凸轮机构1-2课时教案
《凸轮机构》教学设计
凸轮机构——教学设计（一）教学目标1、了解凸轮机构的各种应用类型。
2、掌握凸轮机构的基本分类方法。
3、掌握各类凸轮的优缺点及其应用场合。
4、能根据需要的运动规律选用合适的凸轮机构。
教学重点：了解凸轮机构的各种应用类型。
教学难点：能根据需要的运动规律选用合适的凸轮机构。
（二）内容分析本作品主要介绍凸轮机构的分类和应用的基础知识，通过动画演示、文字解说和课堂练习互动来完成教学任务。
（三）学生分析通过以前的学习，学生已经认识了机构的意义和一些机构在机器中的应用，通过对凸轮机构的学习，学生要掌握凸轮机构的分类和应用，并能够根据需要运用不同种类的凸轮机构。
（四）教学策略设计1．教学方法设计本节课的重点学习的内容是凸轮机构的分类和应用，并通过课堂练习掌握运用不同种类的凸轮机构。
通过教师的讲解、动画的演示和课堂练习等互动环节，完成教学任务。
2．关于教学流程和教学活动的设计思路依据学习内容及学生情况的分析，本课件主要采用以教师演示讲解为主，学生课堂练习为辅的教学策略。
课堂的基本结构是“教师讲解”——“动画演示”——“课堂练习――师生互动”四个环节。
由浅入深，循序渐进，让学生掌握凸轮机构的应用、分类和简单选用的内容。
三、教与学的实际过程描述1．教与学的过程描述教学环节教师活动学生活动对学生学习过程的观察和考查媒体运用预期效果复习机构的意义（15分钟）1、教师提问：“什么是机构”2、教师打开“凸轮机构”课件与学生共同学习凸轮机构的定义。
1、学生回答机构的定义。
2、学生复习前面已学习的机构。
上课前的知识、技能温习可以促使学生良好习惯的养成。
多媒体出示“凸轮机构”通过学习凸轮机构的内容，加强学对机构的了解和选用。
进行教学学习教师讲解相关的知识。
学生做笔记并提问。
观察学生的反应，结合应用实例进行深入学习多媒课件这一环节是要学生掌握并灵活运用。
课堂练习教师提出要求1、独立完成练习。
2、小组讨论适时培养学生的积极性。
理解和灵活运用凸轮机构。
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计
机械原理课程教案一凸轮机构及其设计一、教学目标及基本要求1了解凸轮机构的基本结构特点、类型及应用，学会根据工作要求和使用场合选择凸轮机构。
2.了解凸轮机构的设计过程，对凸轮机构的运动学、动力学参数有明确的概念。
3.掌握从动件常用运动规律的特点及适用场合，了解不同运动规律位移曲线的拼接原则与方法。
4.掌握凸轮机构基本尺寸设计的原则，学会根据这些原则确定移动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径、滚子半径和偏置方向，摆动从动件盘形凸轮机构的摆杆长、中心距以及移动平底从动件平底宽度。
5.熟练掌握应用反转法原理设计平面凸轮廓线，学会凸轮机构的计算机辅助设计方法。
二、教学内容及学时分配第一节概述第二节凸轮机构基本运动参数设计第三节凸轮机构基本尺寸设计（第一、二、三节共2学时）第四节凸轮轮廓曲线设计（15学时）第五节凸轮机构从动件设计（1学时）第六节凸轮机构的计算机辅助设计（0.5学时）三、教学内容的重点和难点重点：1.凸轮机构的型式选择。
2.从动件运动规律的选择及设计。
3.盘形凸轮机构基本尺寸的设计，凸轮轮廓曲线设计的图解法和解析法。
4.从动件的设计，包括高副元素形状选择，滚子半径和平底宽度的确定。
难点：凸轮轮廓曲线设计的图解法四、教学内容的深化与拓宽空间凸轮机构与高速凸轮机构简介。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。
在教学过程中应强调凸轮机构的运动学参数与结构参数的概念及其选用设计；应用反转法原理进行凸轮轮廓曲线的图解法设计时凸轮转角的分度，要注意从动件反转方向；正确确定偏置移动从动件凸轮机构在反转过程中从动件所依次占据的位置线；滚子从动件凸轮机构理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的联系和区别等。
要注意突出重点，多采用启发式教学以及教师和学生的互动。
六、主要参考书目1黄茂林，秦伟主编.机械原理.北京：机械工业出版社,2010 2申永胜主编.机械原理教程（第2版）.北京：清华大学出版社,20053孙桓，陈作模、葛文杰主编.机械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，20064石永刚，徐振华.凸轮机构设计.上海：上海科学技术出版社，1995七、相关的实践性环节凸轮机构运动参数测试实验。
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计一、教学目标1. 让学生了解凸轮机构的定义、分类和应用。
2. 使学生掌握凸轮的轮廓曲线设计方法。
3. 培养学生分析、解决凸轮机构实际问题的能力。
二、教学内容1. 凸轮机构的定义及分类1.1 凸轮机构的组成1.2 凸轮机构的分类1.3 凸轮机构的应用2. 凸轮的轮廓曲线2.1 凸轮的轮廓曲线类型2.2 基圆、止点圆和顶点圆的概念2.3 凸轮轮廓曲线的设计方法3. 凸轮机构的设计步骤3.1 确定凸轮的类型和参数3.2 选择合适的凸轮材料3.3 设计凸轮的轮廓曲线3.4 计算凸轮的强度和寿命4. 凸轮机构的实际应用案例分析三、教学方法1. 采用讲授法，讲解凸轮机构的定义、分类和应用。
