主推进动力装置第三章机构与机械传动教案3凸轮机构.docVIP

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2012-2013第二学期主动力推进装置教案

一、授课教案

课程名称:主动力推进装置授课教师姓名:职称（或学历）:

授课对象：（轮机专业12年级tz1班级学生）授课时数:4

课题名称:主动力推进装置授课类型:理论授课

教材名称及版本:主动力推进装置（船员适任考试培训教材）

本单元或章节的

第三章机构与机械传动教案

教学目的及要求：

1.5凸轮机构

授课主要内容及课时分配

凸轮机构

一）、认识凸轮机构

凸轮机构是通过凸轮与从动件之间的直接接触来传递运动和动力的，是一种常用的高副机构，在机械中应用也很广泛。

例：观察下图汽车配气机构就是利用凸轮来控制气门的启闭。

1、凸轮机构的组成：凸轮机构由凸轮1、从动件2和机架3三个基本构件及锁合装置组成，是一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，而从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆动。

2、凸轮机构的优点：只要适当地设计凸轮轮廓，就可以使从动件实现预期的运动规律，结构简单、紧凑，易于设计。

3、凸轮机构的缺点：凸轮与从动件是高副接触，易磨损，制造困难，

适用于传力不大的控制机构。

（二）、凸轮机构的类型

1、按凸轮的形状分类：

盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮

2、按推杆的形状分类：

尖顶移动从动杆盘形凸轮机构

滚子移动从动杆盘形凸轮机构

平底移动从动杆盘形凸轮机构

3、根据推杆的运动形式的不同：有作往复直线运动的直动推杆和作往复摆动的摆动推杆

尖顶移动从动杆盘形凸轮机构

尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构

4、按照凸轮与推杆保持接触的方式分类：

a、力封闭的凸轮机构：其利用推杆的重力、弹簧力来使推杆与凸轮保持接触。

b、几何封闭的凸轮机构。其利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆保持接触。

力封闭的凸轮机构几何封闭的凸轮机构

（三）、凸轮机构的材料

工作条件

材料

热处理

低速轻载

QT800-2、40、45

调质

中速轻载

45、40Cr

调质、表面淬

火中速中载

20、20Cr、20CrMnTi

表面渗碳淬火

高速重载

GCr15

淬火低温回火

（四）、凸轮的结构

当凸轮轮廓尺寸较小时，常将凸轮和轴做成一体。

当凸轮轮廓尺寸较大时，则凸轮与轴应分开制造而后装配在一起使用。凸轮在轴上的常见固定形式如下图所示。

整体式凸轮轴

圆锥销固定圆锥套筒和双螺母固定

键联接固定

（五）、凸轮机构的应用

内燃机中的排气阀与进气阀就是靠凸轮来控制的。

教学重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）

教学重点：

平面连杆机构、凸轮机构、间隙运动机构、摩擦轮传动、皮带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、液力传动

教学难点：

平面连杆机构、凸轮机构、间隙运动机构、摩擦轮传动、皮带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、液力传动

教学手段、教具

多媒体课件、板书

采用的教学方法

启发法、演示法、逻辑推导法等

教学过程：

*导入课题

理解机械的概念

机械是各种机器和结构的统称。

机械由一定数量的零（部）件组合而成。

机械通常包括原动机、工作机构和传动机构。

原动机：是机器的动力来源，常用的有电动机、内燃机、气动缸、液压缸等，以电动机的使用最为普遍。

传动机构：将原动机的运动和动力传递给执行装置，并实现运动速度和运动形式的转换。常用的有连杆机构、凸轮机构、齿轮传动机构等。

工作机构：是直接完成机器功能的部分。

举例：内燃机的结构。

功能内燃机的功能是将燃气的热能转换为机械能。

构成：主系统由气缸、活塞、连杆和曲轴组成。工作过程：

当气缸中的油气混合物被火花塞点燃后，爆炸膨胀的气体推动活塞向下移动，推动与活塞相连的连杆，使曲轴转动，从而将热能转变为机械能。

此时，曲轴将带动同一轴上的小齿轮转动，通过啮合带动大齿轮转动，大齿轮再带动同轴的凸轮同步旋转，凸轮的转动将通过阀杆带动进气阀门上下直线移动，控制内燃机的吸气过程。

气缸上部