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平面四杆机构教案设计

《机械基础》教案第10 次课 2 学时授课时间90分钟
教学内容
备注
(包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
课前教学准备
1.白板笔,示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用Flash制作的相应内容的动画课件、展示台、投影仪一套、教师用机;
2.学案(包括教学目标、重点、难点、自学练习题),师生人手一份。

组织教学
1.学生按时进入课室,师生互相问候。

2.检查学生出勤、装束、精神状态情况。

3.宣布本次课题的内容及任务。

教学过程
一、复习有关内容
1.什么是机构?什么是平面机构?
2.什么是低副?低副有哪几种类型?
二、导入新课
用多媒体播放世界上最大的起重机。

导入语:每一个机器都是由若干个机构或构件所组成,那么视屏中的起重机中那些机构和我们今天所学的知识有联系呢?我们带着疑问开始今天的课程!(5分钟)
(6分钟)
电教演示自制课件(打开多媒体课件)
教学内容
备注
(包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
三、讲授新课
一、平面连杆机构
1、定义:由若干
构件和低副组成
的平面机构。

二、铰链四杆机构
1、定义:由四个
杆件通过铰链
(转动副)连
接而成的平面
四杆机构。

2、结构特征
(1)、四个构件
(2)、运动副全为转动副
机架
曲柄-整转副3、组成连架杆
摇杆-摆转副
连杆
4、铰链四杆机构的类型(4分钟)(4分钟)(4分钟)
(5分钟)
铰链四杆机构曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
搅拌机
惯性筛机构
鹤式起重机
教学内容
备注
(包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
(1)、曲柄摇杆机构
以曲柄为主动件:回转摆动举例-搅拌机构
以摇杆为主动件:摆动回转举例-缝纫机机构
(2)、双曲柄机构
○1一般双曲柄机构:等速回转变速回转;举例-惯性筛机构
○2平行双曲柄机构:转向相同、转速相等(两曲柄长度相等且平行);举例-机车联动装置
○3反向双曲柄机构:转向相反、转速不等(两曲柄长度相等但不平行);举例-车门启闭装置(5分钟)
(3分钟)(3分钟)
(3分钟)
321
D C
F
E B
3
5
21
(a)
(b)
A
4
教学内容(包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
(3)、双摇杆机构
摆动摆动举例-起重机
○1等腰梯形机构(两摇杆长度相等时)举例-汽车转向梯形机构
三、曲柄存在的条件
1、曲柄存在条件
(1)、在铰链四杆机构中,能使被连接的两个构件相对转动360度的转动副为整转副。

(2)、整转副存在是曲柄存在的必要条件。

分析:设l1<l4,构件AB要为曲柄,则转动副A应为周转副,为此AB杆应能占据整周中的任何位置,则AB必与AD两次共线。

(5分钟)
(4分钟)(15分钟)
教学内容
(包括:教学手段、时间分配、临时更改等) 由△B 2C 2D 可得: l 1+l 4≤ l 2 + l 3 由△B 1C 1D 可得:
l 3≤(l 4- l 1)+ l 2 l 1+l 3≤ l 2 + l 4 l 2≤(l 4- l 1)+ l 3 l 1+l 2≤ l 3 + l 4
∴AB 为最短杆
若l 1> l 4,如图:
由△B 2C 2D 可得: l 1+l 4≤ l 2 + l 3
由△B 1C 1D 可得:
l 3≤(l 1- l 4)+ l 2 l 3+l 4≤ l 1 + l 2 l 2≤(l 1- l 4)+ l 3 l 2+l 4≤ l 1 + l 3
∴AD 为最短杆
由此,我们可以得出铰链四杆机构曲柄存在的条件为: ○1连架杆和机架中必有一杆是最短杆。

○2最短杆与最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和。

(杆长条件)
l 1≤l 2 l 1≤l 3 l 1≤l 4
l 4≤l 1 l 4≤l 2 l 4≤l 3
教学内容
备注
(包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
注意:上述两个条件必须同时满足,否则不存在曲柄。

四、铰链四杆机构类型的判别方法
a+d≤b+c
(最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和)
a+d>b+c
(最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和)
曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构
与最短杆相邻的杆作机架最短杆作机

与最短杆相
对的杆作机

任意杆作机架
注:a─最短杆;d─最长杆;c、b其余两杆
四、教学巩固
1、通过曲柄存在的条件判断下列机构属于什么类型。

2、学生活动
按人数将学生分为4个大组,并安排设计任务。

第一组:设计曲柄摇杆机构。

第二组:设计双曲柄机构。

(5分钟)(10分钟)
教学内容
备注
(包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
第三组:设计双摇杆机构(a+d≤b+c,a、b为最短与最长杆)。

第四组:设计双摇杆机构(a+d>b+c,a、b为最短与最长杆)。

设计完成后,各组派代表展示本组成果。

六、反馈巡回指导
在学生自学练习的同时,教师进行巡回指导,及时发现学生
中存在的误解或疑惑,纠正认识差距,缩短教师与学生间的距离,
使师生关系融洽和谐。

及时反馈教与学,真正做到教师起主导作
用,学生起主体作用。

实现教法、学法、能力训练三者统一。

七、讲评小结
以学生的自主探究为中心,以问题驱动为主线,在各个环节
中不断地创设情景,设置悬念,并及时的进行点拨引导。

调动了
学生的积极性,激发了他们的学习兴趣,活跃了课堂气氛,较好
的完成了以学生为主体,以教师为主导的教学理念。

(3分钟)。

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