范文一:铰链四杆机构的基本性质
曲柄存在的条件
授课教师:
授课时间: 2005年11月 9日 (星期 三 ) 授课班别:
授课地点: 多媒体1室
教学内容: 中等职业技术学校《机械基础》第五章第二节
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
构和双摇杆机构的构成条件。 2、
能力目标:培养学生的自学能力,使他们能在实习或生产中解决
相关的技术问题,特别是能运用归纳和演绎两种推理方法解决相关技术难题。 3、
思想目标:培养学生的归纳演绎的方法和分析、解决问题的思考
方法。 教学重点: 1、 2、 3、
曲柄摇杆机构的构成条件; 双曲柄机构的构成条件; 双摇杆机构的构成条件。
教学难点:曲柄存在的条件
教学准备:1、白板笔,示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用Flash制
作的相应内容的动画课件、展示台、投影仪一套、教师用机;
2、教案(包括教学目标、重点、难点、自学练习题),师生人手一份
教学方法:十步(实物模具演示、提问设置悬念、分析、得出结论、推理演绎、电教演示、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结)教学法,直观演示教学法,启发—研究法、电化教学法。
教学过程: 一、复习有关内容:
1、铰链四杆机构有三种基本形式,即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2、曲柄:与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。 3、摇杆:与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。 4、曲柄摇杆机构:一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构,其中曲柄作连续整周旋转运动,摇杆在一定范围内作往复摆动。
5、双曲柄机构:两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构,其中两曲柄都作连续整周旋转运动。
6、 双摇杆机构:两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构,其中两摇杆都在一定范
围内作往复摆动。 二、导入新课:
通过曲柄摇杆机构的实物模型演示其两共线位置,设疑提问,引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件(设置悬念)。 三、讲授新课:
(一)曲柄存在的条件:
1、已知:AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,如图5-17所示,进行详细分析。 2、第一次共线时: AC1D构成一个三角形,有两边之和大于第三边。
b-a+d≥c a+c≤b+d.
3、第二次共线时:AC2D构成一个三角形,有两边之和大于第三边。 即:a+b≤c+d.
4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线,有: (1)a+d≤b+c; (2)a+c≤b+d; (3)a+b≤c+d.
5、分析思考以上三式得出结论: (1) a是最短杆;
(2) b、c、d中有一杆为最长杆;
(3) 三式中必然有一式是:最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
6、电教演示自制课件(打开多媒体课件),展示铰链四杆机构的三种基本形式与四杆长度的关系。分析思考哪些情况有曲柄存在;在曲柄存在的情况下,哪一杆件可能为曲柄?
7、得出推论,即曲柄存在的条件是:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余
两杆长度之和;连架杆或机架中有一个是最短杆。 (二)推理演绎曲柄摇杆机构构成的条件:
1、演示两种曲柄摇杆机构,看其固定件有什么特征?
2、分析得出曲柄摇杆机构构成的条件(因有曲柄存在,应同时满足曲柄存在的两条件):
1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和; 2、以最短杆的相邻杆为机架。 (三)推理演绎双曲柄机构的构成条件: 1、演示双曲柄机构的固定件有什么特征?
2、分析得出双曲柄机构的构成条件(因有曲柄存在,应同时满足曲柄存在的两条件):
1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和; 2、以最短杆为机架。
(四)推理演绎双摇杆机构的构成条件: 1、演示双摇杆机构的固定件有什么特征?
2、分析得出双摇杆机构的构成条件(因无曲柄存在,曲柄存在的两条件只要有一个不满足):
(1)满足第一个条件,但第二个条件不满足,就可构成双摇杆机构: 1、当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和; 2、以最短杆的相对杆为机架。
(2)第一个条件不满足,也可构成双摇杆机构:
1、当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和; 2、无论以哪根杆为机架,均可构成双摇杆机构。
(五)分析讲解记忆的方法和技巧:深刻理解曲柄存在的条件,分析曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构中哪些有曲柄存在,哪些没有曲柄存在;并与上述条件进行对比记忆。 (六)范例讲解题
1、 例5—1:铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为:AB=130mm,BC=150mm,
CD=175mm,AD=200mm。若取
试判断此机构属于哪一种类型?