2. 利用多媒体演示法，展示凸轮机构的运动原理和设计方法。
3. 案例分析法，分析实际应用中的凸轮机构设计。
四、教学准备1. 教案、教材、多媒体课件。
2. 凸轮模型或图片。
五、教学过程1. 导入：简要介绍凸轮机构的定义和应用，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解：详细讲解凸轮机构的分类、凸轮的轮廓曲线设计方法。
3. 演示：利用多媒体展示凸轮机构的运动原理和设计方法。
4. 实践：让学生分组讨论，分析实际应用中的凸轮机构设计案例。
6. 作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对凸轮机构基本概念的理解。
2. 练习题：布置针对性的练习题，巩固学生对凸轮轮廓曲线设计和凸轮机构设计步骤的掌握。
3. 案例分析报告：评估学生对实际应用案例分析的能力，检查学生能否将理论知识运用到实际问题中。
七、拓展学习1. 介绍其他类型的凸轮机构，如摆动凸轮、复合凸轮等。
2. 探讨凸轮机构在现代机械设计中的应用和发展趋势。
八、课后作业1. 复习本节课的内容，重点掌握凸轮机构的分类、凸轮轮廓曲线的设计方法及设计步骤。
2. 分析课后练习题，加深对凸轮机构及其设计的理解。
九、课程回顾与展望2. 展望下一节课的内容，让学生对后续学习有所期待。
凸轮机构教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：- 了解凸轮机构的基本概念、类型和应用。
- 掌握凸轮机构的结构特点、工作原理和设计方法。
- 熟悉凸轮机构的传动比、速度和加速度的计算。
2. 能力目标：- 能够分析凸轮机构的运动特性，设计简单的凸轮机构。
- 提高动手能力和创新意识，能够运用所学知识解决实际问题。
3. 情感目标：- 培养学生对机械原理的兴趣和热爱。
- 增强学生的团队协作精神和实践能力。
二、教学内容1. 凸轮机构的基本概念和类型：- 凸轮机构简介- 凸轮机构的类型：圆柱凸轮、圆锥凸轮、圆弧凸轮等2. 凸轮机构的结构特点和工作原理：- 凸轮的形状和尺寸对机构性能的影响- 凸轮机构的工作原理和运动规律3. 凸轮机构的设计方法：- 凸轮轮廓的设计- 凸轮机构的强度计算- 凸轮机构的运动学分析4. 凸轮机构的实例分析：- 常见凸轮机构的实例介绍- 分析实例中的设计要点和注意事项三、教学方法1. 讲授法：- 结合多媒体课件，系统讲解凸轮机构的基本概念、类型、工作原理和设计方法。
2. 案例分析法：- 通过实际案例，分析凸轮机构的设计要点和注意事项，提高学生的分析能力。
3. 实验法：- 利用实验设备，让学生亲自动手操作，观察凸轮机构的运动特性，加深对理论知识的理解。
4. 讨论法：- 组织学生进行小组讨论，分享对凸轮机构设计的见解，培养学生的团队协作精神。
四、教学过程1. 导入：- 以实际应用为例，引入凸轮机构的概念，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解：- 讲解凸轮机构的基本概念、类型、工作原理和设计方法，并结合多媒体课件进行演示。
3. 案例分析：- 分析实际案例，让学生了解凸轮机构在实际应用中的设计要点和注意事项。
4. 实验操作：- 学生分组进行实验，观察凸轮机构的运动特性，加深对理论知识的理解。
5. 讨论与总结：- 学生分组讨论，分享对凸轮机构设计的见解，教师进行总结和点评。
6. 课后作业：- 布置相关设计题目，让学生运用所学知识进行设计，巩固所学知识。
凸轮机构电子教案
第一章：凸轮机构概述1.1 凸轮机构的定义1.2 凸轮机构的组成1.3 凸轮机构的分类1.4 凸轮机构的特点与应用第二章：凸轮的型式与设计2.1 凸轮的型式2.2 凸轮的材料与制造2.3 凸轮的设计原则2.4 凸轮设计的方法与步骤第三章：凸轮机构的工作原理与分析3.1 凸轮机构的工作原理3.2 凸轮机构的运动分析3.3 凸轮机构的动力分析3.4 凸轮机构的动态特性分析第四章：凸轮机构的压力角与传动角4.1 压力角的概念与计算4.2 传动角的概念与计算4.3 压力角与传动角对凸轮机构的影响4.4 压力角与传动角的选择与设计第五章：凸轮机构的效率与损失5.2 凸轮机构的损失5.3 影响凸轮机构效率与损失的因素5.4 提高凸轮机构效率与减少损失的方法第六章：凸轮机构的运动规律6.1 基本运动规律6.2 运动规律的选择与分析6.3 运动规律的图示与计算6.4 运动规律对凸轮机构性能的影响第七章：凸轮机构的轮廓设计7.1 轮廓设计的基本要求7.2 轮廓设计的步骤与方法7.3 轮廓设计的注意事项7.4 轮廓设计的实例分析第八章：凸轮机构的参数设计与优化8.1 参数设计的基本内容8.2 参数设计的方法与步骤8.3 参数优化的目标与方法8.4 参数设计与优化实例第九章：凸轮机构的应用实例9.1 汽车发动机凸轮机构9.2 缝纫机凸轮机构9.4 其他行业凸轮机构应用实例第十章：凸轮机构的测量与维护10.1 凸轮机构的测量方法10.2 凸轮机构的测量设备10.3 凸轮机构的维护与保养10.4 凸轮机构的故障分析与处理重点和难点解析重点一：凸轮机构的基本概念与组成凸轮机构是机械系统中一种常见的传动机构，主要由凸轮、从动件和支撑构件组成。
