平面机构的自由度教案.pdf

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1、平面机构的自由度教案【教学目的】【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】【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】【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】【教学方法】1、课

2、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】【教学时间】2 课时，90 分钟【教学流程】【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构的条件1.31.3 运动链成为机构的条件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）F 3n2PL PH空间运动链：F 6n 5p5 4p43p3 2p2 p1运动链成为机

3、构的条件（原动件数F，机构破坏）2C321DD44EF 33240 1原动件数=机构自由度B143C1A15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铰链五杆机构：错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。原动件数0,原动件数=F，运动确定；原动件数F，机构破坏。计算自由度应注意的问题误！未找到误！未找到间没有相对22133（1）复合铰链C3处理方式：m-1例：错错 误误！未未 找找 到到 引引 用用 源源。2C错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。B（2）局部自由度1（与输出件运动无关的自由度

4、称局部自A由度）1DD44E5F 33231 2?F 3222114CBAE1D233C84274AD12B1mE1m65FAD（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。F 33240 1F 34260 0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）F 37291 21、F 35270 12、F 35262 1，其中 B、C 为复合铰链。本章节内容总结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