（中职）机械基础（多学时）单元五课题一（1）电子教案.doc

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1、【课题】平面四杆机构（1）【教材版本】【教学目标】1. 掌握平面机构、运动副及分类。【教学重点、难点】教学重点：1. 运动副及分类。教学难点： 1.运动副的分类。【教学媒体及教学方法】借助于多媒体课件，将静态的图形直观展示；通过教师的讲解、学生的观察、分析、讨论，师生充分互动，采用大量联系实际的案例，调动学生的学习积极性，培养学生观察分析、自主探究的能力，使全体学生在合作学习中都能有所收获。【课时安排】2课时（45分钟2）【教学建议】 教学中应交替使用教材、动画、实物和图片。根据学生基本情况及学习本次内容后的总体反应，使用不同的教学方法，加强和学生的互动，使学生积极地参与到教学活动中来。【教学

2、过程】任务导入（5分钟）机械的种类繁多,如汽车、内燃机、机床、机器人、包装机等，它们的组成、功用、性能和运动特性各不相同，但它们的主要部分都是由一些机构（具有确定相对运动的构件）组成。由于组成机构的构件不同，机构的运动形式也不同，所以机械的类型也多种多样。生活生产中的推拉式门窗、鹤式起重机、挖掘机等（见图5-1-1）都有平面连杆机构。本课题将通过对常用机构之一的平面四杆机构的介绍，使读者了解它们的工作原理，认识其运动规律，懂得如何选择和使用。 a.推拉式门窗 b.鹤式起重机 c.挖掘机图5-1-1 平面连杆机构试一试驱动缝纫机脚踏驱动机构(见图?),观察脚踏驱动机构的运动。想一想1. 缝纫机脚

3、踏驱动机构是如何将踏板的往复摆动转化为曲轴的圆周转运的？2. 缝纫机脚踏驱动机械出现无法运转的问题时如何解决？新课讲授（75分钟）1. 平面机构概述1.1 平面机构的认识机构按其运动空间分为平面机构和空间机构。各构件都在同一平面或平行平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。如图5-1-2所示鄂式破碎机为平面机构，图5-1-3所示飞机起落架为空间机构。图5-1-2 颚式破碎机图5-1-3 飞机起落架1.2 运动副及分类1.2.1 构件自由度和运动副（1）自由度因为构件是组成机构的独立运动单元，如图5-1-4所示，AB为一个构件，在其运动平面内可以产生三个独立的运动，即随基点A沿x方向、y

4、方向的移动及绕基点A的转动。构件具有独立运动的数目称为构件的自由度。显然，作平面运动的构件具有三个自由度，可用x、y、这三个独立运动的位置参数来表示。图5-1-4 构件自由度（2）运动副及约束两个构件既直接接触又能保持一定相对运动的联接，称为运动副。构件之间组成运动副，它们的独立运动就受到一定的限制，自由度随之减少，我们把这种限制称为约束。构件消失的自由度数等于它所受到的约束数。1.2.2 运动副的分类 运动副按两构件接触的几何特征分为高副和低副。（1）高副两构件通过点或线接触的运动副称为高副，如图5-1-5示。高副因其为点或线接触，接触压强较大，但比较灵活，易于实现设计的运动规律。图5-1-

5、5 平面高副（2）低副两个构件通过面接触的运动副称为低副。低副按两构件间相对运动特征分为转动副和移动副。转动副 如图5-1-6a所示，构件1与构件2以圆柱面方式接触，这种运动副称为转动副，或称为铰链。图5-1-6b为转动副的简图符号，小圆中心表示转动副的轴线位置。 a b.图5-1-6 转动副移动副 如图5-1-7a所示，构件1与构件2以棱柱面相接触，这种运动副称为移动副。图5-1-7b为移动副的简图符号，直线表示移动导路中心线位置。低副因其为面接触，接触压强小，故较耐用，传力性能好。 a b.图5-1-7 移动副*1.3 运动副的结构及其表达方式构件及运动副的规定符号见表5-1-1。表5-1

6、-1 构件及运动副的规定符号名称简图符号名称简图符号构件轴，杆机架基本符号三副元素构件机架是转动副的一部分机架是移动副的一部分 构件的永久联接平面高副齿轮副外啮合内啮合平面低副转动副移动副凸轮副*1.4 平面机构的运动简图无论对已有机构进行分析，还是设计新的机构，都要从分析机构图形着手。撇开实际机构中与运动无关的因素（例如构件的形状、组成构件的零部件数目和运动副的具体结构等），用简单的线条和符号表示构件和运动副，并按一定的比例表示出机构各构件间相对运动关系的图，称为机构运动简图。机构运动简图的功用：(1)设计新机械时，用于传动方案的比较；(2)用于现有机构的运动分析和受力分析。以图5-1-8所

7、示的缝纫机踏板机构为例，说明绘制机构运动简图的方法和步骤。(1)找出各构件拨动主动件踏板1，按运动传递顺序找出从动件连杆2、曲柄3等可动件和机架4，如图5-1-8a所示。(2)找出联接构件的各运动副由机架的一端开始，按构件联接的顺序，找出机架与踏板、踏板与连杆、连杆与曲轴、曲轴与机架的另一端相联的各个运动副，它们分别是转动副A、B、C、D，如图5-1-8b所示。 a b.图5-1-8 缝纫机踏板机构(3)确定各运动副间的相对位置逐一量出各运动副（转动副）中心A与B、B与C、C与D、A与D之间的实际长度。(4)绘制机构运动简图过机架AD作坐标系Oxy 选取长度比例尺按几何关系作图先作与机架相关联

8、的转动副A、D。在OX轴上取线段AD。 再作主动件AB，与ox轴成任意角。 最后作从动件BC、CD，以B为圆心，以BC为半径作弧；再以D为圆心，以CD为半径，两弧交得C、C点，根据机构实际情况取C点，连BC、DC。在A、B、C、D处分别画出运动副符号，并按数字顺序标注构件。在主动件上画上表示运动方向的箭头，便得机构运动简图，如图5-1-8b所示。若已给出主动件某个位置值，如，便可按上述方法，画出机构在主动件位于60时的机构位置图。未按一定比例表示出各运动副间准确的相对位置，只是表示机构组合方式的机构图，称为机构示意图。学习评价及作业（10分钟）1、学习评价充分体现学生在教学中的主体地位。通过学生的自我评价，使其能够进行客观地自我反思，清晰地认识自我、自我总结的一个过程；通过小组评价，可以使学生更加注重小组的团结协作、互相学习，加强团队意识；通过教师评价，体现教师在教学中的另一主体地位，引导教学的方向和进程，指导学生掌握学习方法，学会探索、发现规律，同时，培养能力强的学生积极思考，主动探究；激励能力弱的学生认真观察，积极参与，以提高教学效果。 2、课堂小结简要小结本次课程的内容（学生归纳，老师点晴并指出需要注意的问题）。3、布置作业：