凸轮作为主动件，通过其轮廓形状和转动来驱动从动件完成特定的运动。
学生需要重点掌握凸轮机构的定义、组成及其分类，这是理解后续内容的基础。
重点二：凸轮的型式与设计凸轮的型式包括盘形凸轮、圆柱形凸轮、摆线凸轮等，每种型式都有其特定的应用场景。
机械基础凸轮机构教案
5
授课班级
1314
授课课时
2
授课形式
复习
授课章节
凸轮机构
教学目标
知识目标
⑴?了解凸轮机构的分类、应用及特点。
⑵熟悉从动件具有等速运动规律、等加速等减速运动规律的凸轮机构工作特点。
技能目标
能根据所学内容，正确分析从动件运动规律。
情感目标
通过本节的学习，培养学生认真学习，细致的作风。
教学重点
与难点
重点：凸轮从动件运动规律。
难点：从动件刚性冲击、柔性冲击的位置。
教学方法
讲授法、演示法、导复教学法
教学资源
多媒体设备、习题资源、高考大纲
板书设计
盘形凸轮：应用于从动件的行程不能太大或摆角较小的场合。
移动凸轮：移动凸轮机构在靠模仿形机械中应用较广。
柱体凸轮：可用较小的径向尺寸获得较大的行程。
等速运动规律：凸轮低速回转、从动件质量小和轻载的场合。
教学活动
等加速等减速运动规律
产生原因：加速度有限突变
产生位置：0°、90°、270°、360°
例：1）指出有刚性冲击位置的点：__________，柔性冲击位置的点：__________；
（2）若改为滚子式从动件，则运动规律__________（改变，不改变）；
（3）在推程运动过程中，若不发生自锁，则必须有___________
等加速等减速运动规律：凸轮中速回转，从动件质量不大和轻载（承载能力大于等速运动规律）的场合。
图形
课堂教学安排
教学环节与主要内容
具体教学目标
教学活动
学生准备：
1、凸轮机构的运动特点？从动件运动规律由何决定？属于何种机构？
2、按形状分类，凸轮机构有哪些类型？特点是什么？
凸轮机构教案
第九章凸轮机构及其设计1.本章的教学目的及教学要求了解凸轮机构的应用及分类方法；对推杆常用运动规律及其选择原则、机构压力角等有明确的概念；掌握盘形凸轮廓线的设计方法和确定基本尺寸的主要原则。
2.本章教学内容的重点及难点推杆的常用运动规律; 盘形凸轮轮廓曲线的设计;凸轮的基圆半径与压力角及自锁问题。
3.本章教学工作的组织及学时分配本章理论教学时数为6学时。
3.1第1讲(4学时)1)教学内容凸轮机构的应用和分类；推杆的常用运动规律及其选择原则;用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线。
2)教学方法结合模型介绍凸轮机构的组成，指出什么是凸轮，并说明为什么凸轮机构在各种机械，特别是自动机械中得到广泛的应用。
说明凸轮机构属于高副机构，它虽然可以实现各种复杂的运动要求，但不宜承受大的载荷。
介绍分类时，指出各种凸轮机构的优缺点及其适用的场合。
讲述推杆常用的运动规律时，可简要说明运动规律方程式的建立过程，重点分析归纳各种运动规律的优缺点及其适用场合，并简要介绍运动规律的选择原则。
为了实现推杆预期的运动规律，就需设计出凸轮的廓线，即凸轮的轮廓曲线决定了推杆的运动规律。
设计凸轮廓线的方法有作图法和解析法两种。
这两种方法所依据的基本原理和方法相同，作图法具有形象直观的特点。
讲述作图法时，以对心直动尖端推杆盘形凸轮机构为例，在选定推杆的运动规律和凸轮的基圆半径的前提下，重点介绍“反转法”原理。
指出“反转法”就是根据相对运动原理，给整个机构加上一个与凸轮转速相等转向相反的绕凸轮轴的反转运动，前后各构件之间的相对运动关系并未发生变化。
在此过程中凸轮将“静止不动”，而推杆则一方面以反转角速度绕凸轮轴反转，另一方面又仍按其预期的运动规律运动，即推杆的运动是其反转运动和预期运动合成的复合运动。
推杆在这种复合运动中，其尖端的运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。
再适当介绍其他类型凸轮机构的设计步骤。
使学生懂得凸轮的实际轮廓曲线是推杆在复合运动中其高副元素所形成的曲线族的包络线。
机械基础凸轮机构教案
机械基础凸轮机构教案第一章：凸轮机构概述1.1 凸轮机构的定义凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的机械传动机构。
凸轮是具有曲线轮廓或凹槽的旋转构件，用于转换转动运动为线性或其他形式的运动。
1.2 凸轮的分类按形状分类：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。
按工作原理分类：正凸轮、逆凸轮、复合凸轮等。
1.3 凸轮机构的特点和应用特点：简单、紧凑、易于控制和调节。
应用：印刷机械、包装机械、机床、汽车等。
第二章：凸轮的轮廓设计2.1 凸轮轮廓的基本参数基圆半径：凸轮与从动件接触点的圆的半径。
顶圆半径：凸轮最高点或最低点的圆的半径。
工作圆半径：凸轮轮廓的最小圆的半径。
2.2 凸轮轮廓的计算按运动规律计算：正弦、余弦、直线等运动规律。