(板书解答过程)解:∵AB它们的长度之和为其余两杆长度之和成双摇杆机构。
在学生自学练习的同时,教师进行巡回指导,及时发现学生中存在的误解或疑惑,纠正认识差距,缩短教师与学生间的距离,使师生关系融洽和谐。及时反馈教与学,真正做到教师起主导作用,学生起主体作用。实现教法、学法、能力训练三者统一。 六、讲评小结:
本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本性质,即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构的类型。通过这次课的学习,我们应该掌握曲柄存在的条件和三种基本形式的构成条件,并且学会运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、双曲柄机构和双摇杆机构?(板书画线部分)
七、布置作业: 本节课后练习题(7)(8)(10) 八、教学后记:
本次课不但使学生掌握了曲柄存在的条件及三种基本形式的构成条件,还熟练地掌握了利用构成条件判断铰链四杆机构的类型。作业的正确率很高,达92.6%,同学们也很赞同这种教学方法和学习方法。
范文二:铰链四杆机构基本性质完美教案
《机械基础》
铰链四杆机构的基本性质
教案
学 院: 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 电 话:
年 月
第二节 《铰链四杆机构的基本性质》
教案
课题 铰链四杆机构的基本性质 课 时 2课时 名称
第五章 平面连杆机构 总课时 32课时 章节
1. 曲柄存在的条件;
讲授 2. 产生急回特性的条件及原因
主要 3. 产生死点位置的条件及原因
内容 4. 急回特性和死点在工程中的应用
重点 1. 曲柄存在的条件、以及急回特性死点位置产生的条件
1. 产生急回特性的原因
难点 2. 产生死点位置的原因
知识目标:1. 让学生明确曲柄存在的条件,正确掌握铰链四杆机构三种基本
类型的判别方法。
教 2. 让学生正确理解机构的急回特性,并了解其意义。 学 3. 让学生正确把握机构的死点位置,了解机构中存在死点位置的
目 不利面和在工程中的应用。
标 能力目标:1. 能进行行程速度变化系数的简单计算。
2. 培养学生观察、分析、综合归纳能力。
3. 培养学生主动探究、协作学习能力。
十步(实物模具演示、提问设置悬念、分析、得出结论、推理演绎、电教教学 演示、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结)教学法,直观演示教学法,启方法 发—研究法、电化教学法。
教学 1. 黑板,白粉笔,教案
准备 2. 学生每人一本《机械基础》第三版教材
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教学过程:
一、复习有关内容(6分钟):
1.铰链四杆机构有三种基本形式,即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2.曲柄:与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。 2. 摇杆:与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。 3. 曲柄摇杆机构:一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构,其中曲柄作连续整周旋转运动,摇杆在一定范围内作往复摆动。
4. 双曲柄机构:两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构,其中两曲柄都作连续整周旋转运动。
5. 双摇杆机构:两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构,其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。
二、导入新课(4分钟):
通过曲柄摇杆机构的动画模拟其两共线位置,设疑提问,引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件(设置悬念)。
三、讲授新课(33分钟):
(一)曲柄存在的条件:
1.已知:AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,如图5-17所示,进行详细分析。 2.第一次共线时: ACD构成一个三角形,有两边之和大于第三边。 1
即: b,a+c,d a+d,b+c;
b,a+d,c a+c,b+d.
- 2 -
3.第二次共线时:ACD构成一个三角形,有两边之和大于第三边。 2
即:a+b,c+d.
4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线,有:
(1)a+d?b+c;
(2)a+c?b+d;
(3)a+b?c+d.
