《机械基础》教案中铰接四杆机构的基本性质 教学目标: 1、认知目标:了解曲柄存在的条件,掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构的条件和双摇杆机构。2、能力目标:培养学生的自学能力,使他们能够在实践或生产中解决相关技术问题,特别是运用归纳和演绎推理方法解决相关技术问题。讲座的主要内容: 1、曲柄存在的条件;2、曲柄摇杆机构的构造条件;3、双曲柄机构的建设条件;4、双摇杆机构的建设条件。要点: 1、曲柄摇杆机构的组成条件;2、双曲柄机构的组成条件;3、双摇杆机构的组成条件。难度:曲柄存在的条件。教学过程: 1、复习相关内容(6分钟): 1、铰接四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。2、曲柄:用转动副与车架连接并能围绕转动副连续转动的部件。曲柄摇杆机构:一种铰接式四杆机构,其中一根连杆为曲柄,另一根连杆为摇杆,曲柄连续转动,摇杆在一定范围内来回摆动。双曲柄机构:一种铰接四杆机构,其中两个连杆为曲柄,两个曲柄进行连续的全圆旋转。双摇杆机构:两根连杆为铰链式摇杆四杆机构,两摇杆在一定范围内往复摆动。2.新课介绍(4分钟):通过曲柄摇杆机构的物理模型演示两个共线位置,提出问题,引导学生认为曲柄的存在必须满足一定的条件(设置悬念)。
3.新课教学(33分钟): (1)曲柄存在的条件: 1.已知:AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,如图5-17所示,详细分析 2. 第一次共线时: 必须有三个 AC 公式之一:最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其他两个长度之和棒。6.自制课件视听演示(打开多媒体课件),展示铰接四杆机构的三种基本形式与四杆长度的关系。分析思考曲柄的存在;在有曲柄的情况下,哪根杆可能是曲柄?7. 得出曲柄存在的条件是:最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和;其中一根连杆或框架是最短的杆。(2) 曲柄摇杆机构条件的推理与演绎: 1. 演示两种曲柄摇杆机构,看看它们的固定部分有什么特点?2、曲柄摇杆机构条件分析(由于曲柄的存在,曲柄存在的两个条件要同时满足): 1、最短杆的长度之和最长的杆小于或等于其他两根杆的长度之和;2. 以最短杆的相邻杆为框架。(3) 推导双曲柄机构的构成条件: 1.双曲柄机构的固定件有什么特点?2、双曲柄机构的组成条件分析(由于曲柄的存在,应同时满足曲柄存在的两个条件): 1、最短杆的长度之和最长的杆小于或等于其他两根杆的长度之和;2. 使用最短的杆作为架子。(4)推理推导双摇杆机构的组成条件: 1、双摇杆机构的固定件有哪些特点?2、分析得出双摇杆机构的组成条件(因为没有曲柄,只要不满足曲柄存在的两个条件之一即可):(1)如果满足第一个条件,但不满足第二个条件,则可以形成双摇杆机构: 1、当最短杆和最长杆的长度之和小于或等于和时另外两根杆的长度;2. 取最短杆的对面杆作为框架。

(2)如果不满足第一个条件,也可以形成双摇杆机构: 1.当最短杆和最长杆的长度之和大于其他两杆的长度之和时;2、无论用哪根拉杆做车架,都可以组成双摇杆机构。(5)分析解释记忆的方法和技巧:深入了解曲柄存在的条件,分析曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构中哪些曲柄存在,哪些不存在;并与上述条件进行比较。记忆 。4.举例说明题: 5-1:四杆铰链机构中四杆的长度尺寸为:AB=130mm,BC=150mm,CD=175mm,AD=200mm。如果以 AD 杆为框架,尝试判断这个机制属于哪一种机制?(黑板上的解法过程)解法:AB为最短杆,AD为最长杆,它们的长度之和为AB+AD=130+200=330(mm)铰链四杆机构有曲柄的条件,另外两者的长度之和杆是 BC+CD=150+175 =225(mm)。最短杆和最长杆的长度之和大于其他两根杆的长度之和。无论采用哪根杆作为框架,都构成双摇杆机构。因此,以AD杆为框架,该机构属于双摇杆机构类型。5-2:铰接四杆机构中四杆的长度尺寸为:AB=450mm,BC=400mm,CD=300mm,AD=200mm。请问曲柄摇杆机构是用哪根杆做框架的?如果以 BC 作为机架,你会得到什么机制?如果你拿一个 CD 架,你会得到什么机制?(黑板上的解法过程)解法:AD为最短杆,AB为最长杆,它们的长度之和为AD+AB=200+450=650(mm),另外两个长度之和杆是 BC+CD=400+300 =700(mm)。
最短杆和最长杆的长度之和小于其他两根杆的长度之和。(1)若以最短连杆的相邻连杆为框架,则形成曲柄摇杆机构。因此,以AD杆的相邻杆AB或CD为框架,即可得到曲柄摇杆机构。(2)如果用最短的杆做车架,则形成双曲柄机构。因此,以AD杆为框架,可以得到双曲柄机构。(3)若以最短杆的相对杆为框架,则形成双摇杆机构。因此,以AD杆的对侧杆BC为框架,可以得到双摇杆机构。5、自学练习:铰链四杆机构的四杆长度尺寸为:AB=45mm,BC=90mm,CD=70mm,AD=100mm。如果以AD杆为齿条,这个机构是什么机构?6、反馈式导游:在学生自主练习的同时,教师进行巡回指导,及时发现学生间的误解或疑虑铰链四杆机构有曲柄的条件,纠正理解上的差距,拉近师生距离,做好师生关系和学生和谐。及时反馈教与学,使教师发挥主导作用,学生发挥主体作用。实现教、学、能力培养的统一。7、解说小结:本课的主要内容是利用铰接四杆机构的基本性质,即三种基本形式的组成条件来判断铰接四杆机构的类型。通过这堂课的学习,掌握曲柄的存在条件和三种基本形式的构成条件,学会用所学知识解决实际问题,即判断铰链四杆机构的类型,如何获得曲柄-摇杆机构,双杆机构曲柄机构和双摇杆机构?(板书画部分) 8. 作业:









