《机械基础》铰链四杆机构--教学示范课

铰链四杆机构优秀教案 (公开课)《机械基础》课教案授课专业：机加工授课时间：90分钟项城中专：张秋峰总课题: 铰链四杆机构的课题基本性质名称分课题：曲柄存在的条件组织形式演示与电化教学讲授主要内容重点难点教学目标教学方法教学准备1课型新授课 1、曲柄存在的条件； 2、曲柄摇杆机构的构成条件； 3、双曲柄机构的构成条件； 4、双摇杆机构的构成条件。

1、曲柄摇杆机构的构成条件； 2、双曲柄机构的构成条件； 3、双摇杆机构的构成条件。

曲柄存在的条件。

1、认知目标：了解曲柄存在的条件，掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的构成条件。

2、能力目标：培养学生的自学能力，使他们能在实习或生产中解决相关的技术问题，特别是能运用归纳和演绎两种推理方法解决相关技术难题。

3、思想目标：培养学生的归纳演绎的方法和分析、解决问题的思考方法。

十步教学法，直观演示教学法，启发—研究法、电化教学法。

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，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、铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

2、曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。

3、摇杆：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。

4、曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构，其中曲柄作连续整周旋转运动，摇杆在一定范围内作往复摆动。

5、双曲柄机构：两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构，其中两曲柄都作连续整周旋转运动。

6、双摇杆机构：两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。

二、导入新课：通过曲柄摇杆机构的实物模型演示其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件。

《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计一、教学设计思路本着以学生能力培养为本位，尊重学生的认知规律和职业成长规律，结合所教学生的实际情况（中职学生好动），在本次课堂教学中以铰链四杆机构的真实工作情境导入教学内容，提出本次课的工作任务，并以教学载体为主线组织教学，完成工作任务。

学生课前做模型，老师评，课后按所学新知改进模型，体现“做中学，学中做”的教学思路。

通过解析教学载体，使学生掌握知识点，培养学生的动手能力、协作能力。

二、教材分析：本课内容选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章第二节。

本教材前面五章的内容都是机械零件的静止运动，常用机构的教学内容需构建运动的思维，是一个由静向动的变化过程，学生应动起来（思维动起来、手动起来）。

在教学中，课程第一章中机构的知识得到了运用与提升，同时本学习单元内容也为后续常用机构的学习垫定了基础。

三、教学目标1、知识目标：（1）、熟悉高、低副接触的运动特点和四杆机构的组成条件。

（2）、掌握铰链四杆机构类型及其判定条件，了解其应用。

2、能力目标：（1）、课前预习并分小组制作铰链四杆机构模型，课后运用所学知识分析存在的问题，改进模型。

（2）、能够判断四杆机构是否存在曲柄，并能够根据已知条件确定四杆机构的形式。

3、情感目标：（1）、培养学生细心观察、分析问题及灵活运用所学知识解决问题的能力。

（2）、通过小组做模型，使学生养成学以致用，大胆实践的精神，同时增强同学间的团队协作意识。

四、教学重难点教学重点：铰链四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构类型的确定。

教学难点：铰链四杆机构类型判定条件的应用。

教学关键：杆件的长度、位置与铰链四杆机构类型的关系突破：做模型、动画、课件五、教学准备1、学生准备（1）、知识储备：掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识；具备初步分析机构运动特点能力。

（2）、预习新课，并在课前试做铰链四杆机构。

2、教师准备（1）、准备制作铰链四杆机构的材料、课件、动画、教案、教学载体。

《铰链四杆机构》教学设计课题：铰链四杆机构 (高等教育出版社《机械基础》第二版第六章第一节）课时：本节一课时（45分钟）教材分析:本节课是《机械基础》教材中的第6章第1节有关铰链四杆机构的第二课时内容，在学习运动副和平面连杆机构的基础上进一步来学习平面四杆机构中最基本的形式--铰链四杆机构。

它是学好第1节的基础和重点，也是对学生掌握本章内容并学好这门课程有重大的指导意义。

教学目标：:铰链四杆机构的组成，三种基本形式的判定,曲柄存在的条件。

能力训练点：学生通过学习四杆机构,掌握自行设计各种四杆机构的方法。

思维扩展点:围绕所学知识扩展思维，培养学生分析问题、解决问题的能力。

教学重点及难点:重点：①曲柄存在的条件.②铰链四杆机构的基本类型.难点：铰链四杆机构的三种类型的判别方法。

教学方法及策略：本节课借用多媒体课件教学演示与讲授相结合的方法来组织教学。

提问回顾上节课内容——实例导入-—动画讨论分析引出概念和组成——对重难点用问、讲、演、练、比、总方式进行突破—-把问题和条件互换使知识拓展并培养他们的逆向思维能力；用提问、看动画演示、自己和老师评定等方法及手段充分调动学生学习的积极性。