按压力角计算：凸轮轮廓的压力角与基圆压力角的关系。
2.3 凸轮轮廓的设计方法按运动要求设计：确定凸轮的升程、降程和回程。
按力学要求设计：计算凸轮的强度和刚度。
按加工要求设计：选择合适的加工方法和刀具。
第三章：凸轮机构的从动件设计3.1 从动件的分类和特点按形状分类：摆动从动件、直线从动件、滚子从动件等。
按驱动方式分类：曲柄摇杆机构、摆线机构、蜗轮蜗杆机构等。
3.2 从动件的设计要点确定从动件的运动规律和运动要求。
选择合适的从动件形状和尺寸，满足力学和运动要求。
考虑从动件与凸轮的接触条件和磨损情况。
3.3 从动件的设计实例以摆动从动件为例，介绍其设计步骤和注意事项。
分析不同形状和尺寸的从动件对凸轮机构性能的影响。
第四章：凸轮机构的动力特性4.1 凸轮机构的压力角和啮合角压力角：凸轮和从动件接触点处的压力角。
啮合角：凸轮和从动件啮合点处的啮合角。
4.2 凸轮机构的动态特性冲击和振动：凸轮和从动件的接触冲击和振动。
传动误差：凸轮和从动件的啮合误差。
4.3 凸轮机构的动力分析和优化分析凸轮机构的动力特性对整个机械系统的影响。
优化凸轮的形状和参数，减小冲击和振动，提高传动效率。
第五章：凸轮机构的应用实例5.1 印刷机械中的凸轮机构介绍印刷机械中凸轮机构的作用和应用。
凸轮机构教案
施教日期09年9月10日星期四
章节与课题
第六章常用机构第三节凸轮机构
课型
专业理论课
教时
2课时
教学目标
1.掌握凸轮机构的应用和分类
2.了解凸轮机构的主要参数
3.了解从动杆运动规律
教学重点：
凸轮机构的分类。
教学难点：
凸轮机构的主要参数。
教具（工量具）准备：
多媒体课件
浙江信息工程学校教案纸（2）
1.观察
2.小组讨论
分组回答讨论结果
随老师一起整理结论
1.观察凸轮形状
按凸轮形状分类
2.观察从动件型式
按从动件的型式分类
自学凸轮的应用P108
集体回答
2、推程：从动件经过轮廓AB段，从动件被推到最高位置
3、回程：经过轮廓CD段，从动件由最高位置回到最低位置
4.滚子半径：滚子式从动杆的半径
5.压力角：接触点法线与从动杆运动方向线之间的夹角
介绍从动件的运动规律（多媒体）
1．等速运动规律
当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。
板书设计：
第三节凸轮机构
一、凸轮机构的组成
1．凸轮
2．从动件
3．机架
二、凸轮机构的特点
三、凸轮的分类
1．按凸轮形状分类
2．按从动件的运动形式分类
3．按从动件的接触形式分类
四、凸轮的应用
五、凸轮机构的主要参数
六、从动杆运动规律
教学后思：
浙江信息工程学校教案纸（3）
第1-2教时
步骤
用时
教师活动
学生活动
备注
分组别写下各组回答结果
教案凸轮机构
7）行程：从动件在推程或回程中移动的距离，用h表示。
2.位移曲线（S—φ曲线）
图8—6表示，横坐标代表凸轮的转角φ（或运动时间t），纵坐标表示从动件的位移S，位移曲线直观地表示了从动件的位移变化规律，是凸轮轮廓设计的依据。
二、从动件的常用运动规律
课题：凸轮机构课时：2节
教学要求：熟悉凸轮机构的分类及其应用特点
教学方法：讲练结合法。
教学用具：模型和挂图。
复习提问：导杆机构是如何演化而来的？
导入新课：在机械工业中，当需要从动件按照复杂的运动规律运动或从动件的位移、速度、加速度按照预定的规律变化时，常采用凸轮机构实现。凸轮机构是一种常用的机构，特别是在自动化机械中，它的应用更为广泛。
从动件在整个运动过程中，v没有发生突变，无刚性冲击。在两段上升过程中，加速度a只发生有限值的突变，引起惯性力的突变，结果使凸轮机构发生柔性冲击。只适用于凸轮作低速转动，从动件质量不大的场合。
除上述两规律外，还有简谐运动、摆线等，需要时可参阅有关资料。
课堂练习：习题8
课堂小结：
1、凸轮回转的过程中，从动件作往复移动，而其位移曲线是设计凸轮轮廓的依据，通过这次课的学习，同学们要掌握等速运动规律的工作特点。
图8—2刀架进给机构
图8—3变速操纵机构
2.通过三个例子看出：
1）凸轮是一个能够控制运动件运动规律的具有曲线轮廓或凹槽的构件。
2）凸轮机构组成：凸轮、从动件、固定架等。
3）机构工作：凸轮转动时可使从动件作相对运动，改变凸轮轮廓外形，能使从动件实现不同的运动规律。
二、凸轮机构的应用特点
1)凸轮机构可以用在对从动件运动规律要求严格的场合，也可以根据实际需要任意拟订从动件的运动规律。
凸轮机构的教学设计方案
课程名称：凸轮机构教学对象：机械设计及自动化专业本科生教学目标：1. 理解凸轮机构的基本原理和分类；2. 掌握凸轮机构的设计方法和计算；3. 能够分析凸轮机构的运动特点和受力情况；4. 提高学生的创新能力和实践能力。
教学时长：2课时教学方法：讲授法、案例分析法、讨论法、实验法教学资源：多媒体课件、凸轮机构实物、实验设备二、教学步骤1. 导入新课（5分钟）通过介绍凸轮机构在工业中的应用，激发学生的学习兴趣，引入新课。
2. 讲解凸轮机构的基本原理和分类（20分钟）（1）讲解凸轮机构的基本概念、特点和应用领域；（2）介绍凸轮机构的分类，如直动凸轮、转动凸轮、组合凸轮等；（3）分析凸轮机构的主要参数，如凸轮半径、凸轮齿数、基圆半径等。
