平面四杆机构急回特性说课课件

1、浏阳市职业中专浏阳市职业中专 急回特性急回特性机械基础课程机械基础课程 平面四杆机构的平面四杆机构的主讲：主讲：何智辉何智辉浏阳市职业中专浏阳市职业中专急回特性急回特性机械基础课程机械基础课程 平面四杆机构的平面四杆机构的主讲：主讲：何智辉何智辉浏阳市职业中专浏阳市职业中专说说课课提提纲纲浏阳市职业中专浏阳市职业中专2 2、 教学目标教学目标1 1、 教材分析教材分析 3 3、 教学重难点教学重难点 一、说教材一、说教材浏阳市职业中专浏阳市职业中专1 1、 教材分析教材分析 一、教材内容选择一、教材内容选择“平面四杆机构的急平面四杆机构的急回特性回特性” 选自湖南选自湖南省职业教育与成人教省职

2、业教育与成人教育教材编委会编审育教材编委会编审 的的第第7章章”平面连杆机构平面连杆机构”的第二节。的第二节。教材分析教材分析二、地位作用二、地位作用（1）本课程具有承上启下的作用：）本课程具有承上启下的作用： 平面四杆的急回特性是分析其它演化平面四杆的急回特性是分析其它演化 机构的基础机构的基础 。（2）生产实践的理论指导作用）生产实践的理论指导作用: 急回特性在生产实践中有着重要指导意急回特性在生产实践中有着重要指导意 义和应用价值。义和应用价值。浏阳市职业中专浏阳市职业中专（1）掌握急回）掌握急回特性特性产生的条产生的条件、原因及应件、原因及应用。用。 知识目标知识目标能力目标能力目标情

3、感目标情感目标（1）培养学生观察、）培养学生观察、分析及综合归纳能分析及综合归纳能力。力。（2）培养学生主动）培养学生主动探究、协作学习的探究、协作学习的能力。能力。2 2、 教学目标教学目标 （1）激发学生对本课）激发学生对本课程的兴趣和求知欲。程的兴趣和求知欲。（2）培养学生走上工）培养学生走上工作岗位之后，成为爱岗作岗位之后，成为爱岗敬业的专业技术人员。敬业的专业技术人员。基于教学应整体考虑基于教学应整体考虑“知识与能力、情感态度与价值观的综合知识与能力、情感态度与价值观的综合”这一理念这一理念 浏阳市职业中专浏阳市职业中专3 3、 教学重难点教学重难点 Text重、难点重、难点Text

4、 急回特性产急回特性产生的条件生的条件对于对于指导实践生产指导实践生产有着重要意义有着重要意义 重重点点难难点点急回特性产生的原因急回特性产生的原因 急回特性产急回特性产生的原因相对生的原因相对学生的理论基学生的理论基础础而言有一定而言有一定的难度的难度 急回特性产生的条件及实例急回特性产生的条件及实例浏阳市职业中专浏阳市职业中专职业学校高二学职业学校高二学生思维活跃，喜生思维活跃，喜欢探究欢探究,对动画感对动画感兴趣，排斥传统兴趣，排斥传统的填鸭式和单纯的填鸭式和单纯的理论教学。的理论教学。心理特点心理特点知识基础知识基础学习态度学习态度1二、说学情二、说学情学生已学过学生已学过力学、力学、

5、机械制图机械制图等课程，等课程，有了一定的基础知有了一定的基础知识，易于学习本节识，易于学习本节新内容。新内容。2学生有好学的态学生有好学的态度，但度，但自学和自自学和自我管理能力较弱我管理能力较弱，依赖教师的讲依赖教师的讲授。授。3只有充分了解学生的情况才能做到因材施教和有的放矢。浏阳市职业中专浏阳市职业中专教学方法多媒体直观演示多媒体直观演示启发式教学启发式教学 分析归纳总结分析归纳总结创设问题情境法创设问题情境法三、说教法三、说教法学以致用学以致用分析分析归纳总结归纳总结动画演示动画演示观察探究观察探究提出问题提出问题实现实现教学目标教学目标实践应用实践应用学以致用学以致用浏阳市职业中专