在遵循教学的基本规律上达到教学目标的最优化。

教具：自制多媒体课件、绘图工具、学生课堂练习题纸教学过程一、 复习旧课二、 新课引入(提出问题,引发思维）导入：首先让同学们观看FLASH ：雷达天线。

观察采用了什么样的结构设计，导入平面四杆机构。

三、 讲授新课1。

铰链四杆机构的定义与组成对照平面四杆机构的概念补充和简图示例，提出铰链四杆机构的概念。

铰链四杆机构：是由4个杆件通过转动副连接而成的机构。

它是平面连杆机构的基本形式。

2。

通过动画演示，引出铰链四杆机构的三种类型连杆连架杆连架杆机架3。

曲柄存在的条件①连架杆与机架中必须有一个最短杆（因为只有最短杆相对于相邻的两构件作整周旋转。

②最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。

《铰链四杆机构》目的要求：1、知识教学点：平面铰链四杆机构的组成，铰链四杆机构形式的判定，曲柄存在条件。

2.能力训练：学生通过学习铰链四杆机构，掌握自行设计各种四杆机构方法。

3.知识扩展：围绕所学知识，扩展思维，培养分析问题解决问题力。

教学重点：曲柄存在条件。

曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的判断教学难点：掌握设计曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的方法。

教学方法：问题引导，启发教学，运用多媒体，直观教学，动手设计，成品展示。

教学用具：平面四杆机构实物教具，多媒体。

导入新课：前面几张主要讲机械零件以及比较复杂的螺纹传动，今天主要讲四杆机构与前面做比较，比较简单，但能实现复杂运动。

新课教学：（一）提出问题、引发思维、诱趣探求导入：首先让同学们先观看一段汽车的转向机构，和火车机轮和冲床生产线的影片，观察采用了什么样的结构设计。

导入平面四杆机构概念。

平面连杆机构：平面连杆机构是一些刚性构件用转动副或移动副相互连接，组成在同一平面内运动的机构。

铰链四杆机构：当平面四杆机构中的运动副均为转动副时，称为铰链四杆机构。

（二）教学过程1、讲解铰链四杆机构的组成，说明机架、连架杆、连杆、曲柄、摇杆的概念。

1).机架：固定不动的构件2).连架杆：直接和机架相连接的构件3).连杆：不与机架直接连接的构件4）曲柄：能做整周运动的连架杆叫曲柄。

5）摇杆：不能做整周运动的连架杆，只能摆动一定角度的连架杆叫摇杆。

2、利用雷达天线、汽车的挂雨刷，火车车轮，起重吊车、等四个动画演示，引出四杆机构的三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

3、利用搅拌机和汽车挂雨刷的动画演示，说明曲柄摇杆机构在生活中的应用。

4、1）分别介绍双曲柄的几种形式，通过机车车轮的运动现象，引出双曲柄相等同向当中，会出现运动的不确定性，应如何解决这样的问题。

2）、通过公交车门的开启动画，引入双曲柄相等反向在生活中的应用。

3）、通过刨床动画演示说明双曲柄不相等机构在生活中的应用。

练身器（视频）
①根据视频、动画观察该机构运动时有何特点(强调平面运动或相互平行平面运动
②动画中机构中的构件之间的运动副有何特点
双曲柄机构
下面两实例的工作原理留给学生自己探索。

汽车前窗刮雨器（动画）
搅拌机（动画）
雷达俯仰角度装置（动画）
（动画）（动画）
踏板（摇杆）为主动件，当脚蹬踏板时，通过连杆使带轮作整周转动。

（叫一个成绩一般的学生分析给其他学生听。

动画
车轮装置（动画）
（动画）
（动画）自卸载货汽车的翻斗：
杆向右伸出，
推动右边的摇杆摇动，
二、板书设计
铰链四杆机构的组成、分类与特性
一、铰链四杆机构的基本定义、组成。

