机械原理平面机构自由度教案.pdf

机械原理-平面机构自由度教案 1 14132教 案 【教学目的】1、掌握运动链成为机构的条件。2、熟练掌握机构自由度的计算方法。能自如地运用自由度计算公式计算机构自由度,尤其是平面机构的自由度。能准确识别出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理。【教学内容】1、引出自由度计算公式,平面运动链和空间运动链，并加以举例说明。2、探讨机构具有确定运动的条件。3、介绍自由度计算中的注意问题，复合铰链、局部自由度和虚约束处理的注意事项,并分别举例说明。4、本章节内容总结和参考书目的推荐。【教学重点和难点】机构自由度的计算、判断运动链能否成为机构。【教学方法】1、课堂以讲授为主,结合 PPT、多媒体视频及 FLASH 动画等文件进行分析讲解。2、注重师生交流，提倡师生互动,上课时细心观察学生的反应，课间与学生交谈，了解学生的掌握情况，根据反馈的信息，适当地调整授课内容和方法等。【教学时间】2 课时，90 分钟【教学流程】从约 束的概念导 出自由度计算公式,并说 明空间运动 链具有公共 约束下的计算公式 详细 阐述运动链 成为机1。3 运动链成为机构的条件 运动链自由度的计算 平面运动链:（设 n 个活动构件，PL个低副，PH个高副）HLPPnF23 空间运动链：1234523456pppppnF 运动链成为机构的条件 （原动件数F，机构破坏）104233F 机械原理-平面机构自由度教案 2 3121ACB432D构的条件 总结 自由度大小 不同情况下 的机构运动 的确定性问题 详细 讲解自由度 计算中的复合铰链、局部 自由度和虚 约束存在时 的处理技巧，并明确三种 状况各自的 判断方式 原动件数=机构自由度 铰链五杆机构：205243F 原动件数机构自由度数，机构运动不确定（任意乱动）205243F 构件间没有相对运动机构刚性桁架 105233F（多一个约束）超静定桁架 F0，构件间无相对运动，不成为机构。F0,原动件数=F,运动确定;原动件数F，运动不确定；原动件数F，机构破坏.计算自由度应注意的问题(1）复合铰链 处理方式：m1 例:1010273F (2)局部自由度(与输出件运动无关的自由度称局部自由度）?213233F 112223F （3)虚约束：在特殊的几何条件下,有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。104233F 006243F 平面机构的虚约束常出现于下列情况：（1）不同构件上两点间的距离保持恒定(2)两构件构成各个移动副且导路互相平行 21A5B14E4DCCD332121A5B14E4DCCD31A4B2D3DmFE56C4m7281AE1机械原理-平面机构自由度教案 3 举例说明 掌握 本章节的重 点内容及作业布置 推荐 参考书目（3）两构件构成各个转动副且轴线互相重合（4)在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链来传递运动（见教材 P23）例：计算自由度(先看有无注意事项，复合铰链，再看有几个构件）219273F 1、107253F 2、126253F，其中 B、C 为复合铰链。本章节内容总结 机构具有确定运动的条件、自由度计算、复合铰链、局部自由度、虚约束 作业布置 习题集 P17 1。1，1.2 推荐阅读书目 郑文纬，吴克坚主编，机械原理，北京：高等教育出版社，1997 葛文杰主编,机械原理常见题型解析及模拟题,西安：西北工业大学出版社