5.分析思考以上三式得出结论:
) a是最短杆; (1
(2) b、c、d中有一杆为最长杆;
(3) 三式中必然有一式是:最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
6.得出推论,即曲柄存在的条件是:
?连架杆与机架中必有一个是最短杆。
?最短杆与最长杆的长度之和不大于其余两杆的长度之和。
7. 根据曲柄存在的条件,可以推论出铰链四件机构的三种基本类型的判别方法: 若满足最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和,则:
最短杆为连架杆? 构成曲柄摇杆机构
最短杆为机架? 构成双曲柄机构
最短杆为连杆? 构成双摇杆机构
(二)急回特性
1. 定义:曲柄摇杆机构中,曲柄作等速转动,而摇杆摆动时空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度(即V2,V1),这种性质称为机构的急回特性。
根据上图中曲柄摇杆机构中,曲柄AB为等角速度w顺时针回转,自AB1 回转到AB2即转过角度Ψ1时,摇杆CD自CD1摆动到C2,,摆动角度为Ψ,设C点的平均线速度为V 1,所需时间为t1;当曲柄AB继续由AB2回转到AB1,转过角度Ψ2时,CD自CD2摆回到C1D,摆角仍为Ψ,设C点的平均线速度为V2,
- 3 -
时间为t2,由图不难看出,Ψ1>Ψ2、所以t1> t2,即V 2>V1;
通常摇杆C1D摆动到C2D的过程被用作机构中从动件的行程,而C2D到C1D
作为空回行程,以使空回行程时间缩短,有利于提高生产率。
t1VCCt2,2180:,12 ,K,,,
CCt1V 180:,,t2121
2. 得出结论:当极位夹角?> 0,K值越大,急回性质越明显。当极位夹角?= 0,K=1时机构无急回特性。
3. 课堂练习
(1)当曲柄为原动件时,具有急回特性的机构有( )。
A. 曲柄摇杆机构 B. 偏置曲柄滑块机构
C. 摆动导杆机构 D. 双曲柄机构
(2)有急回特性的平面连杆机构的行程速度变化系数( )。
A. K=1 B. K>1 C. K?1 D. K<1>1>
(3)如图所示,θ=30?,该机构的行程速度变化系数k为多少,
C 工作行程
C1
ψ
θ
B
B2 φ 1D A
φ 2- 4 - B 1
(三)死点位置
结合学生的生活经验,我首先提出这样一个问题:即使用缝纫机的问题,通过学生的回答导出第二个教学目标:死点。
定义:当在铰链四杆机构中,当连杆与从动件处于共线的位置我们把机构中的这种 位置就称为死点位置。
根据上图分析当摇杆CD为主动件时,曲柄,,会和连杆BC出现两次共线,曲柄会出现不转动或转动不确定现象,这个位置就是死点位置。
当机构处于死点位置时,从动件将出现运动方向不确定或被卡死现象。
对于传动机构来说,机构有四点位置是不利的,应采取措 施使机构顺利通过死点位置。对于连续回转的机器,通常:
?利用从动件自重或安装飞轮加大惯性的方法,借惯性作用使机构闯过死点。
?增设辅助机构。
?多组机构错列。来通过死点位置,如缝纫机就是借助于带轮的惯性通过死点位置的。
五、自学练习(25分钟):
1.铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为:AB=45mm,BC=90mm,CD=70mm,AD=100mm。若取AD杆为机架,此机构属于哪一种类型,
C
90 B
70
45
100AD
2.根据图5—30所注明的尺寸,判断各铰链四杆机构的类型。
- 5 -
C50CC90B50
CBB100B9010010011070707045701204060DDADADAA
a)b)c)d)
六、反馈指导:
在学生自学练习的同时,教师进行巡回指导,及时发现学生中存在的误解或疑惑,纠正认识差距,缩短教师与学生间的距离,使师生关系融洽和谐。及时反馈教与学,真正做到教师起主导作用,学生起主体作用。实现教法、学法、能力训练三者统一。
七、讲评小结(3分钟):
