铰链四杆机构的基本性质说
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铰链四杆机构的基本性质教案授课日期课时1学时授课班级2011综高(3)任课教师朱根东课题§ 7—3 铰链四杆机构的基本性质教学目的掌握铰链四杆机构的基本性质重点难点铰链四杆机构三种基本类型的判别方法课的类型新课教具四杆机构模型、挂图、课件教学方法启发式讲解、演示教学环节教学内容调控与活动组织教学观察出席情况,做好课前准备复习提问1、什么是平面连杆机构?2、什么是铰链四杆机构?3、铰链四杆机构的基本类型及定义?学生回答、重点部分重述、实物演示(10分钟)导入新内容四杆机构为什么会有那样三种基本类型?通过学习下一节,四杆机构的基本性质便可得知启发提问讲述新课重述结论§7—3 铰链四杆机构的基本性质一、曲柄存在的条件强调曲柄能作整周圆周运动的重要性(在实际生产中用电机带动)a+b≤b+c由三角形任意两边和大于第三边推导出a+c≤b+da+b≤c+d整理上式得:a≤b a≤c a≤d由此得:(△)※铰链四杆机构中曲柄存在的条件:(△)(1)、连架杆与机架中必有一个是最短杆;(△)(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。
强调:上述两条件必同时满足,否则铰链四杆机构中无曲柄存在。
(△)※根据曲柄存在条件,推出重要结论。
(△)铰链四杆机构三种基本类型的判别方法:(△)⑴若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和则:(△)①取最短杆为连架杆时,构成曲柄摇杆机构;(35分钟)课件或挂图展示通过诱导启发得出结论四杆机构实物演示语气强调此结论(△)②取最短杆为机架时,构成双曲柄机构;(△)③取最短杆为连杆时,构成双摇杆机构。
(△)⑵若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,则无曲柄存在,只能构成双摇杆机构。
(△)二、急回特性(△)1、急回特性的推出:由挂图讲解摆过两个极限位置时曲柄转过的角度之差;曲柄由AB2转过角度φ1摇杆由C1D摆到C2D(两极限位置)摆过的角度ψ,设C的平均速度为V1所需要时间为t1;曲柄由AB2回到AB1转过角度φ2摇杆CD自C2D回到C1D,角度仍为ψ设C 的平均速度为V2,所需要的时间为t2,由图不难看出φ1>φ2, t1>t2即得V2>V1,实际应用V1为工作行程,V2为空程。
《铰链四杆机构的基本性质》说课稿冯殿红40岁,教龄20年,新安县职业高中机械专业课教师。
我的教学体会是:教师首先应唱好课堂教学这出重头戏,通过直观、启发、演示、电教等手段充分吸引、调动学生的求知欲,“抓住了学生,也就抓住了课堂”;教师应在生活上关心、体贴学生,做他们的良师益友。
一、说教材教材地位及作用:本节课选自全国技工学校机械类通用教材《机械基础》中的第五章第二节。
《机械基础》是机械专业的一门技术基础课,同时也是一门能直接用于指导生产的课程。
在整个教学计划中处于承上启下的地位。
铰链四杆机构不仅本身应用广泛,而且是平面四杆机构、多杆机构的基础,同时为以后如凸轮等机构的学习打下必要的基础,其教学成败直接关系到能否达到教学大纲所规定的培养目标。
本节课在学习了铰链四杆机构的基本类型及应用后,再进一步探索其基本性质即曲柄存在条件、急回特性及行程速比系数K、死点位置,为掌握其他形式的铰链机构打基础,为学习专业知识和今后利用机械原理进行技术革新提供理论指导。
(二)教学目标:根据本节课的内容、教学大纲的要求,参照学生现有知识水平和理解能力,确定本节课的教学目标为:1)知识目标:掌握和理解铰链四杆机构的曲柄存在条件;理解急回特性的概念、行程速比系数K的含义及死点问题的处理。
2)能力目标:培养学生的分析、观察、理解、思维和运用等能力。
3)情感目标:培养学生学习兴趣,养成爱动脑、勤思考的好习惯,培养学生正确的思维方法和学习方法,增加他们做一名有知识有能力的现代技术工人的信心。
(三)教学重点与难点:教学重点是曲柄的存在条件,因为只有准确把握了曲柄的存在条件,才能真正理解四杆机构的基本形式及其转化,理解通过改变某些构件的形状、相对长度或选择不同的构件作为机架得到的一些其他演化形式的机构,为今后对机械机构进行维护、技术创新等打下良好基础;次重点是急回特性,它用行程速比系数K表示,K对于设计、改造机构,提高机构的工作效率起着十分重要的作用;教学难点是急回特性,K与极位夹角θ有关,并且与铰链四杆机构的第三个基本性质死点位置也有关系,要运用物理中运动学、工程力学中力学性质等对这些问题进行分析和处理,对职业学校的学生来说确有一定的难度。
