教案--机械基础2015级自动化1-2班(2016.3-7)讲解

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

教案
难点过冷奥氏体等温转变图的应用
实训(实验)
教学方法阅读教学法、归纳法、举例分析法教学准备
教学过程导入新课
钢经过加热获得奥氏体组织后,在不同的冷却条件下冷却,可使钢获得不同的力学性能。

同样的材料,加热条件相同,但由于冷却条件不同,它们在力学性能上会产生明显的差别。

为了弄清产生差别的原因,就要了解奥氏体在冷却过程中组织变化的规律。

新课教学
一.钢在冷却过程中
一)、基本概念(什么是等温转变?)
等温转变就是将奥氏体化的钢迅速冷却到A1线以下某个温度,使奥氏体在此温度发生转变称为等温转变。

除此之外还有连续冷却方式。

二)、过冷奥氏体的等温转变
1、基本概念
过冷奥氏体:在共析温度以下存在的奥氏体称为过冷奥氏体。

等温转变图:表示过冷奥氏体的转变温度、转变始建于转变产物之间的关系曲线图称为等温转变图。

2、等温转变图的建立(C曲线的建立)
(教师作图并在图中表明五大区域,简要说明建图过程)图略
图中五大区域:奥氏体区域、孕育区、过渡区、产物转变区、马氏体转变区域。

(其中强调“C”中“鼻尖”所对应的温度为550℃,孕育期最短,此时的奥氏体最不稳定,最容易分解。


3、过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能
(教师详解转变过程并绘制表格)
4、马氏体的转变
(1)什么是马氏体?
概念:碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。

在机械设备中,很多零件(如齿轮、活塞销、曲轴等)是在冲击载荷及表面磨擦条件下工作的。

这类零件往往表面要具有高的硬度和耐磨性,而心部要有足够的塑性和韧性。

为满足这类零件的性能要求,就要进行表面热处理。

作业P31 1—7.
1—8.
1—9.
预习热成形与压力加工
教学反思
1.教学的成败得失
2.学生的信息反馈
3.今后的教学建议
二章 1 节铸造学时:2
主要内容铸造
学情分析2015级电气自动化高职班(武职),共28人,1名女生,27名男生。

整体基础较好,人员分配均衡,学生积极主动、热情,授课效果好。

教学目的1、知识目标:1)、明确学习本课程的目的
2)、了解本课程的基本内容
2、能力目标:理论联系实际,培养学生分析问题和解决问题的能力
3、德育目标:培养学生的爱国主义精神,激发学生的学习热情
重点铸造基础知识
难点砂型铸造
实训(实验)机械原理陈列室
教学方法阅读教学法、归纳法、举例分析法
导入新课
热加工是在较高温度(高于再结晶温度)下对金属材料进行加工的方法。

热加工通常包括热处理、铸造、热轧、锻造、焊接、热切割、
热喷涂等工艺。

新课教学
●铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中,待液态金属凝固后获得一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。

●用铸造成形方法得到的毛坯称为铸件。

一、铸造基础知识
1.铸造方法分类
铸造方法主要分为砂型铸造和特种铸造两类。

●砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法。

●特种铸造是指与砂型铸造不同的其他铸造方法。

特种铸造包括金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、连续铸造和挤压铸造等。

2.铸造特点
(1)铸造适应性广。

(2)铸造具有较好的经济性。

(3)铸件力学性能较低。

二、砂型铸造
1.造型材料、造型工具及砂型组成
(1)造型材料。

●制造铸型用的材料称为造型材料。

造型材料主要包括型砂和芯砂。

型砂和芯砂主要由原砂(SiO2)、粘结剂(如粘土、膨润土、水玻璃、植物油、树脂等)、附加物(如煤粉或木屑等)、旧砂和水组成。

造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性和溃散性等性能。

(2)造型工具。

●制造铸型用的工具称为造型工具。

造型工具有:砂箱、底板、舂砂锤、通气针、起模针、皮老
虎、镘刀、秋叶、提钩、半圆等。

(3)砂型组成。

●从砂型中取出模样后形成的空腔称为型腔。

●上砂型与下砂型的分界面称为分型面。

●型芯上的延伸部分称为芯头,用于安放和固定型芯。

图4-5 砂型组成示意图
2.造型方法
●用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程,称为造型。

