机械设计基础电子教案 项目二常用机构-任务三-认识间歇运动机构

课题授课时数2学时周次教学目标知识目标：（1）掌握棘轮机构的工作原理、特点、类型和应用。（2）掌握槽轮机构的工作原理、特点和应用。（3）了解不完全齿轮机构的工作原理、特点和应用。能力目标：（1）能识别各种间歇运动机构并分析其运动特点。（2）能根据工作要求合理选择间歇运动机构类型。（3）能计算棘轮机构和槽轮机构的基本参数。素质目标：（1）通过学习各种间歇运动机构，培养对机械设计的兴趣与创新意识。（2）通过棘轮机构等设计问题，培养设计能力和工匠精神，增强科技发展责任感。（3）通过心理学“棘轮效应”的学习，引导学生自我反思，培养积极向上的人生态度。思政目标通过棘轮机构“只能前进、不可后退”的特性，引申出心理学上的“棘轮效应”——人的消费习惯形成后具有不可逆性，易于向上调整而难以向下调整。引导学生反思自己是否陷入了“棘轮效应”，学会节制和自律，成为更优秀的自己。同时，棘轮机构在起重安全装置中的应用（防止倒转），体现了机械设计中“安全第一”的理念，培养学生的安全意识和责任担当。通过电影放映机槽轮机构的学习，感受技术与艺术结合的魅力。教学重点（1）棘轮机构的工作原理、类型及应用。（2）槽轮机构的工作原理和应用。（3）不完全齿轮机构的工作原理和特点。教学难点（1）棘轮机构转角调节方法。（2）各种间歇运动机构的特点比较与选用。投影仪、计算机、PPT课件、黑板、棘轮机构模型、槽轮机构模型、自行车后轮飞轮实物作业（1）比较棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构的特点及应用场合。（2）简述棘轮机构转角大小的调节方法。教学小结教学过程设计教学组织方法观察牛头刨床的进给运动：刨刀每往复一次，工作台给出一个横向进给，这个进给是间歇的——刨削过程中没有进给，回刀结束时才给出横向进给量。这种将连续运动变为周期性间歇运动的机构就是间歇运动机构。常见的有棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构。1.组成及工作原理：由棘轮、棘爪、摇杆和机架组成。曲柄摇杆机构将曲柄的连续转动转换为摇杆的往复摆动。摇杆顺时针摆动时，主动棘爪啮入棘轮齿槽推动棘轮转动；摇杆逆时针摆动时，棘爪在齿背上滑过，止回爪阻止棘轮倒转，扭簧使棘爪贴紧棘轮。从而将摇杆往复摆动转换为棘轮的单向间歇运动。2.类型：（1）齿式棘轮机构：外啮合（棘爪在棘轮外面）和内啮合（棘爪在棘轮内部，如自行车飞轮）。齿形有锯齿形（单向）和矩形齿（可双向）。 ( (（2）摩擦式棘轮机构：靠摩擦力驱动，能无级调节转角大小，冲击和噪实例引入法动画/视频演示讲授法模型演示教学过程设计教学组织方法声较小。3.特点及应用：结构简单、制造方便、工作可靠。但工作时冲击较大、有噪声，适用于低速轻载、转角不大的场合。（1）送进：牛头刨床工作台横向进给机构；（2）制动：起重设备安全装置，止回棘爪防止棘轮倒转，避免重物自由下落；（3）超越：自行车后轮“飞轮”——脚蹬带动链轮转动时驱动车轮，车轮转速超过链轮时棘爪滑过实现超越。视频动画自行车飞轮演示教学过程设计教学组织方法4.棘轮参数：棘齿偏斜角φ一般取20°（保证棘爪顺利落入齿根）；齿数Z一般取8~30（Z≤250）；模数m由强度确定；顶圆直径D=mz；全齿高h=0.75m；齿顶厚s=m。5.转角调节方法：①改变曲柄长度（改变摇杆摆角）；②用覆盖罩遮挡部分棘轮齿；③用双动棘爪调节。1.组成及工作原理：由带圆销的拨盘、带径向槽的槽轮和机架组成。拨盘等角速转动，圆销未进入径向槽时，槽轮由锁止弧锁住静止；圆销进入径向槽时锁止弧松开，槽轮被驱动转动；圆销脱离径向槽后另一锁止弧又将槽轮锁住。如此循环实现间歇运动。分外啮合和内啮合（转向相同）两种。2.特点及应用：结构简单、工作可靠、传动平稳、能准确控制转角。但转角大小不能调整，在转动始末有冲击。适用于转速较低、要求间歇转动一定角度的分度装置。典型应用：六角车床刀架转位槽轮机构（拨盘转一周，槽轮转1.工作原理：由渐开线齿轮演变而成，主动轮只有一个或几个齿，从动轮跨学科讨论视频/图片展示课堂讨论教学过程设计教学组织方法有正常齿间。有齿部分作用时从动轮转动，无齿圆弧部分作用时从动轮停止，实现间歇运动。主动轮转一周，从动轮可间歇转过1/8、1/4或1周。轮缘装有锁止弧防止停歇期间游动。2.特点及应用：设计灵活、结构简单、工作可靠、传递力大，转动和停歇的次数、时间、转角变化范围大。但进入和退出啮合时速度突变，产生刚性冲击，不宜用于高速。常用于多工位自动机和半自动机工作台的间歇转位及间歇进给机构。有外啮合和内啮合两种。老式电影放映机利用槽轮机构带动胶片以每秒24格的速度间歇经过放映窗口，利用人眼“视觉暂留”作用（物像在视网膜上可滞留0.1~0.4秒）产生连续动态画面。这是机械技术与影视艺术完美结合的经典案例。心理学“棘轮效应”：人的消费习惯形成后具有不可逆性，即易于向上调整而难以向下调整。正如棘轮只能单向转动一样。同学们要反思自己是否陷入了“棘轮效应”，学会理性消费、节制自律，不断向上进步。间歇运动机构将主动件的连续运动转换为从动件的周期性间歇运动。棘轮机构结