铰链四杆机构的基本性质”,这是《机械基础》课程中的一部分内容,《机械基础》这门课是机电专业学生的一门必修课,它为本专业学生学习专业课程提供了基础理论,所以在授课中要准确地把握它在各学科中承上启下的纽带作用,以及对生产实践的指导作用。
现从教材分析、教法设计、学法指导以及教学过程四个方面分别进行阐述,对该节内容教学设计如下:一、教学分析1、教材的地位和作用本节内容属于高教版《机械基础》中第6章的第1节。
平面连杆机构作为常用机构中应用最广的一类,其为学习其他机构提供了分析方法,也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。
而该章的第2节“铰链四杆机构的基本性质”一共阐述了三大问题:急回特性、死点位置和曲柄存在的条件。
本次教学设计中中只对急回特性和死点位置两个问题进行详细地讲解,这一部分内容含概的知识点多,理论性较强,是前一节内容的深化和提升,又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫,并对生产实践起着重要指导意义。
所以这部分内容是第九章乃至整本书的重点,在全书中占有极其重要的地位。
2、学情分析要想讲好一堂课,不仅要备教材,还要备学生,只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握,才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。
在学习本节内容之前,学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成,以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系,而且也有一定的力学知识,所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础,但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力,并且相当一部分学生缺乏自信心,又正处于叛逆心理较重的青春期。
基于学生的这些特点结合教材内容,首先要营造平等、宽松的教学氛围,设法激发起学生的学习兴趣,并结合授课内容多给出几组实例,把理论性较强的课本知识形象化、生动化,引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。
机械设计基础课后习题答案2-4 机构具有确定运动的条件是什么?(1)机构⾃由度>0(2)原动件数=机构⾃由度数2-6 计算⾃由度(a)(c)(a)F=3N-2PL-PH=3*7-2*4-3=10 (b)F=3N-2PL-PH=3*9-2*12-2=13-1 铰链四杆机构有哪些基本性质?如何判断它是否具有曲柄?基本性质:急回特性、死点位置曲柄存在的条件:(1)最短杆与最长杆的长度之和⼩于等于其他两杆长度之和。
(2)连架杆或机架之⼀为最短杆。
3-3 已知铰链四杆机构各杆杆长分别为:a = 40 mm,b = 79 mm,c = 90 mm,d = 110 mm,各杆按字母顺序布置。
试问分别取不同杆为机架时,各获得何种机构?3-4 如何判断机构有⽆急回运动?K = 1的铰链四杆机构的结构特征是什么?判定机构是否有急回运动关键取决于极位夹⾓,当曲柄摇杆机构在运动过程中出现极位夹⾓θ时,机构便具有急回运动特性。
θ⾓愈⼤,K值愈⼤,机构的急回运动性质也愈显著。
K = 1的铰链四杆机构的结构特征是主动曲柄与连杆拉直共线和重叠共线两处位置重合。
4-2 凸轮机构常⽤的四种从动件运动规律中,哪种运动规律有刚性冲击?哪些运动规律有柔性冲击?哪种运动规律没有冲击?匀速运动规律有刚性冲击;等加速度、等减速度和余弦加速度运动规律有柔性冲击;正弦加速度运动规律没有冲击。
4-6 图⽰⼀偏置直动从动件盘形凸轮机构,凸轮以C点为中⼼,题4-6图画出轮廓上D点与尖顶接触时的压⼒⾓的位置和⼤⼩。
5-1 齿轮传动的最基本要求是什么?齿廓的形状符合什么条件才能满⾜上述要求?基本要求是:传动⽐恒定。
齿廓的形状是:渐开线形、摆线形、圆弧齿时满⾜上述要求。
(齿廓的形状必须满⾜不论轮齿齿廓在任何位置接触,过触点所做齿廓的公法线均须通过节点。
