平面連桿機構(gòu)機械基礎(chǔ)電子教案

1、機械基礎(chǔ)電子教案6.2平而連桿機構(gòu)【課程名稱】平面連桿機構(gòu)【教材版本】欒學鋼主編。機械基礎(chǔ)（多學時）。北京：高等教育出版社，2010欒學鋼主編。機械基礎(chǔ)（少學時）。北京：高等教育出版社，2010【教學目標與要求】一.知識目標1. 了解錢鏈四桿機構(gòu)的組成和三種基本型式的運動特性與應用。2. 熟悉曲柄存在條件的判別方法。3. 了解含有一個移動副的四桿機構(gòu)。4. 了解較鏈四桿機構(gòu)的運動特性一急回特性和死點。二.能力目的1 .能夠判斷四桿機構(gòu)是否存在曲柄？并根據(jù)已知條件確定四桿機構(gòu)的具體型式。2 .熟悉含有一個移動副的四桿機構(gòu)和三種基本型式的運動特性及應用場合。三.素質(zhì)目標1.了解四桿機構(gòu)的運動是將連

2、續(xù)勻速的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變成變速的搖動或其他型式的運動機構(gòu)，實現(xiàn)運動型式的轉(zhuǎn)化。2,熟悉三種常見的四連桿運動的基本型式的特點。3.能夠根據(jù)曲柄存在條件及取不同構(gòu)件作為機架來判斷出不同的四桿機構(gòu)。四.教學要求1 .熟悉低副接觸四桿機構(gòu)的運動特點和的組成條件。2 .能夠判斷四桿機構(gòu)是否存在曲柄和該機構(gòu)的基本型式。掌握三種機構(gòu)的應用場合?！窘虒W重點】1 .四桿機構(gòu)曲柄存在條件的判別及四桿型式的確定。2 .熟悉三種基本型式的運動特點及應用場合。【難點分析】1 .高、低運動副的區(qū)分和四桿機構(gòu)基本型式的判斷。2 .急回特性的形成，要借助于教具或?qū)嵨镅菔荆詈谜埻瑢W上臺自己體驗。3 .死點的形成條件是曲柄搖桿機構(gòu)中以

3、搖桿作為主動件才可能出現(xiàn)，如果學生有自己使用過縫紉機請他談?wù)勈褂玫母惺茏詈?。在理論上要用力矩的大小等于力與力臂的乘積來決定，如果力臂為0,則無論力有多大，則力矩仍為0?！窘虒W方法】講授為主，配合教具課件演示，最后歸納總結(jié)。【學生分析】從機械零件的靜止運動轉(zhuǎn)變到常用機構(gòu)的教學內(nèi)容，是一個由靜向動的變化過程，要從運動的角度出發(fā)來啟發(fā)學生學習本章的內(nèi)容就比較容易。同時要從具體的構(gòu)件抽象出簡圖來研究運動特點，這也是要改變學生思路的方式。在講課時，一定要把這些特點先告訴學生，以便更快地適應新的教學內(nèi)容。【教學資源】1 .機械基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程。北京：高等教育出版社，2010。2 .吳聯(lián)興主編。機械基礎(chǔ)練習冊。

4、北京：高等教育出版社，2010?！窘虒W安排】4學時（180分鐘）【教學過程】一.開始常用機構(gòu)一章的學習，機構(gòu)的特點是運動的，所以要從運動的角度出發(fā)來研究和分析機構(gòu)，這樣就比較容易理解掌握。要習慣于機構(gòu)簡圖的表示內(nèi)涵及它表示的構(gòu)件運動特點。如書中圖6-3所示。機構(gòu)的種類很多，本書只介紹平面連桿機構(gòu),凸輪機構(gòu)和間歇運動機構(gòu)，其共同特點是將主動件連續(xù)的勻速轉(zhuǎn)動通過機構(gòu)轉(zhuǎn)化成斷續(xù)或不均運的各種運動型式，以滿足實際工作場合的需求。二.新課講授1 .平面連桿機構(gòu)首先要和學生共同回憶機構(gòu)的定義，即構(gòu)件的組合與構(gòu)件之間具有相對的運動，如果沒有相對的運動，就不成機構(gòu)。接著要講明連桿的含義，即長度與橫截面之比值較