造型方法通常分为手工造型和机器造型两大类。

(1)手工造型。

●全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。

①整体模造型。

●整体模造型是将模样做成与零件形状相应的整体结构进行造型的方法。

整体模造型操作简便,不会产生错箱,适用于形状简单、横截面依次减小、最大截面在端部的铸件。

a)填砂、紧砂、造下砂型b)刮砂c)翻转下型,撒分型砂,造上砂型,扎通气
课堂小结
本次课主要介绍砂型铸造的基本概念、方法和应用等内容,学完之后:第一,要了解铸造的基本概念、方法和分类;第二,要理解砂型铸造的主要方法和应用范围;第三,学习过程中,要理论联系实际,并注意借助多媒体资料,帮助自己提高学习效率
空气锤是由锤身(单柱式)、双缸(压缩缸和工作缸)、传动机构、操纵机构、落下部分和锤砧等几个部分组成,如图a所示。

空气锤是将电能转化为压缩空气的压力能来产生打击力的。

空气锤的传动是由电动机经过一级皮带轮减速,通过曲轴连杆机构,使活塞在压缩缸内作往复运动产生压缩空气,进入工作缸使锤杆作上下运动以完成各项工作。

空气锤的工作原理如图b。

空气锤
a)外形图 b)工作原理
1-工作缸 2-旋阀 3-压缩缸 4-手柄 5-锤身 6-减速机

7-电动机 8-脚踏杆 9-砧座 10-砧垫 11-下砧块 12-上
砧块
13-锤杆 14-工作活塞 15-压缩活塞 16-连杆 17-上旋阀
18-下旋阀
2、机器自由锻的工具
钳手克棍压铁剁刀冲子垫环
剁垫摔子压肩摔子
机锻工具
(1) 夹持工具:如圆钳、方钳,槽钳、抱钳、尖咀钳、专用型钳等。

(2) 切割工具:剁刀、剁垫、克棍等。

(3) 变形工具:如压铁、摔子、压肩摔子、冲子、垫环
则锤头作连续打击。

故单次打击实际上只是连续打击的一种
特殊情况。

五、锻造工艺过程及基本工序
自由锻基本工序,着重讲镦粗、拔长、冲孔、切断、弯
曲及其应用(结合样品)
1. 镦粗
镦粗是使坯料的截面增大,高度减小的锻造工序。

镦粗有
完全镦粗、局部镦粗和垫环镦粗等三种方式。

局部镦粗按其
镦粗的位置不同又可分为端部镦粗和中间镦粗两种。

如图所示。

镦粗主要用来锻造圆盘类(如齿轮坯)及法兰等锻件,
在锻造空心锻件时,可作为冲孔前的预备工序,镦粗可作为
提高锻造比的预备工序。

镦粗的一般规则、操作方法及注意事项如下:
⑴被镦粗坯料的高度与直径(或边长)之比应小于2.5~3,否则会镦弯(图a)。

工件镦弯后应将其放平,轻轻锤击矫
正(图b)。

局部镦粗时,镦粗部分坯料的高度与直径之比也
应小于2.5~3。

⑵镦粗的始锻温度采用坯料允许的最高始锻温度,并应
烧透。

坯料的加热要均匀,否则镦粗时工件变形不均匀,对
某些材料还可能锻裂。

(a) (b) (a)
(b)
镦粗镦弯的产生
和矫正
a)完全镦粗 b)局部镦粗 a)镦弯的产生
b)镦弯的矫正
⑶镦粗的两端面要平整且与轴线垂直,否则可能会产生
镦歪现象。