)5-2 简单叙述齿廓啮合基本定律。
互相啮合传动的⼀对齿轮,任意瞬间的传动⽐,都与其连⼼线被其啮合齿廓的接触处的公法线分成的两线段成反⽐。
铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构是一种常用的机构,在很多领域都有着广泛的应用,如机械结构、机器人、汽车工业、航天工业等等。
本文将介绍铰链四杆机构的基本性质。
1.定义铰链四杆机构是由四个杆件和若干个铰链连接而成的机构。
其中,两个杆件之间连接一个铰链,相邻的三个杆件两两之间都连接着一个铰链。
铰链四杆机构一般用于传递转动运动或平移运动。
2.片面刚性铰链四杆机构在运动过程中,片面会受到一定的刚性限制。
因为机构中存在着铰链的约束,使得机构的运动只能发生在某些特定的路径上,而不能在其他方向上任意移动。
因此,铰链四杆机构是一种片面刚性的机构。
3.自由度铰链四杆机构的自由度是指这个机构在运动过程中具有的独立的变量数目。
在不计算变形的情况下,铰链四杆机构的自由度为1。
也就是说,在铰链四杆机构中选择一根杆件作为输入杆,通过外力输入使它作为运动起源,通过连杆间的铰链往复转动或往复平移,从而实现对运动的控制。
4.悬点和固点铰链四杆机构中,有些铰链连接点可以被看做为悬点,有些则可以看做为固点。
所谓悬点是指在机构运动过程中轨迹随运动而变化的点;而固点则是指在运动过程中固定不动的点。
在铰链四杆机构中,运动悬点是特别重要的一个概念,因为可以通过运动悬点的路径来描述机构的运动。
5.拉必达条件拉必达条件是指在运动学分析中限制铰链四杆机构运动方向的等式。
这个条件的表达式较为复杂,这里不再赘述。
需要注意的是,拉必达条件约束了铰链四杆机构在运动过程中的移动范围。
6.逆解逆解是指通过给定的铰链四杆机构的固定尺寸和运动轨迹,求解铰链四杆机构的角度或长度参数。
逆解是机构设计中重要的一环,可以用于机构优化设计和反演。
7.正解正解是指通过给定的铰链四杆机构的角度或长度参数,求出机构的运动轨迹和悬点的移动轨迹。
正解可以用于机构仿真和运动学分析。
8.应用领域铰链四杆机构是一种常用的机构,在机械结构、机器人、汽车工业、航天工业等领域都有广泛应用。
例如,在机械结构中,铰链四杆机构常被用作指示器、调整机构、控制杆等等。
文化理论课教案(首页) 共9 页审阅签名:科 目 机械 基础第七章 第3节课 题 铰链四杆机构的基本性质 授课 日期 9月18 日 课时:2授课 方式讲授+多媒体演示 作业 题数课本上三题 习题册三题作业 时间30分钟 班级:0717教学 目的【知识目标】(1)掌握曲柄存在的条件及铰链四杆机构的判别方法 (2)理解极位夹角和急回特性的概念(3)掌握死点位置的概念及机构顺利通过死点位置的方法。
【能力目标】(1)在铰链四杆机构类型的判别过程中,培养学生的分析能力、计算能力。
(2)在急回特性和死点位置的讲解过程中培养学生的观察能力、探究能力。
(3)课堂小结过程中,培养学生对所学知识的概括总结能力。
【思想目标】(1)培养严谨的学习作风、养成善观察、勤思维的好习惯。
(2)培养学生主动参与的意识和积极探索的精神。
教具 挂图 投影设备、笔记本电脑、多媒体课件、教学挂图重 点1、铰链四杆机构的判别方法2、死点位置难 点铰链四杆机构的判别方法教学 回顾本节内容与生产生活实际有着紧密的联系,为提高学生的听课积极性,我大量运用了图片、动画、视频等多媒体素材,以增加课堂的生动性和直观性,讲课过程中尽可能多例举生产生活中的实例,用最浅显的语言对有关概念和原理进行分析讲解,方便学生理解。
从学生听课反应和课堂提问情况来看,绝大多数学生都被调动起来了,思维比较活跃,课堂练习也比较积极,达到了预期的教学效果。
但是也有少数学生思维不够开阔,不能够举一反三,还需在今后的教学中多加引导和训练。
说 明本课程选用的教材是全国中等职业技术学校机械类专业通用教材《机械基础》第四版,新版教材在内容的深度和难度上做了较大程度的调整。
本节中,曲柄存在的两个条件的推导过程已被删减,教学难度降低了。
因此我把铰链四杆机构的判别这部分内容进行了扩展,增加了例题和课堂练习,确保学生熟练掌握这个重点内容。
教学环节时间教学内容教法运用能力培养组织教学2分钟检查学生出勤情况、填写教学日志,调节课堂气氛,集中学生注意力准备上课。
《铰链四杆机构的基本性质》说课稿
通州中专机电工程部陆静
铰链四杆机构的基本性质,这是《机械基础》课程中的重要的一部份。