5、大才成為桿，桿之間用運動副（如銷軸或滑道）連接。然后再介紹何為平而，即四個桿件的運動都在一個平面內(nèi)或者在相互平行的平而內(nèi)才稱之為平面連桿機構(gòu)。開始講授時，一定要把基本概念闡述嚴密完整。高低運動副的區(qū)別在于是而或是點線接觸，多舉例說明，如板擦與黑板之間是面接觸，而粉筆與黑板是點接觸：滾動軸承是點線接觸的高副連接，滑動軸承的曲而接觸的低副連接。2 .銳鏈四桿機構(gòu)凡是由四個桿件組成的機構(gòu)即是四桿機構(gòu)，它必定有固定不動的機架和兩個與機架相連的連架桿，另一個不與機架相接觸的桿件即為連桿。由于桿件的長度不一，但總能找出其中最短的桿件，將最短桿與其中最長桿的長度之和與其它兩桿長度之和的比較，一定能得出如果大

6、于其它兩桿長度之和，則此機構(gòu)取不同的桿件作為機架，將會出現(xiàn)曲柄搖桿機構(gòu)，雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)等三種不同型式。曲柄即能繞機架的固定轉(zhuǎn)軸作整周轉(zhuǎn)動，而搖桿只能繞機架作某個角度范圍內(nèi)的擺動。3 .雙曲柄機構(gòu)如果雙曲柄的長度相等，又可以根據(jù)雙曲柄的運動方向是否相同或相反分成二種運動特性。講課中重點要結(jié)合中職學生的職業(yè)特點講述機構(gòu)的應用實例，理論要貼近實際，應用到生產(chǎn)實踐中，加深學生的記憶，也使學生學以致用，為用而學，才能調(diào)動學生的學習主動性。4 .含有一個移動副的四桿機構(gòu)常用曲柄滑塊機構(gòu)，把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成移動，如沖壓機。5 .錢鏈四桿機構(gòu)的運動特性急回特性從演示中先讓學生得出結(jié)論入手再按書中圖6-28來

7、分析，著重注意雖然搖桿的行程往返一樣長，但曲柄轉(zhuǎn)過的圓心角都不相等，由于曲柄作等角速運動，走過的圓心角所需要的時間就長，反之所需要的時間就短，在相同的行程中，時間長的其移動的速度必然就慢，反之必然就快，這就導致在搖桿的往返兩個行程產(chǎn)生了不同的行走速度，即一快一慢，出現(xiàn)了快速的回程，這正是機械中空行程所需要的，它可以縮短非工作時間。稱為回程的急回特性。壓力角壓力角的大小影響到從動件的運動受力狀況，壓力角與傳動角互成90度，傳動角的大小由連桿和搖桿的夾角組成，在運動中容易觀察，所以常用傳動角的大小來控制。死點死點形成的前提是在曲柄搖桿機構(gòu)中以搖桿作為主動構(gòu)件，而當搖桿在兩端極限位置時，極位夾角成0°或180°時，曲柄的力臂為0,此時無論施加多大的作用力，曲柄都不可能轉(zhuǎn)動，稱之為死點位置。解決死點位置的方法是加慣性輪，靠慣性的作用沖過死點，或者采用機構(gòu)錯位排列的方法，如圖6-17所示。反之也可以利用死點來作有用的工作，如作夾具或飛機起落架。三.小結(jié)1 .平面連桿機構(gòu)的功能是將連續(xù)勻速的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為非勻速的斷續(xù)或其它運動型式，滿足不同的工作環(huán)境要求。2 .平面連桿機構(gòu)主要由低副聯(lián)接而成的四桿機構(gòu)，根據(jù)組成條件，可以分為曲柄連桿機構(gòu)，雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)，這主要取決于