矫正镦歪的方法是将坯料斜立,轻打镦歪的斜角,
然后放正,继续锻打。

如果锤头或抵铁的工作面因磨损而变
得不平直时,则锻打时要不断将坯料旋转,以便获得均匀的
变形而不致镦歪。

⑷锤击应力量足够,否则就可能产生细腰形,如图a所示。

若不及时纠正,继续锻打下去,则可能产生夹层,使工
件报废,如图b所示。

(a) (b) (c) (a)
(b)
镦歪的产生和矫正细腰形及
夹层的产生
a)细腰
形 b)夹层
2. 拔长
拔长是使坯料长度增加,横截面减少的锻造工序,又称
延伸或引伸,如图所示。

拔长用于锻制长而截面小的工件,
如轴类、杆类和长筒形零件。

拔长 b)局部拔长 c)心轴拔

拔长的一般规则,操作方法及注意事项:
⑴拔长过程中要将毛坯料不断反复地翻转90°,并沿轴
向送进操作,如图a所示。

螺旋式翻转拔长如图b所示,是
将毛坯沿一个方向作90°翻转,并沿轴向送进的操作。

单面
顺序拔长如图c所示,是将毛坯沿整个长度方向锻打一遍后,
再翻转90°,同样依次沿轴向送进操作。

用这种方法拔长时,
应注意工件的宽度和厚度之比不要超过2.5,否则再次翻转继
续拔长时容易产生折叠。

(a) (b) (c)
拔长时锻件的翻转方法
a)反复翻转拔长b)螺旋式翻转拔长
c)单面顺序拔长
⑵拔长时,坯料应沿抵铁的宽度方向送进,每次的送进
量应为抵铁宽度的0.3~0.7倍(图a)。

送进量太大,金属主
要向宽度方向流动,反而降低延伸效率(图b)。

送进量太小,
又容易产生夹层(图c)。

另外,每次压下量也不要太大,压
下量应等于或下于送进量,否则也容易产生夹层。

(a) (b) (c)
拔长时的送进方向和进给量
a)送进量合适 b)送进量太大、拔长率降低 c)送进量太
小、
⑶由大直径的坯料拔长到小直径的锻件时,应把坯料先锻成正方形,在正方形的截面下拔长,到接近锻件的直径时,再倒棱,
滚打成圆形,这样锻造效率高,质量好。

如图所示。

⑷锻制台阶轴或带台阶的方形、矩形截面的锻件时,在拔长前应先压肩。

压肩后对一端进行局部拔长即可锻出台阶。

如图所示。

(a)
压肩
a)方料压肩 b)圆料压肩
⑸锻件拔长后须进行修整,修整方形或矩形锻件时,应沿下抵铁的长度方向送进,如图a所示,以增加工件与抵铁的接触长度。

拔长过程中若产生翘曲应及时翻转180°轻打校平。

圆形截面的锻件用型锤或摔子修整。

如图b所示。

(a) (b)
拨长后的修整
a)方形、矩形面的修整 b)圆形截面的修整
3. 冲孔
冲孔是用冲子在坯料冲出透孔或不透孔的锻造工序。

一般规定:锤的落下部分重量在0.15~5t之间,最小冲孔直径相应为Φ30~Φ100mm;孔径小于100mm,而孔深大于300mm的孔可不冲出;孔径小于150mm,而孔深大于500mm的孔也不冲出。

