北京技工院校2016机械专业教案：铰链四杆机构的基本性质.docVIP

教案 共7页 科 目 机 械 基 础 授课 日期 9.28 课 时 2 章节名称 铰链四杆机构的基本性质 班级 机电13高技2班 授课方式 演示法、讲授法、任务驱动法等 作业 题数 3 拟用 时间 40 分钟 教学目的 知识目标：掌握铰链四杆机构的曲柄存在条件和判别方法。理解急回特性与死点位置的应用。 能力目标： 1、能够准确判断铰链四杆机构的类型。 2、提高学生分析问题，解决问题的能力。 情感目标：培养学生善观察、爱动手、会动脑、勤思考的良好习惯 。 选 用 教 具 挂 图 1、多媒体课件 2、模 型 3、绘图工具 重 点 曲柄的存在条件急回特性曲柄的存在条件急回特性K与极位夹角θ关曲柄：是能作整周回转运动的连架杆； 摇杆：是只能在某一角度范围内摇摆的连架杆。 【引入新课】（6分钟） 【教学内容】（共58分钟） 一、曲柄存在的条件（30分钟） 1、分析 曲柄是能作整周旋转的连架杆，铰链四杆机构中是否有能作整周旋转的构件，取决于各构件的长度之间的关系，这就是所谓的曲柄存在条件。 证明: ■当构件AB与BC在B1点共线时， 由△AC1D可得：b-a+c≥d b-a+d≥c ■当构件AB与CD在B2点共线时， 由△AC2D可得： a+b≤c+d ■则综合两种情况有： a + d ≤ b + c a ≤ b a + c ≤ b + d a ≤ c a + b ≤ c + d a ≤ d 提问法：教师提问，学生回答，起到互动作用 任务驱动法： 1、课前分组根据给定条件制作四杆机构 2、课上让学生演示制作的四杆机构,观看结果。 讲授法、引导法：引导学生自己得出结论。 观看课件 演示工作原理 教 学 过 程 第 2 页 教 学 内 容 备 注 2、结论——曲柄存在的条件： ①连架杆与机架必有一个是最短杆； ②最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。（杆长条件） 3、铰链四杆机构基本类型的判别方法： 例题： 如图铰链四杆机构中，已知：AB=130mm，BC=150mm，CD=175mm，AD=200mm。若取AD为机架，试判断此机构属于哪一种类型？ 解： 根据铰链四杆机构判定的条件有： AB+AD=130+200=330mm BC+CD=150+175=325mm 即：AB+AD BC+CD 若取AD为机架，此机构是双摇杆机构。 二、急回特性（18分钟） 1、极位夹角：在平面四杆机构中，在摇杆处于两极限位置时，曲柄两位置间所夹的锐角称为极位夹角，用θ表示。 归纳法：引导学生自己归纳，得出结论，加深学生理解。 引导法、练习法： 引导学生根据判定条件，自己判定。 教 学 过 程 第 3 页 教 学 内 容 备 注 C1-C-C2 慢速 C2-C-C1 快速 C1D与C2D即是该机构的极位 2、急回特性 （1）推导 工作行程分析：当曲柄AB按图示方向从AB1匀速地转过φ1=180°+θ而到达AB2时，摇杆由C1D摆到C2D，C点的平均速度为V1，经历时间为t1； 空回行程分析：当曲柄AB从AB2继续匀速地转过φ2=180°-θ而到达AB1时，摇杆由C2D摆到C1D，C点的平均速度为V2，经历时间为t2。则有： 由于曲柄是等速回转的，且φ1 φ2，则t1 t2，所以。 （2）结论 急回特性：机构空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度的性质。 即 3、行程速比系数K 如何表示急回特性的程度呢？引出行程速比系数K，即： 由上式可知： 当θ=0o时，K=1， ，机构没有急回特性； 当θ≠0o时，K1, ，机构有急回特性 4、其它机构 除曲柄摇杆机构以外，摆动导杆机构，偏置曲柄滑块机构等都具有急回运动的特性。 提问法：教师提问，学生回答，起到互动作用 演示法： 用模型演示，引导学生思考 教 学 过 程 第 4 页 教 学 内 容 备 注 5、应用 牛头刨床（摆动导杆机构）在工作时的急回运动特性，可以