平面机构的自由度教案.doc

(完整版)平面机构的自由度教案江 苏 汽 车 技 师 学 院教 案 QMSD0504262016年9月18日 NO： 教师姓名邹新升授课形式讲授授课时数1授课日期9。22授课班级技修1421章节名称23 平面机构的自由度教学目的1.使学生了解自由度与约束的概念；2。使学生掌握平面机构自由度的计算方法；3。使学生并会判断机构运动的确定性。教学重点1.平面机构自由度的计算；2.机构运动的确定性判断.教学难点平面机构运动自由度的计算.更新、补充内容微课视频一部。使用教具采用多媒体课件辅助教学，节省了教学时间、增加了教学容量;使学生对抽象理论的理解更加透彻。课外作业1。习题册第二章 232-10、214、218、230、2-38、2-39；2。预习:通过qq群文件PPT课件和微课视频1部；3.思考题一道。课后分析 教研组长 审阅 日期 授课板书设计 【板书设计】 23 平面机构的自由度2.3.1自由度和约束的的概念1自由度2约束2。3。2平面机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件1平面机构自由度计算公式F=3n-2PL-PH 2机构具有确定运动的条件F0且当F=原动件数目课 题23 平面机构的自由度教学环节授 课 内 容教学方法时间分配【组织教学】 【旧知回顾】【复习提问】【预习检查】导入新课 讲授新课 【例题讲解】【课堂练习】 【例题讲解】【课堂练习】【课堂小结】 【布置作业】【宣布下课】考勤和课前准备情况，宣布上课.运动副的定义及分类;机构运动简图的画法。 问题：1.运动副的定义是什么？2.运动副是如何分类的，分为哪几类？检查同学们使用微课预习情况,询问学生从微课视频中总结出的知识点有哪些？ 23 平面机构的自由度 2。3。1自由度和约束的的概念1自由度运动构件相对于参考系所具有的独立运动的数目称为构件的自由度.任一做平面运动的自由构件都具有三个独立的运动，如图28所示，XOY坐标系中的构件可沿X轴和Y轴移动，可绕垂直于XOY平面的轴线A转动，因此做平面运动的自由构件有三个自由度。 图2-8 2约束当两构件组成运动副后，它们之间的某些相对运动收到限制，对于相对运动所加的限制称为约束.每引入一个约束,自由构件便失去一个自由度.运动副的约束数目和约束特点取决于运动副是低副还是高副.每个低副限制构件2个自由度，如图2-9所示。每个高副限制构件1个自由度，如图2-10所示. 图2-9 图210 2。3。2 机构自由度的计算和机构具有确定运动的条件1机构自由度计算公式在平面机构中每个平面低副(转动副、移动副等）引入两个约束，使构件失去两个自由度，保留一个自由度；而每个平面高副（齿轮副、凸轮副等)引入一个约束，使构件失去一个自由度，保留两个自由度。如果一个平面机构中包含有n个可动构件(机架为参考坐标系，相对固定而不计）, 在没有用运动副联接之前，这些可动构件的自由度总数应为3n。当各构件用运动副连接起来之后，由于运动副引入的约束使构件的自由度减少。若机构中有PL个低副和PH个高副.则所有运动副引入的约束数为2PL+PH。因此，自由度的计算可用可动构件的自由度总数减去约束的总数。设一个平面构由N个构件组成，其中必有一个构件为机架，则活动构件数为n=N1.若机构中有PL个低副、PH个高副。则平面机构的自由度F的计算公式为：F=3n-2PLPH 【例题1】如图211（c）所示颚式破碎机主体机构运动简图,其活动构件数目n=3，低副数目PL=4，高副数目PH=0，则该机构的自由度数为：F=3n2PL-PH=33-24-0=1图211【练习题1】计算如图2-12所示机构的自由度。图2-12F=3n-2PLPH=35-270=12机构具有确定运动的条件在上述颚式破碎机主体机构中，由于原动件数目与自由度数目相等,所以机构具有确定的运动。由上述分析可知,机构的自由度数目、原动件数目与机构运动特性之间有着密切的联系。机构要实现预期的运动传递和变换，必须使其运动具有可能性和确定性。机构具有确定运动的条件:F=0（或F0），是静定（超静定）机构。F0时：（1）当F原动件数目时,运动不确定，首先沿阻力最小方向运动。 （2）当F原动件数目时,不能运动，机构中最薄弱的构件损坏。(3）机构具有确定相对运动的条件： F0且当F=原动件数目.【例题2】试计算内燃机曲柄滑块机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。解 由前分析可知，曲柄滑块机构有3个可动构件，4个低副(其中有1个移动副、3个转动副）,0个高副。即n=3， PL=4，PH=0。 所以，该机构的自由度为:F=3n2PL-PH=33-240l由于机构是以具有一个独立运动的构件活塞1作原动件，原动件的数目等于机构自由度数，机构具有确定的运动。【练习题2】试计算图2-13机构的自由度，并判断机构的运动是否确定。F=3n-2PL-PH=37-210-0=1 图2-13通过这次课的学习，同学们要达到如下要求:掌握平面机构运动自由度的计算方法；会根据自由度计算结果，判断机构是否具有确定运动.【作业】1.习题册第二章 2-3210、2-14、218、2-30、238、2-39；2。预习：通过qq群文件PPT课件和微课视频1部;3.思考题一道.(2）（3）提问检查学生掌握情况使用ppt教学课件授课板书（2）动画演示讲解（5)提出问题引导学生自由度和约束的概念讲解（2）讲解（5）板书（1）引导、鼓励学生积极思考，完成练习题，巩固知识，提问个别学生提问（3）讲解（5）板书（2)分析问题引出机构确定运动的条件讲解(5）讲解(5）板书（2）(1）（2）