平面四杆机构教案.doc

《机械基础》教案
第10次课 2学时 授课时间90分钟
课题（章节）
3。1平面四杆机构的基本类型及应用
教学目的与要求:
1. 认知目标:⑴让学生掌握四杆机构的组成、分类及其运动特性。⑵能够对生活和生产中的铰链四杆机构实例进行分析。
2. 能力目标:通过学习本节知识,提高学生的主观能动性，思维的积极性，提高其分析问题和解决问题的能力。
3。情感目标：通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程，使学生产生一种成就感，激发学生的学习兴趣,达到理论与实践相结合的目的.

教学重点、难点：
铰链四杆机构的组成、分类及其运动特性。
教学方法及师生互动设计：
以“诱发—质疑―探讨”为主线，通过“演示―观察―分析讨论―归纳总结”的程序,自然过渡到知识的应用和练习，实现对每个知识点的认识、理解和记忆。

课堂练习、作业：
《机械设计基础》第2版P38页3—1 3-2 3—6

课后小结：

教学内容
备注
（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）
课前教学准备
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。学案（包括教学目标、重点、难点、自学练习题），师生人手一份。
组织教学
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。
教学过程
一、复习有关内容
1. 什么是机构？什么是平面机构?
2. 什么是低副?低副有哪几种类型？
二、导入新课
用多媒体播放世界上最大的起重机。
导入语：每一个机器都是由若干个机构或构件所组成,那么视屏中的起重机中那些机构和我们今天所学的知识有联系呢?我们带着疑问开始今天的课程！

（5分钟）
（6分钟）
电教演示自制课件(打开多媒体课件）

教学内容
备注
（包括：教学手段、时间分配、临时更改等)
三、 讲授新课
一、 平面连杆机构
1、 定义：由若干构件和低副组成的平面机构。
二、铰链四杆机构
1、 定义：由四个杆件通过铰链(转动副）连接而成的平面四杆机构。

2、结构特征
(1）、四个构件
（2）、运动副全为转动副
机架
曲柄—整转副
3、 组成 连架杆
摇杆—摆转副
连杆
4、铰链四杆机构的类型
曲柄摇杆机构

搅拌机
铰链四杆机构

双曲柄机构

惯性筛机构

双摇杆机构
鹤式起重机

（4分钟）
(4分钟)
（4分钟）
（5分钟)

教学内容
备注
(包括:教学手段时间分配、临时更改等）
（1)、曲柄摇杆机构
以曲柄为主动件：回转 摆动 举例—搅拌机构
以摇杆为主动件:摆动 回转 举例—缝纫机机构
（2）、双曲柄机构
一般双曲柄机构：等速回转 变速回转；举例-惯性筛机构
平行双曲柄机构:转向相同、转速相等（两曲柄长度相等且平行）;举例-机车联动装置
反向双曲柄机构：转向相反、转速不等（两曲柄长度相等但不平行)；举例—车门启闭装置

(5分钟)
（3分钟）
（3分钟）
（3分钟)

教学内容
备注
(包括：教学手段、时间分配、临时更改等）
（3）、双摇杆机构
摆动 摆动 举例—起重机
等腰梯形机构（两摇杆长度相等时） 举例—汽车转向梯形机构
三、 曲柄存在的条件
1、曲柄存在条件
（1）、在铰链四杆机构中，能使被连接的两个构件相对转动360度的转动副为整转副。
(2）、整转副存在是曲柄存在的必要条件。
分析：设l1< l4，构件AB要为曲柄,则转动副A应为周转副,为此AB杆应能占据整周中的任何位置，则AB必与AD两次共线.

（5分钟）
（4分钟）
（15分钟)

教学内容
备注
（包括：教学手段、时间分配、临时更改等)
l1≤l2
l1≤l3
l1≤l4

由△B2C2D可得： l1+l4≤ l2 + l3
由△B1C1D可得
l3≤（l4- l1）+ l2l1+l3≤ l2 + l4
l2≤（l4— l1）+ l3 l1+l2≤ l3 + l4
∴AB为最短杆
若l1> l4，如图：
l4≤l1
l4≤l2
l4≤l3

由△B2C2D可得： l1+l4≤ l2 + l3
由△B1C1D可得：
l3≤（l1— l4)+ l2l3+l4≤ l1 + l2
l2≤（l1— l4）+ l3 l2+l4≤ l1 + l3
∴AD为最短杆
由此，我们可以得出铰链四杆机构曲柄存在的条件为:
连架杆和机架中必有一杆是最短杆.
最短杆与最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和杆长条件)

教学内容
备注
(包括：教学手段、时间分配、临时更改等）
注意：上述两个条件必须同时满足，否则不存在曲柄。
四、 铰链四杆机构类型的判别方法
a+d≤b+c
(最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和）
a+d＞b+c
（最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和）
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
双摇杆机构
与最短杆相邻的杆作机架
最短杆作机架
与最短杆相对的杆作机架
任意杆作机架

注：a─最短杆；d─最长杆；c、b其余两杆
四、 教学巩固
1、通过曲柄存在的条件判断下列机构属于什么类型。
2、学生活动
按人数将学生分为4个大组，并安排设计任务。
第一组：设计曲柄摇杆机构。
第二组：设计双曲柄机构。

(5分钟）
（10分钟）
教学内容
备注
（包括:教学手段、时间分配、临时更改等)
第三组：设计双摇杆机构(a+d≤b+c，a、b为最短与最长杆)。
第四组：设计双摇杆机构（a+d〉b+c，a、b为最短与最长杆）。
设计完成后，各组派代表展示本组成果.
六、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。
七、讲评小结
以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节中不断地创设情景，设置悬念，并及时的进行点拨引导。调动了学生的积极性,激发了他们的学习兴趣，活跃了课堂气氛，较好的完成了以学生为主体,以教师为主导的教学理念.

（3分钟)

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