铰链四杆机构的性质 教案

机械基础

机 械 基 础

第一学年 机 械 项目 6 基

第一学期 础

教案编号 课 时 总课时 2 32

课题名称 章 教 学 目 标 教 节 知识目标 能力目标 情感态度 价值观 学

认识平面连杆机构

任务二 铰链四杆机构的性质

1.了解铰链四杆机构的急回特性及应用实例; 2.掌握铰链四杆机构的死点位置及应用实例 培养学生能够应用铰链四杆机构性质的能力 培养学生对铰链四杆机构性质的理解与学习的兴趣 1、急回特性 2、死点位置 铰链四杆机构死点位置的辨别 教 室 多媒体、机械挂图、 准备课件、挂图 讲授法、讨论法、演示法 教学活动设计

重点 难点

重点难点 教学环境 教学资源 课前准备 教法建议

序号 1

主要教学内容 一、急回运动特性 二、铰链四杆机构死点位置的

师生活动设计 学生、老师互动讨论为主 教师重点介绍 教师重点介绍

2 3

辨别 三、导杆机构

教 学 实 施 步 骤

教学 环节 复习 提问: 旧课

教学内容及教师活动

学生活动

时间 分配

1. 铰链四杆机构曲柄存在的条件(类型判断)

分别找学生回答

10ˊ

知识链接 一、急回运动特性 ⒈铰链四杆机构的急回特性和行程速比系数 ⑴模型引入 ⑵基本概念 ①极位夹角θ ②摆角φ ③急回特性 ④行程速比系数 老师具体讲解、 学 生互动讨论 8’

K
(反复演示曲柄摇杆机构的运动, 注意当曲柄作主动件时, 摇杆往复摆动的状况。 ) [提问]:从演示中,你发现了什么? 2、归纳: (板书) a.能使用主动件曲柄的整周回转运动转换成摇杆的往复运 动。 b.曲柄主动件,且作匀速转动时,摇杆摆向与曲柄转向相 同时(工作行程)的摆动速度慢于摇杆摆向与曲柄转向 相反时(空回行程)的摆动速度。 c.急回特性:主动件曲柄作等速转动,而摇杆空回行程的 平均速度大于工作行程的平均速度。 (机构为什么会形成急回特性,再用教具演示,及用挂 图分析) 。 3、急回特性形成原因: (板书) (用挂图 1 和多媒体分析) 15’

老师具体讲解

图1 [分析]: (板书) (1) CD 位置: AB1→AB2 曲柄 AB 摇杆 用挂图以图形并 (工作行程)左极限 茂的形式,结合知识 点进行具体的讲解, 时间: 并让学生思考,举例 说出自己平时见到过 转角:φ 1=1800 + θ = C1C2 转速:ω (等速) (平均) (2) 位置: C2D→左极限 C1D 时间:t2 转角:φ 2=1800 – θ ψ = C2C1 转速:ω (等速) v2(平均) ∵ φ
1

15’

C1D→右极限 C2D 时间:t1 t1 摆角:ψ

的零件。

摆速:v1 10’

A B2→AB1

(空回行程)右极限

时间:t2 摆角:

摆速:

教师重点介绍并 用挂图,以图形并茂

> φ

2

∴ t1 > t2

的形式,结合

又∵

C1C2 = C2C1

∴ v2(平均)> v1(平均)

形成原因: (板书) 摇杆来回摆程相同而所时间不同,因此来回速度不同。 2. 常见具有急回特性的机构及在生产中的应用意义 ⑴摆动导杆机构 ⑵偏心曲柄滑块机构 教师重点介绍并 用挂图,以图形并茂 的形式,结合知识点 进行具体的讲解,并 7’

⑵具有急回特性的判别依据及急回特性在生产中应用 让学生思考 的意义 ① 判别依据:当行程速比系数 K > 1 时,机构具有 急回运动特性,且 K 值越大,机构的急回特性越显著。但 急回特性越显著,机构的传动平稳性会有所下降。 ② 行程速比系数 K 与极位夹角θ 的关系:K =(180° + θ )/ (180°- θ )。 ③急回运动特性在生产中应用的意义 二、铰链四杆机构死点位置的成因及辨别 ⒈模型引入 由学生动手操作 10’

(演示):(上节课以曲柄摇杆机构的曲柄作主动件, 教具——发现死点 分析了急回特性,现在以摇杆作主动件,机构运动状况如 何?有什么特性?) 2.死点位置概念 由学生回想初学 缝纫机的经验——卡 死,不动,倒转说明

当主动件处于两极限位置时, 连杆与从动件处于两次共 机构确实存在死点 线的位置,这个位置称为死点位置 ⒊死点位置产生的原因 当机构中连杆与从动件处于两次共线的位置时, 主动件 通过连杆传给从动件的驱动力通过从动件铰链的中心, 驱动 力对从动件的回转力矩为零。 ⒋死点位置产生时伴随的现象 当机构处于死点位置时, 从动件将出现运动方向不确定 或被卡死现象。

⒌死点位置的克服方法 ⑴利用从动件自重或安装飞轮加大惯性的方法, 借惯性 作用使机构闯过死点。 ⑵增设辅助机构。 ⑶多组机构错列。 六、曲柄滑块机构 1. 演化过程 2. 运动特性 曲柄滑块机构的运动特点是将曲柄的连续转动转化为 滑块的往复运动, 或将滑块的往复运动转化为曲柄的连续转 动。 3. 类型 ⑴对心曲柄滑块机构。 ⑵偏心曲柄滑块机构。 4. 应用(冲压机、内燃机) 三、导杆机构 ⑴摆动导杆机构 ⑵转动导杆机构 课后作业 教材课后练习的 3、4、5 题 小结: 课堂 小结 1、急回运动特性 2、铰链四杆机构死点位置的成因及辨别 3、导杆机构 铰链四杆机构的性质 板书 设计 一、急回运动特性 二、铰链四杆机构死点位置的成因及辨别 三、导杆机构 5’ 10’


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