成型压铁等辅助工具使其产生成型弯曲,所示。

(a) (b)
弯曲
a)角度弯曲 b)成形弯曲
六、螺母的锻造过程
锻造前要根据锻件的形状、尺寸大小及坯料形状等具体情况,合理选择基本工序和确定锻造工艺过程。

螺母的锻造过程
序号火次操作工序工具
1 下料剪床
按锻件图尺料尺寸并使H
2 1 镦粗尖口钳
3 2 冲孔尖口钳圆钩钳冲子
4 3 锻六角心棒
用心棒插入第二面,再转
5 3 罩圆
倒角
尖口钳
罩圆凹模
6 3 修整心棒
平锤
修整温度可
课堂小结
通过本节课内容的学习学生明确学习本课程的目的,了解本课程的性质、任务及内容范围,
作业P52 2-7. 2-8
预习板料冲压
教学反思
③产品还具有材料消耗少、重量轻、强度高和刚度好的特点。

④冲压操作简单,生产率高,易于实现机械化和自动化。

⑤冲模精度要求高,结构较复杂,生产周期较长,制造成本较高,故只适用于大批量生产场合。

在一切有关制造金属或非金属薄板成品的工业部门中都可采用冲压生产,尤其在日用品、汽车、航空、电器、电机和仪表等工业生产部门,应用更为广泛。

二、板料冲压的主要工序按板料在加工中是否分离,冲压工艺一般可分为分离工序和变形工序两大类。

分离工序是在冲压过程中使冲压件与坯料沿一定的轮廓线互相分离;而变形工序是使冲压坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,并转化成所要求的成品形状。

冲裁在分离工序中,剪裁主要是在剪床上完成的。

落料和冲孔又统称为冲裁,如上图所示,一般在冲床上完成。

弯曲示意图拉深示
在变形工序中,还可按加工要求和特点不同分为弯曲、拉深(又称拉延)和成形等类。

其中弯曲工序除了在冲床上完成之外,还可以在折弯机(如电气箱体加工)、滚弯机(如自行车轮圈制造等)上实行。

弯曲的坯料除板材之外还可以是管子或其他型材。

变形工序又可分为缩口、翻边、扩口、卷边、胀形和压印等。

(a) (b)
翻边
a)内孔翻边
b)外缘翻边
三、冲压主要设备冲压所用的设备种类有多种,但主要设备是剪
床和冲床。

1. 剪床
剪床的用途是将板料切成一定宽度的条料或块料,以供给冲压所用,剪床传动机构如图5-5所示。

剪床的主要技术参数是能剪板料的厚度和长度,如Q11-2×1000型剪床,表示能剪厚度为2mm、长度为1000mm的板材。

剪切宽度大的板材用斜刃剪床,当剪切窄而厚的板材时,应选用平刃剪床。

冲床是曲柄压力机的一种,可完成除剪切外的绝大多数基本工序。

冲床按其结构可分为单柱式和双柱式、开式和闭式等;按滑块的驱动方式分为液压驱动和机械驱动两类。

机械式冲床的工作机构主要由滑块驱动机构(如曲柄、偏心齿轮、凸轮等)、连杆和滑块组成。

下图为开式双柱式冲床的外形和传动简图。

电动机经V带减速系统使大带轮转动,再经离合器使曲轴旋转。

当踩下踏板后,离合器闭合并带动曲轴旋转,再通过连杆带动滑块沿导轨作上下往复运动,完成冲压加工。

冲模的上模装在滑块上,随滑块上下运动,上下模闭合一次即完成—次冲压过程。

踏板踩下后立即抬起,滑块冲压一次后便在制动器作用下,停止在最高位置上,以便进行下一次冲压。

若踏板不抬起,滑块则进行连续冲压。

通用性好的开式冲床的规格以额定标称压力来表示,如100kN(10t)。

其他主要技术参数有滑块行程距离(mm)、滑块行程次数(次/min)和封闭高度等。

(a) (b)
冲床
a)外观图 b)传动简图
1-电动机 2-小带轮 3-大带轮 4-小齿轮 5-大齿轮6-离合器 7-曲轴 8-制动器
9-连杆10-滑块11-上模12-下模13-垫板14-工作台15-床身16-底座17-脚踏板
3. 冲模结构
冲模是板料冲压的主要工具,其典型结构如下图所示。