本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本性质,即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构的类型。通过这次课的学习,我们应该掌握曲柄存在的条件和三种基本形式的构成条件,并且学会运用所学知识解决实际问题,即判断铰链四杆机构的类型,还有掌握急回特性产生的原因及条件、死点产生的条件等 。
八、布置作业(2分钟):
1. 我们坐折叠椅的时候,靠在椅背上,为何靠椅不会自动松开或合拢,
2. 假如改变铰链四杆机构的某些构件形状,会得到哪些机构,
布置这次作业的目的是进一步强化本次课所学知识和潜意识的提请学生们要预习下一节内容,提高接下来的教学效果。
九、教学后记:
本次课不但使学生掌握了曲柄存在的条件及三种基本形式的构成条件,还熟练地掌握了利用构成条件判断铰链四杆机构的类型。作业的正确率很高,达92.6%,同学们也很赞同这种教学方法和学习方法。
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范文三:铰链四杆机构的基本性质
课堂小节
学习内容:
1、曲柄存在的条件 2、急回特性 3、死点位置
学习要点:
四杆机构特性多 魅力无穷学有得 曲柄存在有条件 四杆长度来把握 曲柄摇杆有急回 极位夹角显神通 死点位置须注意 有利有弊要牢记
作业布置
作业内容:习题五第三、四题
作业目的: 巩固铰链四杆机构的基本理论 熟练判断四杆机构的类型 作业要求: 画图准确 解题清晰 页面整洁
课题:铰链四杆机构的基本性质
一、教材及学生分析:
教材中是在介绍了曲柄存在条件的基础上直接分析铰链四杆机构的基本性质。没有例题讲解。这样不利于学生学习。因此在授课中将详细分析曲柄存在条件,并作出一览表使学生容易接受,在此基础上讲解铰链四杆机构的基本性质,并通过解题提高学生的学习能力。讲解上层层推进,再通过练习,强化学生对本课题的理解和掌握。 二、教学目标:
1. 知识目标:1、掌握曲柄存在的条件。
2、理解铰链四杆机构的基本性质。 3、熟练判断铰链四杆机构的类型。
2. 能力目标:培养学生分析问题、总结问题的能力,逐步培养学生发现问
题、解决问题的能力。
3. 思想教育:注重理论与实践相结合,培养学生的探索精神,激发其求知
欲,保护学生的学习热情。
三、教学重点:1、曲柄存在的条件。 2、铰链四杆机构的基本性质。
四、教学难点:1.分析曲柄存在的条件时,从运动现象,恰当地引出。 2、铰链四杆机构的基本性质讲解须和工程实例相结合,注重深
入、引导和启发。
五、教学方法、手段:1.多媒体教学、启发式教学、探究法、探讨学习、讲练
结合。
六、教学课时:2学时
范文四:铰链四杆机构的基本性质
2009年全国技工教育和职业培训 参评组别:B组
优秀教研成果评选活动参评教案 专业分类:机加工
课程名称:机械基础
?7-3 铰链四杆机构的基本性质
?7-3 铰链四杆机构的基本性质
?7-3 铰链四杆机构的基本性质
授课专业:机加工 授课时间:90分钟
课型 新授课 课题
铰链四杆机构的基本性质
名称 组织形式 演示与电化教学 讲授 1、曲柄存在的条件(曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的构成条件); 主要 2、机构急回特性及其应用;
内容 3、死点位置及其对机构的影响和死点位置的应用。
重 1、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的判别方法; 点 2、机构的急回特性的含义。
死点位置(出现死点位置的条件,对机构的影响,如何克服,如何有效地难点
利用)。
1、认知目标:了解曲柄存在的条件,掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇教 杆机构的构成条件;理解铰链四杆机构的基本性质(急回特性和死点位置),并学 能有效地应用于生产实际。
目 2、能力目标:培养学生的自学能力,使他们能在实习或生产中解决相关的技标 术问题,特别是能运用归纳和演绎两种推理方法解决相关技术难题。
3、思想目标:培养学生的归纳演绎的方法和分析、解决问题的思考方法。
采用十步教学法(实物模具演示、提问设置悬念、分析、得出结论、推理教学
