汽車機(jī)械基礎(chǔ)高教版教案：平面連桿機(jī)構(gòu)吳建蓉編

教師授課教案20/20學(xué)年第學(xué)期課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)課題第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第1節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖授課方法講授所需教具多媒體課件授課時(shí)間月日節(jié)月日節(jié)月日節(jié)月日節(jié)授課班級(jí)目的要求.知道機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.知道與零件的關(guān)系。.掌握運(yùn)動(dòng)副的概念及分類。.知道常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的符號(hào)。舊知復(fù)習(xí).制動(dòng)液、液壓油、防凍液與制冷劑的主要性能要求。.制動(dòng)液、液壓油、防凍液與制冷劑的選擇及使用原則。重點(diǎn)難點(diǎn).機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動(dòng)副的概念及分類。.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。教學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)5分鐘第1節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖第2節(jié) 35分鐘小結(jié)5分鐘課后作業(yè)教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：.制動(dòng)液、液壓油、防凍液與制冷劑的主要性能要求。.制動(dòng)液、液壓油、防凍液與制冷劑的選擇及使用原則。講授新課： 第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第1節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖一、機(jī)器與機(jī)構(gòu).機(jī)器的組成雖然機(jī)器的品種、構(gòu)造、性能和用途各不相同，但是它們都是由四個(gè)部分組成的，即動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、傳動(dòng)部分和控制部分。St9|機(jī)器的組成部分機(jī)器類別動(dòng)力部分執(zhí)行部分傳動(dòng)部分控制部分波輪洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)波輪帶傳動(dòng)微電麻摩托車內(nèi)燃機(jī)車輪鏈轉(zhuǎn)動(dòng).E軸電氣控制汽車內(nèi)燃機(jī)車輪變速箱,差速器電氣、澈電腦1.業(yè)機(jī)械手電動(dòng)機(jī)機(jī)械手齒輪傳動(dòng),連桿傳動(dòng)微電腦普通車床電動(dòng)機(jī)卡已與刀具齒輪傳動(dòng)、帶侍動(dòng)等電氣控制.機(jī)器的共同特征綜合以上的各種不同機(jī)器，它們之間都存在著一些共同的特征：1）任何機(jī)器都是由許多實(shí)物人為的組合而成的。2）組成機(jī)器的各部分實(shí)物之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3）所有的機(jī)器都能作有效的機(jī)械功，代替或減輕人類的勞動(dòng)，或進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換。結(jié)論：凡是機(jī)器都應(yīng)當(dāng)同時(shí)具備以上三個(gè)特征。.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)只具有機(jī)器的前兩個(gè)特征，沒(méi)有后一個(gè)特征。即機(jī)構(gòu)也是人為的實(shí)物組合，各個(gè)組成部分之間也具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器一般由一種或多種機(jī)構(gòu)組成。由于機(jī)器的執(zhí)行運(yùn)動(dòng)要求不同，組成機(jī)器的機(jī)構(gòu)也不相同。從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，機(jī)器與機(jī)構(gòu)沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，習(xí)慣上將機(jī)器與機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。.機(jī)械的類型按照機(jī)械的主要用途不同，機(jī)械可分為：（1）動(dòng)力機(jī)械用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與其它形式能量之間轉(zhuǎn)換的機(jī)械，如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、液壓泵、空壓機(jī)等。（2）加工機(jī)械用來(lái)改變物體結(jié)構(gòu)或形狀的機(jī)械，如金屬加工機(jī)床、壓力機(jī)、軋鋼機(jī)、粉碎機(jī)、織布機(jī)、包裝機(jī)等。（3）運(yùn)輸機(jī)械用來(lái)改變?nèi)嘶蛭矬w空間位置的機(jī)械，如汽車、火車、飛機(jī)、電梯、輪船、起重機(jī)等。（4）信息機(jī)械用來(lái)獲取或處理各種信息的機(jī)械，如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)、照相機(jī)、攝像機(jī)等。二、構(gòu)件與零件.構(gòu)件構(gòu)件是機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元構(gòu)件可以是單一的零件，也可以是多個(gè)零件組成的剛性連接體這些剛性連接的零件之間不能產(chǎn)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。.零件零件是組成機(jī)器的每一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體是機(jī)器制造的基本單元，如螺釘、螺帽、齒輪、軸承等。三、運(yùn)動(dòng)副及其分類.運(yùn)動(dòng)副使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸、又能保持一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接形式稱為運(yùn)動(dòng)副。.運(yùn)動(dòng)副的分類根據(jù)運(yùn)動(dòng)副中兩構(gòu)件的接觸形式不同，平面運(yùn)動(dòng)副分為低副和高副。（1）低副指兩個(gè)構(gòu)件之間作面接觸的運(yùn)動(dòng)副，稱為低副。低副又分為轉(zhuǎn)動(dòng)副（兩構(gòu)件在接觸面作相對(duì)轉(zhuǎn)珈口移動(dòng)副（兩構(gòu)件在接觸面作相對(duì)直線移動(dòng)）。（2）高副指兩個(gè)構(gòu)件之間通過(guò)點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖用線條表示構(gòu)件，用簡(jiǎn)單的符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)副的類型，按一定比例確定運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，這種表示機(jī)構(gòu)與構(gòu)件運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)明圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的符號(hào)見(jiàn)表-2。課堂練習(xí):小結(jié)：.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動(dòng)副的概念及分類。.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。教師授課教案20 /20學(xué)年第學(xué)期課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)課題第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第2節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)授課方法講授所需教具多媒體課件授課時(shí)間月日月日月日月日