一副冲模由若干零件组成,大致可分为以下几类:
工作零件如凸模l和凹模2,为冲模的工作部分,它们分别通过压板固定在上下模板上,其作用是使板料变形或分离,这是模具关键性的零件。

定位零件如导料板9,定位销10。

用以保证板料在冲模中具有准确的位置。

导料板控制坯料进给方向,定位销控制坯料进给量。

卸料零件如卸料板8。

当冲头回程时,可使凸模从工件或坯料中脱出。

亦可用弹性卸料,即用弹簧、橡皮等弹性元件通过卸料板推下板料。

模板零件如上模板3,下模板4和模柄5等。

上模借助上
模板通过模柄固定在冲床滑块上,并可随滑块上、下运动;下模
借助下模板用压板螺栓固定在工作台上。

导向零件如导套11、导柱12等,是保证模具运动精度的重要部件,分别固定在上、下模板上,其作用是保证凸模向下运
动时能对准凹模孔,并保证间隙均匀。

固定板零件如凸模压板6、凹模压板7等,使凸模、凹模分别固定在上、下模板上。

此外还有螺钉、螺栓等联接件。

以上所有模具零件并非每副模具都须具备,但工作零件、模板零件、固定板零件等则是每副模具所必须有的。

冲裁模
1-凸模 2-凹模 3-上模板 4-下模板 5-模柄 6-压板 7-
压板
8-卸料板 9-导料板 10-定位销 11-导套 12-导柱
作业P52 2-10
预习焊接
教学反思今后的教学建议
教学目的1、知识目标:(1)理解铰链四杆机构的组成
(2)掌握铰链四杆机构的类型及应用
2、能力目标:培养学生自学能力、创新能力、合作能力
3、德育目标:培养学生坚忍不拔的品质
重点铰链四杆机构的类型及特点
难点铰链四杆机构运动特点分析
实训(实验)
教学方法阅读教学法、归纳法、举例分析法教学准备多媒体教学自制课件
教学过程【知识回顾】
1、什么是运动副?有哪几类?什么是机器、零件、机
构、构件?
2、什么是四杆机构?平面四杆机构?平面铰链四杆机
构?
【知识应用】
以下哪个图中包含了铰链四杆机构呢?
导入新课
师生共同
复习巩固
旧知,为
今天新知
识的学习
做铺垫。

视频导入
和问题驱
动进行开
1.下列哪些地方用到
了铰链四杆机构?
2.这些机构由哪些部
分组成呢?他们是同一种类型吗?
任务一:铰链四杆机构的组成
1.观看动画,吸引学生的眼球。

铰链四杆机构由哪几部分组成?
2.分析动画,总结结论。

固定构件—机架3:固定不动的杆
连架杆2、4:以转动副与机架相连的杆
曲柄:能整圈旋转的连架杆。

摇杆:只能绕运动副轴线摆动的连架杆
连杆1:不与机架相连的杆,连接两连架杆
可动构件
3.知识应用,能力提升。

你能找出图中的机架、连架杆和连杆吗?
任务二:铰链四杆机构的类型及应用
1.铰链四杆机构的三种类型
动画演示:
连架杆的运动形式有哪几种?篇,激发学生学习兴趣
提高学生的总结归纳,合作探究能力。

落实知识目标1
加深内容的理解,使理实相结合
问题引出铰链四杆机构的三种类型: 1.曲柄摇杆机构 2.双曲柄机构 3.双摇杆机构 【小试身手】
机构是什么类型?
2.铰链四杆机构运动特点分析
该机构属于哪种类型的铰链四杆机构?运动特点是什么?在生活中举例说明。