演绎、电教演示、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结),直观演示教学法,方法
启发—研究法、电化教学法。
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?7-3 铰链四杆机构的基本性质
1、教具(曲柄摇杆机构、双曲柄机构及双摇杆机构的演示模型)、多媒体课
教学
件、计算机、投影仪。
准备
2、教材及习题册《机械基础》第四版。
【第一课时】
组织教学(3分钟):
1、学生按时进入课室,师生互相问候。
2、检查学生出勤、装束、精神状态情况。
3、宣布本次课题的内容及任务。(课题板书)
教学过程:
复习回顾(4分钟)
提问:1、铰链四杆机构有哪三种基本形式,各有何特点,
2、什么是曲柄,什么是摇杆,
学生回答:1、曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。曲柄摇杆机构:一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构,其中曲柄作连续整周旋转运动,摇杆在一定范围内作往复摆动。双曲柄机构:两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构,其中两曲柄都作连续整周旋转运动。双摇杆机构:两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构,其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。
2、曲柄:与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。摇杆:与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。
点评:,播放教学课件归纳汇总复述一遍~特别对这些机构的运动运动特征、构件长度设置、固定杆长度的不同加以强调~加深印象。,
小结:上述三种机构是铰链四杆机构的基本形式,杆长的设置不同会形成不同的形式,杆的运动方式也随之改变。曲柄摇杆机构是有一连架杆作连续回转,另一连架杆作往复摆动;双曲柄机构是两连架杆均作连续回转;双摇杆机构是两连架杆均作往复摆动。作连续回转的连架杆称为曲柄;作往复摆动的连架杆称为摇杆。
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?7-3 铰链四杆机构的基本性质
导入新课(4分钟)
通过曲柄摇杆机构的实物模型演示其两共线位置,设疑提问,引导学生思考曲柄的存在必须
满足一定的条件(设置悬念)。通过课件动画演示,引导学生观察,曲柄摇杆机构具有哪些性质,
?7-3 铰链四杆机构的基本性质(板书)
问题探究:
,曲柄摇杆机构动画演示,
1、曲柄摇杆机构的运动中你能发现什么,
学生回答:曲柄与连杆出现两次共线。
2、两次共线能得出什么结论,曲柄的存在满
足什么条件,
教师活动:能否考虑用三角形的性质,两边之和总是,
学生活动:三角形两边之和大于第三边。
教师活动:下面就一起来利用三角形两边之和大于第三边来推导曲柄存在的条件。
讲授新课(20分钟)
一、曲柄存在的条件(板书)
(一)分析推导曲柄存在的条件
1、已知:AB=a,BC=b,CD=c,AD=d,如图所示,进行详细分析。
C″ C'
b
b c c
B' A D
a d-a B″ d
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?7-3 铰链四杆机构的基本性质
2、第一次共线时:B'C'D构成一个三角形,有两边之和大于第三边。
即: b+ c,a+d
3、第二次共线时:?B"C"D构成一个三角形,有两边之和大于第三边。
即:(d – a)+ c,b a+b,c + d
(d –a)+ b,c a+c,b + d
4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线,有:
(1)a+d?b+c;
(2)a+b?c+d;
(3)a+c?b+d.
