《铰链四杆机构》教案

铰链四杆机构学设计授课专业：机械制造 授课时间：90 分钟总课题: 铰链四杆机构的基本性质 课型 新授课课题名称分课题：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。重点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。难点 曲柄存在的条件。教学目标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。教学方法十步（实物模具演示、提问设置悬念、分析、得出结论、推理演绎、电教演示、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结）教学法，直观演示教学法，启发研究法、电化教学法。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（2 分钟）：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（6 分钟）：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（4 分钟）：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（ 设置悬念 ） 。三、讲授新课（33 分钟）：（一）曲柄存在的条件： 1、已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,如图 5-17 所示，进行详细 分析 。2、第一次共线时： AC1D 构成一个三角形，有两边之和大于第三边。B1DA图 5-7 曲 柄 摇 杆 机 构即： ba+cd a+db+c；ba+dc a+cb+d. 3、第二次共线时：AC 2D 构成一个三角形，有两边之和大于第三边。即：a+bc+d.4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线，有：（1）a+db+c；（2）a+c b+d ；（3）a+bc+d.5、分析思考以上三式 得出结论 ：（1） a 是最短杆；（2） b、c、 d 中有一杆为最长杆；（3） 三式中必然有一式是：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。6、 电教演示 自制课件（打开多媒体课件） ，展示铰链四杆机构的三种基本形式与四杆长度的关系。分析思考哪些情况有曲柄存在；在曲柄存在的情况下，哪一杆件可能为曲柄？ 7、 得出推论 ，即曲柄存在的条件是：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；连架杆或机架中有一个是最短杆。（二） 推理演绎 曲柄摇杆机构构成的条件：1、演示两种曲柄摇杆机构，看其固定件有什么特征？2、分析得出曲柄摇杆机构构成的条件（因有曲柄存在，应同时满足曲柄存在的两条件）：1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2、以最短杆的相邻杆为机架。（三） 推理演绎 双曲柄机构的构成条件：1、演示双曲柄机构的固定件有什么特征？2、分析得出双曲柄机构的构成条件（因有曲柄存在，应同时满足曲柄存在的两条件）：1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2、以最短杆为机架。（四） 推理演绎 双摇杆机构的构成条件：1、演示双摇杆机构的固定件有什么特征？2、分析得出双摇杆机构的构成条件（因无曲柄存在，曲柄存在的两条件只要有一个不满足）：（1）满足第一个条件，但第二个条件不满足，就可构成双摇杆机构：1、当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2、以最短杆的相对杆为机架。（2）第一个条件不满足，也可构成双摇杆机构：1、当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和；2、无论以哪根杆为机架，均可构成双摇杆机构。（五）分析讲解记忆的方法和技巧：深刻理解曲柄存在的条件，分析曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构中哪些有曲柄存在，哪些没有曲柄存在；并与上述条件进行对比记忆。四、 范例 讲解题（15 分钟）： 1、 例 51：铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为：AB=130mm，BC=150mm，CD=175mm，AD=200mm。若取 AD 杆为机架，试判断此机构属于哪一种类型？（板书解答过程）解：AB 为最短杆、AD 为最长杆，它们的长度之和为 AB+AD=130+200=330（mm） ，其余两杆长度之和 BC+CD=150+175=225（mm） 。最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，无论以哪杆为机架，都构成双摇杆机构。故取 AD 杆为机架，此机构属于双摇杆机构类型。2、例 52：铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为：AB=450mm，BC=400mm，CD=300mm，AD=200mm。试问以哪杆为机架，可以得到曲柄摇杆机构？如以 BC 为机架，则会得到什么机构？如以 CD 为机架，则会得到什么机构？ABDC（板书解答过程）解：AD 为最短杆、AB 为最长杆，它们的长度之和为 AD+AB=200+450=650（mm） ，其余两杆长度之和 BC+CD=400+300=700（mm） 。最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和。（1）如以最短杆的相邻杆为机架，构成曲柄摇杆机构。故取 AD 杆的相邻杆 AB 或 CD 为机架，可以得到曲柄摇杆机构。（2）如以最短杆为机架，构成双曲柄机构。故取 AD 杆为机架，可以得到双曲柄机构。（3）如以最短杆的相对杆为机架，构成双摇杆机构。故取 AD 杆的相对杆 BC 为机架，可以得到双摇杆机构。五、 自学练习 （25 分钟）：1、铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为：AB=45mm，BC=90mm，CD=70mm，AD=100mm。若取 AD 杆为机架，此机构属于哪一种类型？2、根据图 530 所注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。ABDCABCDDa）40791207510697b） c） d）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BACD4AB907DC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 （3 分钟）：本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本性质，即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构的类型。通过这次课的学习，我们应该掌握曲柄存在的条件和三种基本形式的构成条件，并且学会运用所学知识解决实际问题，即判断铰链四杆机构的类型，如何获得曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？（板书画线部分）八、布置作业（2 分钟）：机械基础第三版习题册的填