机械基础 第8章 凸轮机构1

1、 单元教学设计首页 总第 18 课时课题第八章 凸轮机构课时数1课型新授课理论实训1教学目标1、 观察配气机构的工作过程2、 分析凸轮机构的特点。 教学重点难点掌握凸轮机构的组成、类型、特点。教具和课件三角板、圆规、曲线板、PPT教学方法演示法、讲授法、小组合作法、提问法教学反思记录课时教学设计续页教学程序第 1 课时讲课时间年 月 日星期教学内容讲解、导学方法1、 回顾发电机配气机构：A. 观察配气机构工作原理：转动曲轴速度不能过快，曲轴转2圈为一个工作循环。观察应仔细，找出配气机构的各传动零部件之间的相互关系，并记录下来。B. 总结观察结果，口头描述配气机构的工作过程即简单动力传递路线。提

2、出具体的观察细节，并加以提示（1）发动机配气机构每有一个气门，就相应有一个凸轮。（2）发动机一个气缸至少有两个气门（一个为进气门，另一个为排气门），相对应也至少有两个凸轮。（3）从理论上讲，同一缸的进、排气门的相位要相差1800。（4）凸轮做在凸轮轴上的。当曲轴通过皮带带动凸轮轴转动时，凸轮也跟着转动。曲轴转二圈，凸轮转一圈。（5）凸轮轴转动时，当凸轮的圆柱面（基圆）部分与挺柱接触时，挺柱不升高，挺柱以上的传动件不动作，气门是关闭的。（6）当凸轮的凸起部分与挺柱接触时，便备注课时教学设计续页教学程序教学内容讲解、导学方法开始将挺柱顶起，于是气门被打开。（7）当凸轮的最大凸起处与挺柱接触时，气门

3、达到最大开度（升程）。（8）随后，凸轮与挺柱接触表面的凸起开始逐渐变小，气门在气门弹簧的作用下开始上升关闭，并反向推动摇臂等传动杆件，使挺柱下压，保持与凸轮的接触。（9）当凸轮凸起部分离开挺柱时，气门完全关闭。C. （10）当凸轮连续转动时，迫使从动杆（液力挺柱）作断续的往复运动，气门就打开或关闭，气门打开的大小、时间的长短以及气门开闭的速度规律，完全由凸轮轮廓形状来决定。2、 分析凸轮机构的组成、特点和类型A. 凸轮机构的组成：凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成 B. 凸轮机构的特点：（1）只要适当的设计凸轮轮廓的曲线形状，就可以使备注课时教学设计续页教学程序教学内容讲解、导学

4、方法从动杆获得任意预定的运动规律。凸轮机构简单紧凑，可用在对从动件运动规律要求严格的场合。（2）凸轮机构可以高速起动，动作准确可靠。（3）由于数控机床及电子计算机的广泛应用，凸轮的轮廓曲线加工较为方便。（4）凸轮机构在高副接触处，难以保持良好的润滑，故容易磨损，为了延长使用寿命，传递动力不宜过大。（5）在高速凸轮机构中，运动特性很复杂，要精确分析和设计凸轮轮廓曲线比较困难。C. 凸轮机构的分类：凸轮机构的类型取决于凸轮和从动件的形式。 （1）按凸轮形状分1）盘形凸轮：凸轮为半径变化的盘形零件。这是凸轮最基本的形式。（见图5-22）2）移动凸轮：移动凸轮可视为回转中心趋向于无穷远的盘形凸轮，它相

5、对于机架作直线往复移动。移动凸轮机构在靠模仿形机械中应用较多。（见图5-23）3）圆柱凸轮：圆柱凸轮可认为是将移动凸轮卷成圆柱体演化而成的，圆柱凸轮机构属于空间机构。（见图5-24）图5-22盘形凸轮图 备注课时教学设计续页教学程序教学内容讲解、导学方法5-23移动凸轮图5-24 圆柱凸轮（2）按从动件运动形式分1）推杆：从动件作往复直线移动时称为推杆，汽车中的凸轮机构从动件大多为推杆。（见图5-25）2）摆杆：从动件作摆动时称摆杆，部分轿车发动机的配气机构，由上置凸轮轴的凸轮直接驱动摇臂，这个摇臂就属于摆杆。（见图5-29） 图5-25推杆 备注课时教学设计续页教学程序教学内容讲解、导学方法 图5-26 摇臂（3）按从动件端部形状分 1） 尖底从动件：从动件与凸轮为点接触，结构简单，紧凑，尖底能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，实现复杂的运动规律。但因尖底易磨损，故只适宜用于传力不大、低速和传动精确的场合。（见图5-28）图5-28尖底从动件2）滚子从动件：从动件端部装有滚子，磨损较小，可以承受较大载荷，应用最普遍。但因滚子轴有间隙，不能用于高速场合。（见图5-29）备注课时教学设计续页教学程序教学内容讲解、导学方法图5-29滚子从动件3）平底从动件：从动件的底面与凸轮之间易于形成楔形油膜，润滑较好，故常用高速场合