5、分析思考以上三式得出结论:
(1)a是最短杆;
(2)b、c、d中有一杆为最长杆;
(3)三式中必然有一式是:最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 6、电教演示自制课件(打开多媒体课件),展示铰链四杆机构的三种基本形式与四杆长度的关系。分析思考哪些情况有曲柄存在;在曲柄存在的情况下,哪一杆件可能为曲柄, 7、得出推论,即曲柄存在的条件是:最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和;连架杆或机架中有一个是最短杆。(板书划线部分)
(二)推理演绎曲柄摇杆机构构成的条件
1、演示两种曲柄摇杆机构,看其固定件有什么特征,
2、分析得出曲柄摇杆机构构成的条件(因有曲柄存在,应同时满足曲柄存在的两条件):
?最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和;
?以最短杆的相邻杆为机架。
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?7-3 铰链四杆机构的基本性质
(三)推理演绎双曲柄机构的构成条件
1、演示双曲柄机构,固定件有什么特征,
2、分析得出双曲柄机构的构成条件(因有曲柄存在,应同时满足曲柄存在的两条件):
?最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和;
?以最短杆为机架。
(四)推理演绎双摇杆机构的构成条件
1、演示双摇杆机构,固定件有什么特征,
2、分析得出双摇杆机构的构成条件(因无曲柄存在,曲柄存在的两条件只要有一个不满足): 1)满足第一个条件,但第二个条件不满足,就可构成双摇杆机构: (
?当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和;
?以最短杆的相对杆为机架。
(2)第一个条件不满足,也可构成双摇杆机构:
?当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和;
?无论以哪根杆为机架,均可构成双摇杆机构。
(板书三种基本类型的判别,划线线部分)
铰链四杆机构三种基本类型的判别:
1,若最长杆与最短杆的长度之和?其他两杆长度之和~则:
? 取最短杆为连架杆时~构成曲柄摇杆机构。
? 取最短杆为机架时~构成双曲柄机构。
? 取最短杆为连杆时~构成双摇杆机构。
2,若最长杆与最短杆的长度之和>其他两杆长度之和~则无曲柄存在~只能构成双摇杆机构。 (五)分析讲解记忆的方法和技巧:深刻理解曲柄存在的条件,分析曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构中哪些有曲柄存在,哪些没有曲柄存在;并与上述条件进行对比记忆。
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?7-3 铰链四杆机构的基本性质
(六)范例讲解(14分钟)
例7,1:铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为:AB=130mm,BC=150mm,CD=175mm,AD=200mm。若取AD杆为机架,试判断此机构属于哪一种类型,
(板书解答过程)
解:?AB为最短杆、AD为最长杆,它们的长度之和为AB+AD=130+200=330(mm), 其余两杆长度之和BC+CD=150+175=225(mm)。
?最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,无论以哪杆为机架,都构成双摇杆机构。
故取AD杆为机架,此机构属于双摇杆机构类型。
例7,2:铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为:AB=450mm,BC=400mm,CD=300mm,AD=200mm。
试问以哪杆为机架,可以得到曲柄摇杆机构,如以BC为机架,则会得到什么机构,如以CD为
机架,则会得到什么机构,
(板书解答过程)
解:?AD为最短杆、AB为最长杆,它们的长度之和为
AD+AB=200+450=650(mm),其余两杆长度之和
BC+CD=400+300=700(mm)。
?最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。
(1)如以最短杆的相邻杆为机架,构成曲柄摇杆机构。
故取AD杆的相邻杆AB或CD为机架,可以得到曲柄摇杆机构。 (2)如以最短杆为机架,构成双曲柄机构。
故取AD杆为机架,可以得到双曲柄机构。
(3)如以最短杆的相对杆为机架,构成双摇杆机构。
故取AD杆的相对杆BC为机架,可以得到双摇杆机构。