加深对三种类型的理解,解决第一个重点
教师采取
演示法,讲解法相结合,在
以曲柄为主动件:
将曲柄的回转运动转换成从动杆的往复摆动 剪切机 破碎机
搅拌机 雷达俯仰角
起重机
曲柄摇杆机构
缝纫机踏板机构普通双曲柄
平行双曲柄教师分析完后总结结论,让学生进一步明确知识点,给学生自我评价和自我表现的机会,提高学生合作探究能力
学生自主探究和教师讲解相结合,提高学生总结归纳能
曲柄摇杆机构
以摇杆为主动件:
将摇杆的往复摆动转换成曲柄的回转运动
缝纫机踏板机构
1.两曲柄不等长
2.主动曲柄作等速运动时,从动曲柄作变速运动。

惯性筛旋转式水泵
双曲柄机构
双曲柄机构
鹤式起重机课堂小结力和自主探究能力,从而解决了本节课的
第二个重点,也是本节课的难点
通过学生填写表格,引导学生回忆运动特点及实例,加强学生记忆
1.两曲柄等长,其余两杆相等且平行。

2.两曲柄转向相同,转速相等。

机车主动轮联动装置
铲土机铲斗
双曲柄机构
1.两连架杆均为摇杆
自卸翻斗车鹤式起重机
飞机起落架
车辆前轮转向机构
双摇杆机构
难点“反转法原理”与压力角的概念
实训(实验)
教学方法阅读教学法、归纳法、举例分析法教学准备多媒体课件
教学过程新课教学
一、凸轮机构的应用
凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置组成的一种
高副机构。

其中凸轮是一个具有曲线轮廓的构件,通常作连续的
等速转动、摆动或移动。

从动件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。

在各种机器中,为了实现各种复杂的运动要求,广泛地使用
着凸轮机构。

下面我们先看两个凸轮使用的实例。

图5.1所示为内燃机的配气凸轮机构,凸轮1作等速回转,
其轮廓将迫使推杆2作往复摆动,从而使气门3开启和关闭(关
闭时借助于弹簧4的作用来实现的),以控制可燃物质进入气缸
或废气的排出。

图 5.2所示为自动机床中用来控制刀具进给运动的凸轮机
构。

刀具的一个进给运动循环包括:1)刀具以较快的速度接近
工件;2)刀具等速前进来切削
工件;3)完成切削动作后,刀具快速退回;4)刀具复位后停留

段时间等待更换工件等动作。

然后重复上述运动循环。

这样一个复杂的运动规律是由一个作等速回转运动的圆柱

轮通过摆动从动件来控制实现的。

其运动规律完全取决于凸轮凹

曲线形状。

由上述例子可以看出,从动件的运动规律是由凸轮轮廓曲线
决定的,只要凸轮轮廓设计得当,就可以使从动件实现任意给定
的运动规律。

同时,凸轮机构的从动件是在凸轮控制下,按预定的运动规
律运动的。

这种机构具有结构简单、运动可靠等优点。

但是,由
于是高副机构接触应力较大,易于磨损,因此,多用于小载荷的
控制或调节机构中。

凸轮机构的分类
根据凸轮及从动件的形状和运
动形式的不同,凸轮机构的分类方
法有以下四种:
1.按凸轮的形状分类
(1)盘形凸轮:如图5.1所示,
这种凸轮是一个具有变化向径的盘
形构件,当他绕固定轴转动时,可
推动从动件在垂直于凸轮轴的平面
让学生例
举生活中
有关金属
的东西
通过举例
分析引发
学生学习
的兴趣
图图5.3移动凸
内运动。