以曲柄为主动件特性
曲柄摇杆机构应用
特性
以摇杆为主动件应用
特性
二、铰链四杆机构的类型应用
双曲柄机构平行双曲柄特性
应用
等长双曲柄特性
反向双曲柄应用
双摇杆机构特性
应用。

《机械基础》项目教学教案二铰链四杆机构的基本性质教学目标：1.了解铰链四杆机构的基本结构和工作原理；2.掌握铰链四杆机构的基本性质和运动特点；3.能够进行铰链四杆机构的运动分析；4.能够应用铰链四杆机构解决实际工程问题。

教学重点：1.铰链四杆机构的基本结构和工作原理；2.铰链四杆机构的运动特点；3.铰链四杆机构的运动分析。

教学难点：1.铰链四杆机构的运动分析；2.铰链四杆机构的应用。

教学过程：一、引入（5分钟）铰链四杆机构是一种常见的机械传动装置，它由四根连杆和若干个铰链连接而成。

在机械工程中，铰链四杆机构被广泛应用于各种机械装置中，如机械手臂、液压机械等。

今天我们就来学习铰链四杆机构的基本性质和运动特点。

二、铰链四杆机构的基本结构和工作原理（15分钟）1.铰链四杆机构的定义和分类；2.铰链四杆机构的基本结构和组成部分；3.铰链四杆机构的工作原理。

三、铰链四杆机构的基本性质和运动特点（25分钟）1.铰链四杆机构的自由度和约束性；2.铰链四杆机构的运动类型；3.铰链四杆机构的运动范围；4.铰链四杆机构的运动分析方法。

四、铰链四杆机构的运动分析（25分钟）1.铰链四杆机构的运动方程；2.铰链四杆机构的角度分析；3.铰链四杆机构的位移分析。

五、铰链四杆机构的应用（15分钟）1.铰链四杆机构在机械设计中的应用；2.铰链四杆机构在实际工程中的应用案例。

六、总结与展望（5分钟）通过今天的学习，我们了解了铰链四杆机构的基本结构和工作原理，掌握了铰链四杆机构的基本性质和运动特点，掌握了铰链四杆机构的运动分析方法。

希望大家能够继续深入学习机械基础知识，为将来的机械设计和研究打下坚实的基础。

以上是《机械基础》项目教学教案二，铰链四杆机构的基本性质。

江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：备课组别机械上课日期主备教师授课教师课题：§7—1 铰链四杆机构的组成与分类教学目标1.认识平面连杆机构；2.了解铰链四杆机构的组成与分类；重点掌铰链四杆机构的组成与分类；难点铰链四杆机构的组成与分类；教法讨论、讲授和练习；教学设备多媒体；教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容一、组织教学：安定课堂秩序二、新课引入折叠椅、天平秤和铲土机是怎样工作的？折叠椅天平秤铲土机三、新课讲授（一）平面连杆机构概述平面连杆机构——是将若干构件用低副连接而组成的平面机构。

教学内容铰链四杆机构滑块四杆机构（二）铰链四杆机构的组成和分类1．铰链四杆机构的组成机架：固定不动的构件4。

连杆：不与机架直接相连的构件2。

连架杆：与机架相连的构件1、3。

铰链四杆机构2．铰链四杆机构的分类（1）曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构：铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆。

教学内容汽车刮水器电动机带动主动曲柄AB回转时，从动摇杆CD做往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮水动作。

（2）双曲柄机构双曲柄机构：铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄①不等长双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构；惯性筛主动曲柄AB做匀速转动，从动曲柄CD作变速转动，通过构件CE使筛子产生变速直线运动。

（2）平行双曲柄机构平行双曲柄机构：连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构平行双曲柄机构：连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构。

教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容托盘天平托盘天平由两组对边等长的杆组成，A、D为固定点，CB与C′B′始终保持铅垂位置。

（3）双摇杆机构双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构双摇杆机构飞机起落架机构四、课堂小结1.认识平面连杆机构2.了解铰链四杆机构的组成与分类五、布置作业板书设计教后札记教研组长签字检查日期。

铰链四杆机构教案 (公开课)研究好资料欢迎下载！本节课是机械基础课的新授课，共2课时，主题为《铰链四杆机构的组成与分类》，适用于2010级机电班的学生，教材为全国中等职业学校机械类通用教材《机械基础》（第四版），由XXX出版。