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?7-3 铰链四杆机构的基本性质
【第二课时】
导入新课(4分钟)
通过曲柄摇杆机构的动画演示,设疑提问,引导学生思考曲柄摇杆机构存在什么特性(设置
)。 悬念
问题探究:
1、曲柄作逆时针连续回转的同时,摇杆的摆动过程有什么特点,即摇杆由左至右、由右至左摆动速度是否相同,
学生回答:当曲柄AB逆时针回转时,摇杆CD由右至左运动速度慢,由左至右运动速度快。
教师点评:曲柄回转,摇杆进给速度慢,返回速度快的这种特性,就称为急回特性。
2、若摇杆由左至右、由右至左摆动速度不相同,则前提是什么(谁作主动件),
学生活动:曲柄是主动件。
教师活动:那么摇杆主动件呢,是否有急回特性,请同学们带着问题一起来学习。
讲授新课(20分钟)
二、急回特性(板书)
(一)分析推导机构急回过程
1、已知曲柄摇杆机构,AB为曲柄是原动件等角速度逆时针连续转动,BC为连杆,CD为摇杆,
当CD杆处于CD位置为初始位置,CD终止位置,摇杆在两极限位置之间所夹角度称为摇杆12
的摆角,用,表示。如图所示,进行详细分析。
2、极位夹角 C
C1 C2
2 3
v1
B v2
, , 1 , 第 7 页 共 13 页 1, B 1 A 4 180o+, D
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极限位置1:连杆与曲柄拉伸共线CBA 11
极限位置2:连杆与曲柄重叠共线CAB 22
极位夹角, — 机构从动件处于两极限位置时,主动件在对应位置所夹的锐角。(板书划线部分) 3、工作行程(慢行程)
曲柄AB以等角速度逆时针从AB转到AB,转过角度为:,,180?+θ,摇杆CD由CD摆1211CC12v,1动到CD位置时,所需时间为t1,平均速度为: 2t1
4、返回行程(快行程)
曲柄AB以等角速度逆时针从AB转到AB,转过的角度为:,=180?-θ,摇杆CD由CD2122CC12v,2摆回到CD位置时,所需时间为t2,平均速度为: 1t2
5、分析思考以上两式得出结论:
由于曲柄AB等角速度转动, ,>,,所以t>t, 因此,v>v121221
可见,主动件曲柄AB以等角速度转动时,从动件摇杆CD往复摆动的平均速度不相等。往往我们把进程平均速度定为V1,而空行程返回速度则为V2,显而易见,从动件回程速度比进程速度快。这个性质称为机构的急回特性。(板书划线部分)
(二)急回特性的表述——行程速比系数(板书)
我们把回程平均速度与进程平均速度之比称为速度变化系数,用K表示,即:
0,,vCC/tt180,212211 (板书) K,,,,,0vCC/tt,180,,112122
或 K,10,180, (板书) K,1
式中θ称为极位夹角,即摇杆在极限位置时,曲柄两位置之间所夹锐角。θ表示了急回程度的大
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小,θ越大(θ>0,K>1)急回程度越强,θ=0(K=1),机构无急回特性。 (三)急回特性的应用(板书)
空行程节省运动时间,提高生产率。如牛头刨床、往复式运输机等。
三、死点位置(板书)
问题:你用过缝纫机吗,当你踩缝纫机踏板时,由于操作不当,遇到过踩不动或使缝纫机飞轮反转的情况吗,这是为什么呢,
学生活动:先个体思考,再进行同桌交流,踊跃举手发言,并说明思路。
思路点拨:踩缝纫机之前,要用手转动扳轮,稍有动力,些时踩踏板才能踩动。
教师点评:踩不动或使缝纫机飞轮反转的情况是因为缝纫机是以摇杆为主动件驱动,出现了死点。
1、由脚踏缝纫机的停止现象引出死点位置(课件动画演示两死点位置)。
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P
P
图7—9 机构死点位置
得出结论:当连杆与曲柄处于共线位置时,不管在主动件上作用多大的驱动力,都不能在从
动件上产生有效分力的机构位置,称为机构的死点位置。(板书划线部分)
、避免措施(2电教演示)
(1)两组机构错开排列,如火车轮机构;
(2)靠飞轮的惯性(如内然机、缝纫机)。
如图,缝纫机脚踏板机构(1—踏板 2—拉杆 3—轮子)
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(3)利用死点位置实现某种功能。 (板书划线部分)
四、随堂练习(15分钟):(板书)
1、如右图,铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为: AB=45mm,BC=90mm,CD=70mm,AD=100mm。若取AD杆为机架,此机构属于哪一种类型,
2、根据下图所注明的尺寸,判断各铰链四杆机构的类型。
C50CC90 B50
CBB100 B9010010011070707045 701204060DDADADAA