節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)授課班級(jí)目的要求.知道平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.會(huì)判別平面連桿機(jī)構(gòu)的形式。舊知復(fù)習(xí).機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動(dòng)副的概念及分類。重點(diǎn)難點(diǎn).平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。教學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)5分鐘第3節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)第4節(jié) 35分鐘小結(jié)5分鐘課后作業(yè)教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：1.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動(dòng)副的概念及分類。講授新課： 第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第2節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)一、平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：將主動(dòng)桿件的連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)桿件的變速擺動(dòng)或移動(dòng)。桿件：平面連桿機(jī)構(gòu)的四個(gè)構(gòu)件大部分呈桿狀，習(xí)慣上稱其構(gòu)件為桿件。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：4個(gè)桿件經(jīng)過(guò)4個(gè)鉸鏈（即轉(zhuǎn)動(dòng)副）連接而成，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。機(jī)架：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件4稱為機(jī)架。連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件1、3稱為連架桿。連桿：連接兩連架桿的構(gòu)件2稱為連桿。曲柄：能相對(duì)機(jī)架作3600轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿1稱為曲柄。搖桿：相對(duì)機(jī)架作小于360°范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)的連架桿3稱為搖桿。按不同運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本形式。c⑸結(jié)構(gòu) 的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖??鏡鏈四桿機(jī)構(gòu)1一曲柄?一連桿一一搖桿孑金一機(jī)架.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿中有一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿，則該機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。.雙曲柄機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿都為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。.雙搖桿機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿都為搖桿，該機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式的判別鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)屬于哪一種類型不僅取決于機(jī)構(gòu)中各桿件的長(zhǎng)度關(guān)系，還與選取哪一個(gè)桿件作機(jī)架有關(guān)。首先，要看四桿機(jī)構(gòu)各桿件的長(zhǎng)度，如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其余兩桿之和，則該機(jī)構(gòu)不可能存在曲柄，只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)。其次，如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿之和，則該機(jī)構(gòu)可能存在曲柄，但還要看取哪一個(gè)桿件作為機(jī)架，才能確定是否存在曲柄。（1）如果取最短桿的相鄰桿作為機(jī)架，最短桿作為曲柄，另一連架桿作為搖桿，則該機(jī)構(gòu)存在曲柄，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（2）如果取最短桿作為機(jī)架，相鄰兩桿件均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)存在兩個(gè)曲柄，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。（3）如果取最短桿的對(duì)面桿件作為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)無(wú)曲柄存在，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。課堂練習(xí)