3. 讲解凸轮机构的设计方法和计算（20分钟）（1）介绍凸轮机构的设计步骤，如确定工作要求、选择凸轮类型、确定凸轮几何参数等；（2）讲解凸轮机构设计的主要计算方法，如压力角、当量摩擦系数、接触应力等；（3）通过实例分析凸轮机构的设计过程。
4. 分析凸轮机构的运动特点和受力情况（15分钟）（1）讲解凸轮机构的运动规律，如凸轮的运动轨迹、从动件的位移、速度、加速度等；（2）分析凸轮机构的受力情况，如凸轮与从动件之间的接触力、压力等；（3）介绍凸轮机构的受力分析方法和计算公式。
5. 案例分析（10分钟）通过实际案例，让学生分析凸轮机构的设计要点和注意事项。
6. 学生讨论（5分钟）引导学生分组讨论凸轮机构的设计和应用，提出问题并分享解决方案。
7. 实验演示（10分钟）通过实验演示凸轮机构的工作原理和运动特点，加深学生对凸轮机构的理解。
8. 总结与作业布置（5分钟）总结本节课的重点内容，布置课后作业，如设计一个简单的凸轮机构，并分析其运动和受力情况。
三、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的参与情况，如提问、回答问题、讨论等；2. 作业完成情况：检查学生的课后作业，了解学生对凸轮机构知识的掌握程度；3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和实验报告的撰写能力。
第6章 凸轮机构 (教案)
第6章 凸轮机构1．教学目标（1）了解凸轮机构的分类及应用；（2）了解推杆常用运动规律的选择原则；（3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题；（4）能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。
2．教学重点和难点（1）推杆常用运动规律特点及选择原则；（2）盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；（3）凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。
难点：“反转法原理”与压力角的概念。
3．讲授方法多媒体课件4．讲授时数8学时6.1 凸轮机构的应用及分类6.1.1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6.1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6.2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）刀具复位后停留一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凸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槽曲线形状。
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。
6.1.2 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6.1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内运动。
机械设计基础第五章凸轮机构学习教案
机械设计基础第五章凸轮机构学习教案教案内容：一、教学内容：本节课的教学内容选自机械设计基础第五章，主要涉及凸轮机构的相关知识。
教材的章节包括：凸轮机构的组成、分类、工作原理及其设计方法。
具体内容有：凸轮的形状、凸轮的运动规律、凸轮机构的压力角、基圆半径的计算、凸轮轮廓曲线的绘制等。
二、教学目标：1. 使学生了解凸轮机构的组成和分类，理解凸轮的工作原理。
2. 使学生掌握凸轮的运动规律，能够进行凸轮的设计和计算。
3. 培养学生的动手能力，学会绘制凸轮轮廓曲线。
三、教学难点与重点：重点：凸轮机构的组成、分类、工作原理及其设计方法。
难点：凸轮的运动规律的计算和凸轮轮廓曲线的绘制。
四、教具与学具准备：教具：黑板、粉笔、多媒体教学设备。
学具：教材、笔记本、尺子、圆规、橡皮擦。
五、教学过程：1. 实践情景引入：观察生活中常见的凸轮机构，如洗衣机脱水装置、汽车雨刷等，引导学生思考凸轮机构的作用和原理。
2. 知识讲解：讲解凸轮机构的组成、分类、工作原理及其设计方法。
3. 例题讲解：分析典型凸轮机构的设计案例，讲解凸轮的运动规律的计算和凸轮轮廓曲线的绘制。
4. 随堂练习：让学生动手绘制简单的凸轮轮廓曲线，巩固所学知识。
六、板书设计：凸轮机构1. 组成：凸轮、从动件、支撑件2. 分类：盘形凸轮、圆柱凸轮、球形凸轮3. 工作原理：凸轮的运动规律1. 线速度与角速度2. 加速度与减速度3. 压力角与基圆半径凸轮轮廓曲线的绘制七、作业设计：1. 题目：设计一个盘形凸轮，使其能够实现某个特定的动作。
答案：根据动作要求，计算凸轮的参数，绘制凸轮轮廓曲线。
2. 题目：计算一个给定参数的凸轮的运动规律。
答案：根据凸轮的参数，计算出线速度、角速度、加速度、减速度等运动规律。
八、课后反思及拓展延伸：本节课通过观察生活中的凸轮机构，让学生了解凸轮机构的作用和原理。
