（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題一（1）電子教案

（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題一（1）電子教案（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題一（1）電子教案PAGEPAGE6（中職）機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）單元五課題一（1）電子教案【課題】平面四桿機(jī)構(gòu)（1）【教材版本】【教學(xué)目標(biāo)】1.掌握平面機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)副及分類(lèi)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副及分類(lèi)。教學(xué)難點(diǎn)：1.運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】借助于多媒體課件，將靜態(tài)的圖形直觀(guān)展示；通過(guò)教師的講解、學(xué)生的觀(guān)察、分析、討論，師生充分互動(dòng)，采用大量聯(lián)系實(shí)際的案例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察分析、自主探究的能力，使全體學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中都能有所收獲。【課時(shí)安排】2課時(shí)（45分鐘×2）【教學(xué)建議】教學(xué)中應(yīng)交替使用教材、動(dòng)畫(huà)、實(shí)物和圖片。根據(jù)學(xué)生基本情況及學(xué)習(xí)本次內(nèi)容后的總體反應(yīng)，使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，使學(xué)生積極地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)?！窘虒W(xué)過(guò)程】任務(wù)導(dǎo)入（5分鐘）機(jī)械的種類(lèi)繁多,如汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)床、機(jī)器人、包裝機(jī)等，它們的組成、功用、性能和運(yùn)動(dòng)特性各不相同，但它們的主要部分都是由一些機(jī)構(gòu)（具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件）組成。由于組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件不同，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式也不同，所以機(jī)械的類(lèi)型也多種多樣。生活生產(chǎn)中的推拉式門(mén)窗、鶴式起重機(jī)、挖掘機(jī)等（見(jiàn)圖5-1-1）都有平面連桿機(jī)構(gòu)。本課題將通過(guò)對(duì)常用機(jī)構(gòu)之一的平面四桿機(jī)構(gòu)的介紹，使讀者了解它們的工作原理，認(rèn)識(shí)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，懂得如何選擇和使用。a.推拉式門(mén)窗b.鶴式起重機(jī)c.挖掘機(jī)圖5-1-1平面連桿機(jī)構(gòu)試一試驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)腳踏驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖?),觀(guān)察腳踏驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。想一想1.縫紉機(jī)腳踏驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是如何將踏板的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的圓周轉(zhuǎn)運(yùn)的？2.縫紉機(jī)腳踏驅(qū)動(dòng)機(jī)械出現(xiàn)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題時(shí)如何解決？新課講授（75分鐘）1.平面機(jī)構(gòu)概述1.1平面機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)按其運(yùn)動(dòng)空間分為平面機(jī)構(gòu)和空間機(jī)構(gòu)。各構(gòu)件都在同一平面或平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為平面機(jī)構(gòu)，否則稱(chēng)為空間機(jī)構(gòu)。如圖5-1-2所示鄂式破碎機(jī)為平面機(jī)構(gòu)，圖5-1-3所示飛機(jī)起落架為空間機(jī)構(gòu)。圖5-1-2顎式破碎機(jī)圖5-1-31.2運(yùn)動(dòng)副及分類(lèi)1.2.1構(gòu)件自由度和運(yùn)動(dòng)副（1）自由度因?yàn)闃?gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元，如圖5-1-4所示，AB為一個(gè)構(gòu)件，在其運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)可以產(chǎn)生三個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即隨基點(diǎn)A沿x方向、y方向的移動(dòng)及繞基點(diǎn)A的轉(zhuǎn)動(dòng)。構(gòu)件具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱(chēng)為構(gòu)件的自由度。顯然，作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件具有三個(gè)自由度，可用x、y、α這三個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的位置參數(shù)來(lái)表示。圖5-1-4構(gòu)件自由度（2）運(yùn)動(dòng)副及約束兩個(gè)構(gòu)件既直接接觸又能保持一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接，稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)副。構(gòu)件之間組成運(yùn)動(dòng)副，它們的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)就受到一定的限制，自由度隨之減少，我們把這種限制稱(chēng)為約束。構(gòu)件消失的自由度數(shù)等于它所受到的約束數(shù)。1.2.2運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副按兩構(gòu)件接觸的幾何特征分為高副和低副。（1）高副兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線(xiàn)接觸的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為高副，如圖5-1-5示。高副因其為點(diǎn)或線(xiàn)接觸，接觸壓強(qiáng)較大，但比較靈活，易于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。