a)b)c)d)
教师活动:启发、引导并关注学生的思维活动。
学生活动:先个体练习,再进行同桌交流,注意探索方法,踊跃举手回答问题,并说明解题
思路。
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五、反馈巡回指导:
在学生自学练习的同时,教师进行巡回指导,及时发现学生中存在的误解或疑惑,纠正认识差距,缩短教师与学生间的距离,使师生关系融洽和谐。及时反馈教与学,真正做到教师起主导作用,学生起主体作用。实现教法、学法、能力训练三者统一。
六、讲评小结(4分钟):
本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本性质,即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构的类型,铰链四杆机构的急回特性及死点位置。通过这次课的学习,我们应该掌握曲柄存在的条件和三种基本形式的构成条件,并且学会运用所学知识解决实际问题,即:1、判断铰链四杆机构的类型,如何获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构, 2、曲柄摇杆机构是否一定具有急回特性,
3、铰链四杆机构是否一定有死点位置,(板书画线部分)
学生回答:
1、答:1)若最长杆与最短杆的长度之和?其他两杆长度之和,则:
? 取最短杆为连架杆时,构成曲柄摇杆机构。
? 取最短杆为机架时,构成双曲柄机构。
? 取最短杆为连杆时,构成双摇杆机构。
2)若最长杆与最短杆的长度之和>其他两杆长度之和,则无曲柄存在,只能构成双摇杆机构。
2、当K>1(θ>0)机构有急回特性,当K=1(θ=0),机构无急回特性。
3、摇杆为主动件时,有死点位置。
教师点评:必须指出两点:
1、当机构要有急回特性,必须是曲柄为主动件。
2、存在死点位置的标志是:连杆与从动件共线。
摇杆为主动件,有2个死点位置;曲柄为主动件,没有死点位置。
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七、布置作业(2分钟):(板书)
《机械基础》第四版习题册P39:填空题第7、8、10,选择题第3题,应用题1、3题。 八、教学后记:
1、本课程第一次教学没有用课件的形式来引入课题,而是直接提出提问,新课教学过程只利用挂图,发现学生由于课程内容较抽象、难懂,从上课到下课,学习兴趣无明显变化。后来采用课件的形式,学生在观看机构运动的动画过程中,就产生了强烈的求知欲望,随着课程的层层深入不断思考,并能保持到课程结束。好的情景往往触人深思,符合技校生的心理。
2、启发—研究法是学生学习新课程的一种方法,更是推理演绎过程的好方法。学生在教师的启发下积极参与,相互合作,一步一步推导,从而得出结论。
3、利用教具增强了直观性,利用投影播放机构的运动过程,从中探究,形式活跃,对抽象的问题有了具体的认知和理解,也加深了学生的记忆。大多数学生都掌握了铰链四杆机构的特性及应用。
4、利用学校现有条件自制教具也是解决通用技术课程资源的一种有效办法。
5、教学过程中对学生的学习行为、状态进行评价可以微调教学策略,有利于教学的实施和修正。
6、学生在归纳总结方面还有一定困难,演绎推理方面还需加强。
附:课件 (“右击?显示链接”或双击,可进入链接)
错误~链接无效。
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范文五:铰链四杆机构的基本类型
判断铰链四杆机构的基本类型
1)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和,则: ①取最短杆为连架杆时,构成曲柄摇杆机构;
②取最短杆为机架时,构成双曲柄机构;
③取最短杆为连杆时,构成双摇杆机构。
(2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,则无曲柄存在,只能构成双摇杆机构。
范例讲解
例1:铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为: AB=130mm,BC=150mm,CD=175mm, AD=200mm。若取AD 杆为机架,试判断 此机构属于哪一种类型?
解:
∵AB 为最短杆、AD 为最长杆,它们的长度之和为
AB+AD=130+200=330(mm ),
其余两杆长度之和BC+CD=150+175=325(mm )。
∴最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,
无论以哪杆为机架,都构成双摇杆机构。
故:取AD 杆为机架,此机构属于双摇杆机构类型
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