通过例题讲解和随堂练习，使学生掌握凸轮的设计方法和轮廓曲线的绘制。
在教学过程中，要注意引导学生思考，培养学生的动手能力。
机械基础凸轮机构教案
机械基础凸轮机构教案第一章：凸轮机构概述教学目标：1. 了解凸轮机构的定义、分类和应用。
2. 掌握凸轮的形状、尺寸和运动特性的基本知识。
教学内容：1. 凸轮机构的定义和分类。
2. 凸轮的形状和尺寸。
3. 凸轮的运动特性和曲线。
4. 凸轮机构在实际应用中的例子。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 展示凸轮机构的实物模型或图片。
3. 分析凸轮的运动特性和曲线。
教学活动：1. 引入凸轮机构的定义和分类。
2. 展示凸轮的形状和尺寸的图片。
3. 分析凸轮的运动特性和曲线。
4. 举例说明凸轮机构在实际应用中的例子。
作业与练习：1. 复习凸轮机构的定义和分类。
2. 练习分析凸轮的形状和尺寸。
3. 练习分析凸轮的运动特性和曲线。
第二章：凸轮的设计与制造教学目标：1. 掌握凸轮的设计原则和方法。
2. 了解凸轮制造的工艺和设备。
教学内容：1. 凸轮的设计原则和方法。
2. 凸轮制造的工艺和设备。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 展示凸轮设计的实例。
3. 分析凸轮制造的工艺和设备。
教学活动：1. 介绍凸轮的设计原则和方法。
2. 展示凸轮设计的实例。
3. 分析凸轮制造的工艺和设备。
作业与练习：1. 复习凸轮的设计原则和方法。
2. 练习分析凸轮制造的工艺和设备。
第三章：凸轮机构的工作原理与分析教学目标：1. 掌握凸轮机构的工作原理。
2. 学会分析凸轮机构的运动特性和性能。
教学内容：1. 凸轮机构的工作原理。
2. 凸轮机构的运动特性和性能分析。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 演示凸轮机构的运动。
3. 分析凸轮机构的运动特性和性能。
教学活动：1. 介绍凸轮机构的工作原理。
2. 演示凸轮机构的运动。
3. 分析凸轮机构的运动特性和性能。
作业与练习：1. 复习凸轮机构的工作原理。
2. 练习分析凸轮机构的运动特性和性能。
第四章：凸轮机构的应用与实例教学目标：1. 了解凸轮机构在实际应用中的例子。
2. 学会分析凸轮机构的优缺点和适用场合。
凸轮结构教案
凸轮结构教案教案标题：凸轮结构教案教案概述：本教案旨在通过引导学生了解和学习凸轮结构的原理和应用，培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
通过实践操作和小组合作，学生将能够设计和制作凸轮结构，并理解其在机械工程和其他领域中的应用。
教案目标：1. 理解凸轮结构的定义和基本原理。
2. 掌握凸轮结构的常见应用领域。
3. 能够设计和制作简单的凸轮结构。
4. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
5. 促进学生的团队合作和沟通能力。
教学重点：1. 凸轮结构的定义和基本原理。
2. 凸轮结构的应用领域。
3. 凸轮结构的设计和制作。
教学准备：1. 凸轮结构的实物模型或图片资料。
2. 学生小组合作的材料和工具，如纸张、剪刀、胶水等。
3. 计算机和投影仪，用于展示相关视频和图片资料。
教学过程：引入（5分钟）：1. 引导学生观察并描述凸轮结构的特点和应用领域。
2. 展示凸轮结构的实物模型或图片资料，激发学生的兴趣和好奇心。
知识讲解（15分钟）：1. 介绍凸轮结构的定义和基本原理，解释其在机械工程和其他领域中的作用。
2. 展示凸轮结构的应用案例，如发动机的气门控制系统、玩具的动作设计等。
实践操作（30分钟）：1. 将学生分为小组，每个小组由3-4名学生组成。
2. 每个小组设计并制作一个简单的凸轮结构模型。
3. 学生根据自己的设计图纸，使用纸张、剪刀、胶水等材料进行制作。
4. 学生在制作过程中需要相互合作、交流和解决问题。
展示和总结（10分钟）：1. 每个小组展示他们设计和制作的凸轮结构模型。
2. 学生互相评价和讨论不同设计的优缺点。
3. 教师总结凸轮结构的重要性和应用领域，并鼓励学生进一步探索相关领域的知识。
作业（5分钟）：布置作业，要求学生撰写一份简短的报告，总结凸轮结构的原理、应用和设计经验。
教学延伸：1. 邀请专业人士或相关行业的从业者来进行讲座或分享，深入了解凸轮结构在实际工程中的应用。
2. 引导学生进行更复杂的凸轮结构设计和制作，挑战他们的创造力和解决问题的能力。
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计
一、教案概述机械原理课程教案—凸轮机构及其设计教学目标：1. 使学生了解凸轮机构的定义、分类和应用；2. 使学生掌握凸轮的轮廓曲线及其设计方法；3. 使学生熟悉凸轮机构的设计步骤和注意事项。
教学内容：1. 凸轮机构的定义和分类；2. 凸轮的轮廓曲线及其设计；3. 凸轮机构的设计步骤；4. 凸轮机构的应用实例。
教学重点：1. 凸轮机构的分类和应用；2. 凸轮的轮廓曲线及其设计方法；3. 凸轮机构的设计步骤。
