)到圖示虛線位置,則可推動(dòng)棘輪2作順時(shí)針?lè)较虻拈g歇轉(zhuǎn)動(dòng)。圖5-3所示雙向棘輪機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)棘爪,當(dāng)棘爪1按圖示位置放置時(shí),棘輪2將作逆時(shí)針間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。若將棘爪提起,并繞自身軸線轉(zhuǎn)180°后再插人棘輪齒槽時(shí),棘輪將作順時(shí)針間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。若將棘爪提起并繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90°,棘爪將被架在殼體頂部的平臺(tái)上,使輪與爪脫開(kāi),此時(shí)棘輪將靜止不動(dòng)。
8、
圖5-2 矩形齒雙向棘輪機(jī)構(gòu) 圖5-3 回轉(zhuǎn)棘爪雙向棘輪機(jī)構(gòu)
(2)摩擦棘輪
摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)的形式有諸多種,如圖5-4所示,摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)采用沒(méi)有棘齒的摩擦輪,棘爪為扇形的偏心輪。當(dāng)擺桿逆時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)時(shí),偏心輪1楔緊摩擦輪2成為一體,使摩擦輪2也一同逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)止回扇形的偏心輪3打滑;當(dāng)擺桿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),偏心輪1在摩擦輪2上打滑,這時(shí)止回扇形的偏心輪3楔緊,以避免摩擦輪2倒轉(zhuǎn)。這樣當(dāng)擺桿做持續(xù)反復(fù)擺動(dòng)時(shí),摩擦輪2便得到單向的間歇運(yùn)動(dòng)。由于摩擦傳動(dòng)會(huì)浮現(xiàn)打滑現(xiàn)象,因此不適于從動(dòng)件轉(zhuǎn)角規(guī)定精確的地方。
如圖 5-5所示的摩擦式棘輪機(jī)構(gòu),當(dāng)構(gòu)件1順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),
9、由于摩擦力的作用使?jié)L子2楔緊在構(gòu)件1、3的狹隙處,從而帶動(dòng)構(gòu)件3一起轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)構(gòu)件1逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾子松開(kāi),構(gòu)件3靜止不動(dòng)。
圖5-4 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)原理 圖5-5 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)
棘輪機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)樸、制造容易、運(yùn)動(dòng)可靠,并且棘輪的轉(zhuǎn)角在很大范疇內(nèi)可調(diào)。但工作時(shí)有較大的沖擊與噪聲、運(yùn)動(dòng)精度不高,因此常用于低速輕載的場(chǎng)合。
4.2槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
槽輪機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)處是能精確控制轉(zhuǎn)角、構(gòu)造簡(jiǎn)樸、制造容易、工作可靠、機(jī)械效率較高。與棘輪機(jī)構(gòu)相比,工作平穩(wěn)性較好。
槽輪機(jī)構(gòu)的缺陷是槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)程不可調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)角不可太小,銷輪和槽輪的主從動(dòng)關(guān)系不能互換、起停有沖擊,并隨著轉(zhuǎn)
10、速的增長(zhǎng)或槽輪槽數(shù)的減少而加劇,故不合用于高速。槽輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)造要比棘輪機(jī)構(gòu)復(fù)雜,加工精度規(guī)定較高,因此制導(dǎo)致本上升。
4.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)
不完全齒輪機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)處是設(shè)計(jì)靈活,從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)角范疇大,很容易實(shí)目前一種周期內(nèi)的多次動(dòng)停時(shí)間不等的間歇運(yùn)動(dòng)。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的缺陷是加工復(fù)雜,積極輪與從動(dòng)輪不能互換等。
檢查與評(píng)價(jià)
(15min)
巡回指引檢查,及時(shí)解答學(xué)生疑問(wèn)。對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。
評(píng)估形式
比例
評(píng)估內(nèi)容
評(píng)估原則
得分
自我評(píng)估
20%
1.學(xué)習(xí)工作態(tài)度 5分
2.完畢任務(wù)狀況 5分
3.出勤狀況
11、 5分
4.獨(dú)立工作能力 5分
積極【5】;一般【3】;不積極【0】
所有【5】;一半【3】;沒(méi)有【1】
全勤【5】;缺兩次【3】;30%【0】
強(qiáng)【5】;一般【3】;不強(qiáng)【1】
小組評(píng)估
30%
1.學(xué)習(xí)工作責(zé)任意識(shí) 5分
2.收集材料、調(diào)研能力 5分
3.報(bào)告、交流、溝通能力 10分
4.團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神 10分
強(qiáng)【5】;一般【3】;不強(qiáng)【0】
強(qiáng)【5】;一般【3】;不強(qiáng)【1】
強(qiáng)【10】;一般【6】;不強(qiáng)【2】
強(qiáng)【10】;一般【6】;不強(qiáng)【2】
教師評(píng)估
50%
1.集體學(xué)習(xí)工作過(guò)程狀態(tài) 10分
2.籌劃制定、執(zhí)行狀況 10分
3.任務(wù)完畢狀況 15分
4.項(xiàng)目學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告 15分
積極【10】;一般【6】;較差【2】
好【10】;一般【6】;較差【2】
好【15】;一般【10】;較差【5】
【0】-【15】