圖5-1-5平面高副（2）低副兩個(gè)構(gòu)件通過(guò)面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為低副。低副按兩構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)特征分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副。①轉(zhuǎn)動(dòng)副如圖5-1-6a所示，構(gòu)件1與構(gòu)件2以圓柱面方式接觸，這種運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為轉(zhuǎn)動(dòng)副，或稱(chēng)為鉸鏈。圖5-1-6b為轉(zhuǎn)動(dòng)副的簡(jiǎn)圖符號(hào)，小圓中心表示轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線(xiàn)位置。a．b.圖5-1-6轉(zhuǎn)動(dòng)副②移動(dòng)副如圖5-1-7a所示，構(gòu)件1與構(gòu)件2以棱柱面相接觸，這種運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為移動(dòng)副。圖5-1-7b為移動(dòng)副的簡(jiǎn)圖符號(hào)，直線(xiàn)表示移動(dòng)導(dǎo)路中心線(xiàn)位置。低副因其為面接觸，接觸壓強(qiáng)小，故較耐用，傳力性能好。a．b.圖5-1-7移動(dòng)副*1.3運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)及其表達(dá)方式構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副的規(guī)定符號(hào)見(jiàn)表5-1-1。表5-1-1構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副的規(guī)定符號(hào)名稱(chēng)簡(jiǎn)圖符號(hào)名稱(chēng)簡(jiǎn)圖符號(hào)構(gòu)件軸，桿機(jī)架基本符號(hào)三副元素構(gòu)件機(jī)架是轉(zhuǎn)動(dòng)副的一部分機(jī)架是移動(dòng)副的一部分構(gòu)件的永久聯(lián)接平面高副齒輪副外嚙合內(nèi)嚙合平面低副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副凸輪副*1.4平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖無(wú)論對(duì)已有機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，還是設(shè)計(jì)新的機(jī)構(gòu)，都要從分析機(jī)構(gòu)圖形著手。撇開(kāi)實(shí)際機(jī)構(gòu)中與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的因素（例如構(gòu)件的形狀、組成構(gòu)件的零部件數(shù)目和運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)等），用簡(jiǎn)單的線(xiàn)條和符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定的比例表示出機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的圖，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的功用：(1)設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，用于傳動(dòng)方案的比較；(2)用于現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析。以圖5-1-8所示的縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)為例，說(shuō)明繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方法和步驟。(1)找出各構(gòu)件撥動(dòng)主動(dòng)件踏板1，按運(yùn)動(dòng)傳遞順序找出從動(dòng)件連桿2、曲柄3等可動(dòng)件和機(jī)架4，如圖5-1-8a所示。(2)找出聯(lián)接構(gòu)件的各運(yùn)動(dòng)副由機(jī)架的一端開(kāi)始，按構(gòu)件聯(lián)接的順序，找出機(jī)架與踏板、踏板與連桿、連桿與曲軸、曲軸與機(jī)架的另一端相聯(lián)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)副，它們分別是轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B、C、D，如圖5-1-8b所示。a．b.圖5-1-8(3)確定各運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置逐一量出各運(yùn)動(dòng)副（轉(zhuǎn)動(dòng)副）中心A與B、B與C、C與D、A與D之間的實(shí)際長(zhǎng)度。(4)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖①過(guò)機(jī)架AD作坐標(biāo)系Oxy②選取長(zhǎng)度比例尺③按幾何關(guān)系作圖先作與機(jī)架相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)動(dòng)副A、D。在OX軸上取線(xiàn)段AD。再作主動(dòng)件AB，與ox軸成任意角。最后作從動(dòng)件BC、CD，以B為圓心，以BC為半徑作弧；再以D為圓心，以CD為半徑，兩弧交得C、C＇點(diǎn)，根據(jù)機(jī)構(gòu)實(shí)際情況取C點(diǎn)，連BC、DC。④在A、B、C、D處分別畫(huà)出運(yùn)動(dòng)副符號(hào)，并按數(shù)字順序標(biāo)注構(gòu)件。在主動(dòng)件上畫(huà)上表示運(yùn)動(dòng)方向的箭頭，便得機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖5-1-8b所示。若已給出主動(dòng)件某個(gè)位置值，如，便可按上述方法，畫(huà)出機(jī)構(gòu)在主動(dòng)件位于60°時(shí)的機(jī)構(gòu)位置圖。未按一定比例表示出各運(yùn)動(dòng)副間準(zhǔn)確的相對(duì)位置，只是表示機(jī)構(gòu)組合方式的機(jī)構(gòu)圖，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)示意圖。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及作業(yè)（10分鐘）1、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。通過(guò)學(xué)生的自我評(píng)價(jià)，使其能夠進(jìn)行客觀(guān)地自我反思，清晰地認(rèn)識(shí)自我、自我總結(jié)的一個(gè)過(guò)程；通過(guò)小組評(píng)價(jià)，可以使學(xué)生更加注重小組的團(tuán)結(jié)協(xié)作、互相學(xué)習(xí)，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)；通過(guò)教師評(píng)價(jià)，體現(xiàn)教師在教學(xué)中的另一主體地位，引導(dǎo)教學(xué)的方向