教学难点：1. 凸轮的轮廓曲线的设计方法；2. 凸轮机构的设计步骤。
教学准备：1. 教学PPT；2. 凸轮机构的相关图纸和实例；3. 设计软件（如AutoCAD、SolidWorks等）。
教学方法：1. 讲授法：讲解凸轮机构的定义、分类和应用；2. 案例分析法：分析凸轮机构的设计实例；3. 实践操作法：引导学生利用设计软件进行凸轮机构的设计。
二、教学过程1. 导入：通过展示凸轮机构的实例，引导学生思考凸轮机构的定义和作用。
2. 讲解凸轮机构的定义、分类和应用。
3. 讲解凸轮的轮廓曲线及其设计方法。
4. 讲解凸轮机构的设计步骤。
5. 分析凸轮机构的设计实例。
6. 练习：引导学生利用设计软件进行凸轮机构的设计。
三、教学评价1. 课堂问答：检查学生对凸轮机构的定义、分类和应用的掌握情况。
2. 设计练习：评估学生对凸轮机构设计方法的掌握程度。
3. 课后作业：布置相关设计题目，检查学生对凸轮机构设计的实际操作能力。
四、教学拓展1. 介绍其他常见的机械传动机构，如齿轮传动、皮带传动等；2. 介绍凸轮机构的应用领域，如汽车、机械制造等。
五、教学资源1. 教学PPT；2. 凸轮机构的相关图纸和实例；3. 设计软件（如AutoCAD、SolidWorks等）。
六、教学进度安排1. 课时：2课时（90分钟）；2. 教学环节：讲解、案例分析、练习。
六、教学内容6. 凸轮机构的动态特性分析a. 运动规律b. 压力角与传动角c. 凸轮与从动件的接触条件d. 凸轮机构的效率与功耗7. 凸轮机构的强度计算a. 凸轮的接触应力b. 从动件的弯曲应力c. 凸轮机构的疲劳寿命d. 安全系数的确定8. 凸轮机构的实验研究a. 实验目的与意义b. 实验设备与方法c. 实验结果分析9. 凸轮机构的设计案例分析a. 案例一：单凸轮机构设计b. 案例二：双凸轮机构设计c. 案例三：组合凸轮机构设计d. 案例讨论与总结10. 凸轮机构的应用与创新a. 凸轮机构的实际应用场景b. 凸轮机构在现代工业中的挑战与机遇c. 凸轮机构的设计创新d. 未来发展趋势与展望七、教学过程1. 导入：通过展示凸轮机构的动态特性实验，引导学生关注凸轮机构的动态特性分析。
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计一、教学目标1. 使学生了解凸轮机构的分类、工作原理和应用。
2. 培养学生掌握凸轮机构的设计方法和步骤。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 凸轮机构的分类及工作原理凸轮机构的分类凸轮的工作原理凸轮机构的应用2. 凸轮的轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线的基本原理常用凸轮轮廓曲线的特点及应用凸轮轮廓曲线的设计方法3. 凸轮的压力角和基圆半径的选择压力角的定义及作用基圆半径的计算方法压力角和基圆半径的选择原则4. 凸轮机构的设计步骤确定凸轮的类型和参数选择合适的轮廓曲线计算压力角和基圆半径校核凸轮的强度和运动性能5. 凸轮机构的设计实例实例分析设计过程演示结果讨论和评价三、教学方法1. 采用讲授法，讲解凸轮机构的基本概念、设计方法和步骤。
2. 利用多媒体演示凸轮机构的工作原理和设计过程。
3. 引导学生进行实例分析，培养学生的实际设计能力。
4. 开展课堂讨论，提高学生的思考和表达能力。
四、教学环境1. 教室环境：宽敞、明亮，配备多媒体教学设备。
2. 教学材料：教案、PPT、参考书籍、设计实例。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况，评价学生的积极性。
2. 作业完成情况：检查学生提交的凸轮机构设计作业，评价学生的理解和应用能力。
3. 期末考试：设置有关凸轮机构设计的题目，评价学生对课程知识的掌握程度。
六、教学活动1. 课堂讲解：讲解凸轮机构的基本概念、分类、工作原理和应用。
2. PPT演示：通过PPT展示凸轮机构的工作原理和设计过程。
3. 实例分析：分析典型凸轮机构设计实例，引导学生掌握设计方法和步骤。
4. 小组讨论：分组讨论凸轮机构设计中的问题，培养学生的团队协作能力。
5. 作业布置：布置凸轮机构设计相关作业，巩固所学知识。
七、教学资源1. PPT：制作精美的凸轮机构教学PPT，展示图片、图表和实例。
2. 参考书籍：提供有关凸轮机构设计和应用的参考书籍，方便学生查阅。
机械基础教案-凸轮机构
教师授课教案2016下-2017上学年一学期课程机械基础教学内容旧知复习：1.铰链四杆机构的类型，铰链四杆机构基本形式的判别。
2.平面四杆机构的运动特性。
讲授新课：任务2 凸轮机构一、凸轮机构的组成凸轮机构由有凸起或凹槽轮廓形状的凸轮、从动件和机架三个构件组成。
二、凸轮机构的运动特点与组成铰链四杆机构至少需要四个构件相比，凸轮机构具有构件数少，结构紧凑的特点。
三、凸轮机构的分类1. 按凸轮的外部形状分类（1）盘形凸轮（2）移动凸轮（3）圆柱凸轮2. 按从动件的端部形状分(1) 尖顶从动件从动件的顶部为尖形。
（2）滚子从动件从动件的顶端装有滚子。
（3）平底从动件从动件的顶端作成较大的平底。