《机械基础》这门课是机电专业学生的一门必修课,它为本专业学生学习专业课程提供了基础理论,所以在授课中要准确地把握它在各学科中承上启下的纽带作用,以及对生产实践的指导作用。
今天说课的内部实质意义是这门课程的重点之一,现从教材分析、教法设计、学法指导以及教学目标、教学过程五个方面分别进行论述。
一、教材分析
1、教材的地位和作用
今天所讲的内部实质意义归属第四版《机械基础》中第三章的第2节。
整个第三章讲的是最简单的平面连杆机构,它作为常用机构中应用最广的一类为学习其他机构提供了分析方法,也是学生今后施用、改造各类机械的理论基础。
而该章的第3节"铰链四杆机构的基本性质"一共论述了三大问题:急回特性、死点位置和曲柄存在的条件。
本次说课中只对急回特性和死点位置两个问题进行讲解,这一部分内部实质意义含盖的常识点多,理论性较强,是前两节内部实质意义的深化和提升,又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫,并对生产实践起着重要指导意义。
所以这部门内部实质意义是第三章乃至整本书的重点。
2、学情分析
要想讲好一堂课,不仅要备教材,还要备学生,只有对授课对象也就是学生的常识结构、生理特征进行分析、掌握,才能制定出切合实际的教学方法和教学重点。
在学习本节内部实质意义以前,学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成,以及曲柄或摇杆为主动件的运动机构,而且也有一定的力学常识,所以学生已经具备了探究本节内部实质意义的理论基础,可是缺乏实践经验和对各学科常识的综合运用能力,并且相当一部分学生缺乏自信心,又正处于叛逆生理较重的青春期。
基于学生的这些特点结合教材内部实质意义,首先要营造平等、宽松的教学氛围,设法激发起学生的学习兴趣,并结合授课内部实质意义多给出几组实例,把理论性较强的讲义常识形象化、生动化,引导学生探究学习并把各科常识进行融会贯通。
二、教学目标
(1)掌握急回特性和死点位置孕育发生的条件
(2)明确急回特性和死点位置在实践中的应用
(3)掌握行程速比系数和极位夹角的概念
能力目的:(是利用本节所学常识点加以拓展)
培养学生的主观自觉积极性,思维的积极性
提高其分析问题和处理完成问题的能力
情感目的:通过引导学生参与分析问题和处理完成问题的过程,使学生体验成功的感受,激发学生的学习热情,增强学生自信心.
根据制定的教学目的和学生现有的常识结构,我确定了以下教学重点和难点
(4)教学重点和难点
教学重点为急回特性和死点的孕育发生条件,孕育发生条件对指导实践生产有着重要意义,所以在教学过程的三个环节中以不同的方式进行巩固、突出;
教学难点为急回和死点孕育发生原因,孕育发生原因的推导相对学生的基础而言有一定难度,在教学过程中主要以问题诱导方式分步进行化解。
三、教法设计
到这里对教材已经分析了,但教材只是教学的原始素材,是一种思绪,我们必须利用这个原始素材和思绪,想办法达到制定的教学目的,那么授课中教学方法的设计运用就尤其重要。
在本节内部实质意义的讲授中,根据这一课常识的特点和学生的实际,主要接纳启发诱导,探索发现的教学方法,配合以模型感受、多媒体演示等教学手段,增强了师生间的互动性,使教学更直观、形象。
四、学法指导
教师的教是为了不教而教,这要求我们教师在授课中不仅要让学生听懂、学会,还要指导他们的学习方法,不能让学生脱离老师这根拐棍就不会走路了,必须学会自主学习。
在本节内部实质意义的讲授中要引导学生积极思考,善于提出问题,形成主动探究和协作学习的良好学习习惯。
五、教学过程
1、导入新课(2—3分钟)
利用视频动画或图片来引入平面连杆机构的实例,让学生了解平面连杆机构的应用场合、概念及其特点;
2、讲授新课(35分钟)
利用模型说明铰链四杆机构的基本形式。
再利用大量的例题分析与讨论让学生得出急回特性、死点位置和曲柄存在的条件。
让学生加深对急回特性和死点位置两个问题的理解。
上课开始指出本次课的学习要求和任务,通过各种实例讲解加深学生对重点难点的理解和掌握,
3、课堂小结(2-3分钟)
下课前再次总结本次课的学习内容及重点难点
4、板书设计:
在进行多媒体教学,可适当在黑板对重点内容进行强调和分析
5、布置作业
布置2-3题课后作业
通过布置课后作业来进一步巩固学习效果。
(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
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