(2)移动凸轮:如图5.3所示,当盘状凸轮的径向尺寸为无穷大时,则凸轮相当于作直线移动,称作移动凸轮。

当移动凸轮做直线往复运动时,将推动推杆在同一平面内作上下的往复运动。

有时,也可以将凸轮固定,而使推杆相对于凸轮移动(如仿型车削);
(3)圆柱凸轮:如图5-.2所示,这种凸轮是在圆柱端面上作出曲线轮廓或在圆柱面上开出曲线凹槽。

当其转动时,可使从动件在与圆柱凸轮轴线平行的平面内运动。

这种凸轮可以看成是将移动凸轮卷绕在圆柱上形成的。

由于前两类凸轮运动平面与从动件运动平面平行,故称平面凸轮,后一种就称为空间凸轮。

2.按从动件的形状分类
根据从动件与凸轮接触处结构形式的不同,从动件可分为三类:
(1)尖顶从动件; (2)滚子推杆从动件; (3)平底推杆从动件。

3.按推杆运动形式分类
(1)直动推杆。

(2)摆动推杆 作往复摆动的推杆成为摆动推杆(如书图5.4的f 、g 、h )。

4.按凸轮与推杆保持高副接触的方法分类
1)力锁合:在这类凸轮机构中,主要利用重力、弹簧力或其它外力使推杆与凸轮始终保持接触,如前述气门凸轮机构。

2)几何锁合:也叫形锁合,在这类凸轮机构中,是依靠凸轮和从动件推杆的特殊几何形状来保持两者的接触,如书图6.5所示。

将不同类型的凸轮和推杆组合起来,我们可以得到各种不同的凸轮机构。

凸轮机构的工作原理
如图 5.4所示为一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构。

其中以凸轮最小向径
b
r 为半径,
以凸轮的轴心O 为圆心所作的圆称为凸轮的基圆。

下面我们就根据机构的运动情况定义一些
图5.4 对心直动尖
有关的名词和术语。

图5.4凸轮的轮廓由AB 、BC 、CD 及DA 四段曲线所组成,而且BA 和CD 两段为圆弧,A 点为基圆与凸轮轮廓的切点。

如图5.4(a)所示,当推杆与凸轮轮廓在A 点接触时,推杆尖端处于最低位置(或者说:推杆尖端处于与凸轮轴心O 最近的位置)。

当凸轮以等角速度ω沿顺时针方向转动时,推杆首先与凸轮廓线的AB 段圆弧接触,此时推杆在最低位置静止不动,凸轮相应的转角
01ϕ称作近休止角(也称近休运动角)
;当凸轮继续转动时,
推杆与凸轮廓线的BC 段接触,推杆将由最低位置A 被推到最高位置E ,推杆的这一行程为推程,凸轮相应的转角
02ϕ称为推程
运动角。

凸轮再继续转动,当推杆与凸轮廓线的CD 段接触时,由于CD 段为以凸轮轴心为圆心的圆弧,所以推杆处于最高位置静止不动,在此过程中凸轮相应的转角
03ϕ称作远休止角(或称
远休运动角)。

而后,在推杆与凸轮廓线DA 段接触时,它又由最高位置E 回到最低位置A ,推杆的这一行程称作回程;凸轮相应的转角
04ϕ称作回程运动角。

推杆在推程或回程中移动的距离
h 称作推杆的行程(行程=推程=回程)。

由此我们知道,当凸轮沿顺时针转动一周时,推杆的运动经历了四个阶段:静止、上升、静止、下降,其位移曲线如图5.4b 所示。

这是最常见、最典型的运动形式。

注意:其运动过程的组合是依据工作实际的需要,而不是必须经历四个阶段,可以没有静止阶段,也可以只有一个静止阶段。

课堂小结
在选择从动件的运动规律时,应根据机器工作时的运动要求来确定。

如机床中控制刀架进刀的凸轮机构,要求刀架进刀时作等速运动,所以应选择从动件作等速运动的运动规律,至于行程始末端,可以通过拼接其他运动规律曲线来消除冲击。

对无一定运动要求,只需要从动件有一定位移的凸轮机构,如夹紧、送料等凸轮机构,可只考虑加工方便,采用圆弧、直线等组成的凸轮轮廓。

对于高速凸轮机构,应减小惯性力所造成的冲击,多选择从动件作正弦加速度运动规律或其它改进型的运动规律。

相关文档
最新文档