3. 按从动件的运动形式分（1）直动从动件从动件作往复直线移动（2）摆动从动件从动件作往复摆动四、凸轮机构的材料和结构1. 凸轮和滚子的材料凸轮和滚子的工作表面要有足够的硬度、耐磨性和接触强度，有冲击载荷的凸轮机构还要求凸轮芯部有较好的韧性。
2. 凸轮的结构（1）整体式凸轮轴当凸轮的轮廓与轴的直径相差不大时，将凸轮和轴做成一体的凸轮轴。
（2）组合式凸轮当凸轮的轮廓与轴的直径相差较大时，可将凸轮和轴分别做成零件，然后再紧固连接在一起。
五、凸轮机构的运动分析在凸轮机构中，从动件的运动是由凸轮的轮廓曲线所决定，具有特定轮廓曲线的凸轮驱动从动轮按照预定的规律运动，不同运动规律的从动件，要求凸轮具有不同的运动曲线。
1.从动件的运动曲线从动件的运动规律是指从动件的位移s随时间t而变化的规律。
2．盘形凸轮的运动分析当凸轮以匀角速度 顺时针转动时，凸轮轮廓AB段推动从动件以运动规律上升到最高位置B′，这个过程称为推程，从动件移动的距离h称为升程，对应的凸轮转角δ0称为升程角。
当凸轮继续转过δs时，凸轮轮廓BC段直径不变，从动件停在最远处不动，相应的凸轮转角δs称为远休止角；当凸轮继续转过δh时，凸轮轮廓CD段直径逐渐减小，从动件在重力或弹簧作用下，紧紧接触凸轮轮廓，以一定的运动规律，回到起始位置，这个过程称为回程，角δh称为回程角。
凸轮机构教学设计
教学反思
1.本节课思路清晰流畅，任务设计合理，重视重点、难点知识学习，效果较为显著。
2.有待改进的是深入了解学生、把握学生的学习进度，更好更合理的安排课堂时间。
最后，凸轮机构还能按照凸轮与从动件之间的锁合方式分类。
总结一下凸轮机构的优缺点：
1、优点：凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，凸轮机构的结构简单、紧凑、设计方便，只要做出适当的凸轮轮廓，就能使从动杆得到任意预定的运动规律。因此在机床、纺织机械、轻工机械、印刷机械、机电一体化装配中被大量应用。
2、缺点凸轮机构的凸轮为高副接触，压力较大，且点、线接触易磨损；凸轮轮廓加工困难，费用较高；凸轮机构的行程不大。
PPT课件、微视频、动画图片等
教学步骤与内容
提问、演示、重点、难点、教具、时间分配、教法等
一、引入
大家在机械设备中是不是见过很多直线往复运动的机构呢？那么这些机构是怎么实现这样的运动方式的呢？今天我们就来揭晓这个答案。其实在机械设备当中要实现直线往复的运动方式就要用到我们今天所学习的凸轮机构。那我们接下来一起来了解一下凸轮机构。凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。同样，凸轮机构在生产实际当中运用也是相当的广泛。比如凸轮机构广泛地应用于机械传动、轻工、纺织、食品、交通运输等领域。
教学设计
课题名称
凸轮机构
学科名称
机械基础
授课类型
理论
设计者
吕中凯
授课课时
1课时
教学目标
一、知识目标
1.凸轮机构的应用和分类
二、能力目标
1.了解凸轮机构的类型、应用
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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
四、课堂总结（4´）
本堂课主要讲解凸轮机构的组成，特点，类型和应用
五、作业布置（1´）
P76 5，6
（六）小结：本节重点讲述。
（七）作业：
教案编号
1
课题
凸轮机构
授课人
曹国伟
课型
复习
课时
2
教具
模型
原设计者
徐德敏
授课时间
教学目标
掌握掌握凸轮的组成，特点，应用
教学重点
凸轮结构的组成，定义，特点及应用
教学难点
凸轮的应用机构
教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）
第一课时
授课时间
10.20
一）、认识凸轮机构
力封闭的凸轮机构几何封闭的凸轮机构
三、课堂总结（4´）
本堂课ห้องสมุดไป่ตู้要讲解凸轮机构的组成，特点，类型和应用
四、作业布置（1´）
P76 5，6
教学后记（各班级授课时间、缺席名单及原因；学生辅导；偶发事件处理；教学反思等）
授课时间为2014年11月21日
学生此节内容掌握较好只是应用容易混淆
教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）
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。
第二课时
授课时间
11.21
（一）组织教学：
端正姿势，清查人数
（二）复习提问：
1、凸轮机构的组成？
2、凸轮机构的类型？
（三）讲授新课
8-1凸轮机构
一、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
二、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
三、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。
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。