在知识目标方面，本节课旨在让学生理解铰链四杆机构的组成，掌握它的类型及应用。

在能力目标方面，希望能够培养学生的自学能力、创新能力以及合作能力。

而在情感目标方面，我们希望通过本节课的教学，能够培养学生团结协作的精神，激发学生的研究兴趣，并培养学生坚忍不拔的品质。

铰链四杆机构是本节课的重点，我们将会分析它的运动特点。

在教学过程中，我们将会使用多媒体教学自制课件，以及形象直观的动画来帮助学生理解。

难点方面，学生前面已经研究了平面连杆机构的相关概念及特点，为今天将要研究的铰链四杆机构的组成及特点打下了理论基础。

在教学过程中，我将通过播放视频和提出问题导入新课。

在教学过程中，我将为学生演示一系列形象直观的动画，并不断的提出问题，采用做游戏的方式解决教材处理思路提出的问题。

这样可以充分激发学生的研究兴趣，调动学生的研究热情，并使学生积极主动的参与到课堂教学中。

通过做游戏这一活动，我们可以培养学生团结协作的精神，激发学生的竞争意识，并通过励志教育和挫折教育，培养学生坚韧的品质，为学生以后走上工作岗位夯实基础。

在教学活动方面，我们将通过知识回顾、知识应用、情景导入、动画演示等方式，帮助学生更好地理解和掌握本节课的内容。

观看动画，学生研究缝纫机踏板机构的运动特点和应用实例。

教师采用演示法和讲解法相结合，分析完后总结结论，让学生进一步明确知识点并自主探究。

其中提到了普通双曲柄、双曲柄机构和曲柄摇杆机构。

接着，学生观看动画，自主分析双曲柄机构和双摇杆机构的运动特点和应用实例。

教师指导各小组分析情况，最终归纳出双曲柄机构和双摇杆机构的运动特点及应用实例。

通过自主探究和教师讲解相结合，提高了学生总结归纳能力。

教学环节与主要内容具体教学目标教学活动学生准备：1、平面连杆的概念、类型。

2、铰链四杆机构中各构件名称及运动副。

3、铰链四杆机构的基本类型及其运动特征，形成条件、简图、应用。

4、曲柄存在条件。

5、根据图形判断机构类型。

6、滑块四杆机构由何演化？7、如何形成各种类型的滑块四杆机构？8、各类滑块四杆机构的运动特点、简图、应用。

复习引入：高考近几年平面连杆知识的考点。

复习知识：1、平面连杆机构：由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。

2、平面连杆机构中运动副都是低副，因此低副机构。

3、曲柄摇杆机构牛头刨床横向进给机构、剪板机、颚式破碎机、搅拌机、雷达仰俯机构、缝纫机踏板机构不等长双曲柄机构两曲柄长度不相等，主动曲柄作等速转动，从动曲柄随之作变速转动。

插床主运动机构、惯性筛1、通过课前准备，培养学生自主探究学习能力的培养。

2、了解平面连杆机构的概念。

3、了解曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆的应用。

学生活动：课前准备教师：点评学生：讲解教师：点评学生：讲解连续回转往复直线移动教学环节与主要内容具体教学目标教学活动平行双曲柄机构两曲柄转向相同，角速度相等。

机车车轮联动装置、铲土机铲斗机构双摇杆机构自卸翻斗装置、起重机、飞机起落架收放机构4、(1)若铰链四杆机构中最短杆长度与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下三种情况：①以最短杆的相邻杆为机架，则最短杆为曲柄，而与机架相连的另一杆为摇杆，则该机构为曲柄摇杆机构。

②以最短杆为机架，则其相邻两杆均为曲柄，故该机构为双曲柄机构。

③以最短杆相对杆为机架，则无曲柄存在，因此该机构为双摇杆机构。

(2)若铰链四杆机构中最短杆长度与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。

6、曲柄摇杆7、⑴转动导杆原曲柄AB为机架，l BC﹥l AB连续回转→连续回转⑵摆动导杆原曲柄AB为机架，l BC﹤l AB⑶摇块机构曲柄摇块：连续回转→导杆相对于滑块的往复移动并随滑块摆动。

【知识回顾】什么是运动副？有哪几类？什么1、是机器、零件、机构、构件？什么是四杆机构？平面四杆机2、学根据前面所师生共内容，提出相关思考教师提出的构？平面铰链四杆机构？知问题，为今天将同复习问题，各小组抢【知识应用】容的内要学到打下基础。