小結(jié)：.平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。20 /20學(xué)年教師授課教案20 /20學(xué)年章節(jié)課題第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第3節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性與演化授課方法講授所需教具多媒體課件授課時(shí)間月日節(jié)月日節(jié)月日節(jié)月日節(jié)授課班級(jí)目的要求.了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。.知道鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。舊知復(fù)習(xí).平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。重點(diǎn)難點(diǎn).平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。第學(xué)期課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)

教學(xué)過(guò)程復(fù)習(xí)5分鐘第3節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性與演化35分鐘小結(jié)5分鐘課后作業(yè)教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：1.平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。講授新課： 第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第3節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性與演化一、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)特性.急回特性當(dāng)曲柄作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的速度不相等。擺動(dòng)回來(lái)的速度快，擺動(dòng)過(guò)去的速度慢，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿快速擺回的特性稱為急回特性。

1800+^圖9-21曲1800+^圖9-21曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性分析(1)運(yùn)動(dòng)特性分析I：作行程設(shè)曲柄AB為主動(dòng)件，以等角速度q作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；搖桿CD為執(zhí)行件，向右擺動(dòng)為工作行程，向左擺動(dòng)為返回行程。主動(dòng)件作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件在返回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，稱為急回特性。(2)工程應(yīng)用第一種情況：工作慢速前進(jìn)、快速返回，以利于切削、沖壓等工作的進(jìn)行，如圖9-22所示刨床的切削加工，具有急回特性，有利提高生產(chǎn)率。第二種情況：正、反行程均在工作，無(wú)急回要求，如的-23所示印染中布匹的定折機(jī)構(gòu)，這時(shí)K=1。第三種情況:某些要求快進(jìn)慢退的機(jī)構(gòu)，如用于礦山破碎礦石的顎式破碎機(jī)，要求顎板快進(jìn)慢退，使被破碎的礦石能及時(shí)退出顎板，避免礦石破碎過(guò)細(xì)，K<1。

圖972刨床切削加工 圖9-23定折機(jī)構(gòu).傳力特性（1）壓力角與傳動(dòng)角在圖9-25所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)件曲柄經(jīng)連桿傳遞到從動(dòng)件搖桿上C點(diǎn)的力F，與受力點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度%之間所夾的銳角a，稱為機(jī)構(gòu)在該位置的壓力角。壓力角a的余角》稱為傳動(dòng)角。結(jié)論：壓力角a和傳動(dòng)角7在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是變化的。圖9-25傳力特性分析（2）死點(diǎn)位置在圖9-21所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，如果取搖桿作為主動(dòng)件，曲柄作為從動(dòng)件，當(dāng)搖桿在左、右兩個(gè)極限位置時(shí)，連桿與曲柄共線，通過(guò)連桿施加于曲柄的作用力正好經(jīng)過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心4耳C1或AB2C2共同在一條直線上，連桿對(duì)曲櫥點(diǎn)的推動(dòng)力矩為零，無(wú)法使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)頂死現(xiàn)象，使整個(gè)機(jī)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。結(jié)論：為了使機(jī)構(gòu)可以順利地通過(guò)死點(diǎn)，可以在曲柄上安裝飛輪，利用轉(zhuǎn)動(dòng)慣性輪闖過(guò)死點(diǎn)位置，或用錯(cuò)位的方法來(lái)克服死點(diǎn)位置。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)當(dāng)搖桿的長(zhǎng)度為無(wú)限長(zhǎng)時(shí)，搖桿的左、右極限位置的夾角將變成零，搖桿的搖動(dòng)變成了滑動(dòng)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。分類：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)按曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心與滑塊是否在同一條直線上，分為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和