答，巩固前面所以下哪个图中包含了铰链四杆机巩固旧识学知识。

构呢？知，为今天新知回识的学习做铺顾垫。

（5）'【导入新课】情景导入：一放为学生播新导频视观察教师播放的组视频，并提出课入和问视频，各小组抢两个问题。

答，带着问题进导题驱动入新课，实现巧1.下列哪些地方用到了铰链四杆答点生评学入进行开妙的过度。

机构？案，引导学生进 '）（5篇，激发2.这些机构由哪些部分组成呢？入新课他们是同一种类型吗？学学生习兴趣画，并提出相应学生观察动探画，思考问题，问题。

小组抢各小组抢答，表答活动达自己的观点巡回指导，并听索能够充取各小组观点分调动铰链四杆机构由哪几部分组成？研积生学2．分析动画，总结结论。

极性，活究堂跃课固定构件—机架3：固定不动的杆同生共带领学导引师在教的总结结论气氛连架杆2、4：以转动副与机架相连的杆下，分析动画，曲柄：能整圈旋转的连架杆。

与教师一起总结任摇杆：只能绕运动副轴线摆动的连架杆出板书文字。

连接两连架：1不与机架相连的杆，连杆提高学杆务可动构件总生的3．知识应用，能力提升。

结归纳，导为学放播生一视节入环中的探作合（15'）学生自主分析动问提出并频，究能力。

画，思考问题，题。

各小组抢答，解落实知决实际生活中的听取、指正学生1 识目标你能找出图中的机架、连架杆和连案例。

答案。

杆吗？内深加动画演示：铰链四杆机构的类型及任务二：理的容动画演示：问题探实相结观察动画，思考合提出的问题，根索据上一内容的学引导学生共同习，解决提出的连架杆的运动形式有哪几种？总结结论问题，归纳结论。

问题引出铰链四杆机构的三种类研型：．曲柄摇杆机构1演动画究2．双曲柄机构入示引3．双摇杆机构【小试身手】课题，使任抽象的观察动画，各小动画演示：为学生播放动组抢答，其他同知识变务画，并提出相应学认真倾听并评得直观价正确与否，决问题，检验学生简单提出的问题。

《铰链四杆机构的演化》教学设计教学环节教学过程设计意图引出主题导入新课演示曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构引导学生比较结构上的不同,提问：它们的不同在哪里？引入新课。

激发学生的兴趣，由学生能观察到的事物引入新课，激发起学生的求知欲望。

探究一：曲柄滑块机构的演化（一）探究曲柄滑块机构演化过程、运动特点(二）探究两种曲柄滑块机构是否存在急回特性和死点位置?成果：死点位置：有两个（以滑块为主动件）急回特性：对心曲柄滑块机构（无急回特性）偏置曲柄滑块机构（有急回特性）（三）演示应用实例（四）曲柄滑块机构的应用设计通过演示法，突出重点，化解难点，培养学生对事物的观察、分析能力，表达能力，通过学生的自主学习，提高学生解决实际问题的能力。

引导学生回忆急回特性及死点位置的判别方法,观察动画演示，把抽象难懂的问题变得形象化，学生积极参与讨论，获得答案，突破了难点。

培养学生知识迁移、扩展的能力，通过学生的探究活动，使他们体验到成功的乐趣，进一步激发学习的兴趣。

让学生直观感受应用实例，激发学生理论联系实际的求知欲望。

使学生感受知识源于生活,应用于生活，与生活息息相关。

探索研究：探究二：偏心轮机构的演化（一）探究偏心轮机构演化过程想一想：改变曲柄滑块机构中运动副的大小，会成为什么机构？（二）演示应用实例探究三：导杆机构的演化及分类（一）探究导杆机构演化过程想一想：以曲柄滑块机构中不同的构件为机架，会成为什么机构？播放动画，给出分类，然后再引导学生自主分析导杆机构的与与运动特点。

通过多媒体动画演示，将抽象的理论知识形象化，克服学生空间想象能力弱的特点，引导学生的学习兴趣，激发学生的创造、创新能力。

通过演示法，揭示本课教学重点的同时化解教学难点，培养学生对事物的分析、总结和归纳的能力，使学生在思考和讨论中感受到“知识创造生活”。

使学生在主动解决问题的过程中建构知识、提升能力。

知识点与生产实际相结合，培养学（二）演示应用实例生用运动变化的思想分析解决问题，从而实现从一般到具体、从感性到理性的辩证唯物主义思想教育。