6、浏阳市职业中专四、说学法四、说学法听看听做问想总结归纳 学生听、看、问、想、做、归纳总结相结合的学习方法，可实现学生听、看、问、想、做、归纳总结相结合的学习方法，可实现教与学的互动，培养学教与学的互动，培养学生生发现问题、思考问题、归纳问题、发现问题、思考问题、归纳问题、解决问题解决问题的能力的能力以以及自发学习的能力及自发学习的能力。学习方法学习方法浏阳市职业中专浏阳市职业中专11复习旧课复习旧课22导入新课导入新课33新课讲授新课讲授44拓展延伸拓展延伸55演练反馈演练反馈66课堂小结课堂小结77作业布置作业布置1234567五、说教学过程五、说教学过程浏阳市职业中专浏阳市职业中专六、说板

7、书六、说板书（一）急回特性：（一）急回特性： 1、产生条件、产生条件 2、形成原因、形成原因 3、实践应用、实践应用 此板书特点：简洁明了，既点明本次课的教学要点，又方此板书特点：简洁明了，既点明本次课的教学要点，又方便学生理解记忆，起到便学生理解记忆，起到画龙点睛画龙点睛的作用。的作用。板书设计板书设计浏阳市职业中专浏阳市职业中专1234567五、说教学过程五、说教学过程打算利用打算利用一个学时一个学时来完成本次教学任务。来完成本次教学任务。1 1、复习旧课、复习旧课2 2、导入新课、导入新课 3 3、新课讲授、新课讲授 4 4、拓展延伸、拓展延伸 5 5、演练反馈、演练反馈 6 6、课堂小

8、结、课堂小结 7 7、作业布置、作业布置浏阳市职业中专浏阳市职业中专1复习旧课问题1：铰链四杆机构中各个构件的名称是什么？（复习，模型演示）摇杆连杆曲柄机架4 机架，机架， 2 2 连杆，连杆，1 1、3 3 连架杆连架杆浏阳市职业中专浏阳市职业中专问题2：铰链四杆机构有哪三种基本形式？浏阳市职业中专浏阳市职业中专问题3：铰链四杆机构中存在曲柄的条件？（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆 长度之和（称为杆长之和条件）；（2）连架杆和机架中必有一杆是最短杆。浏阳市职业中专浏阳市职业中专第一步：通过机构演示提出问题学生观察并回答；第一步：通过机构演示提出问题学生观察并回答；第二步：继续机

9、构演示提出第二步：继续机构演示提出共线共线问题，学生观察并回答得出极问题，学生观察并回答得出极 位夹角的概念；位夹角的概念；第三步：采用分解演示第三步：采用分解演示 空回行程和工作行程，空回行程和工作行程，根据演示过程，师生共同填表；根据演示过程，师生共同填表；第四步：根据演示过程及表格数据，第四步：根据演示过程及表格数据， 让学生分组讨论，教师引导，共同推让学生分组讨论，教师引导，共同推 导出结果即：导出结果即：V2V2V1V1，从而得到急回特性的产生原因。，从而得到急回特性的产生原因。急回特性的产生原因急回特性的产生原因是本节的一个难点：为突破难点，我把探究过程探究过程分为四步四步 以上四

10、步将以上四步将急回特性的产生原因急回特性的产生原因这一难点分解，通过直观演示，表格数这一难点分解，通过直观演示，表格数据采集，学生分组讨论，师生共同推导等手段，使整个推导过程循序渐进，据采集，学生分组讨论，师生共同推导等手段，使整个推导过程循序渐进，变难点为趣点，使学生轻松掌握所学知识。变难点为趣点，使学生轻松掌握所学知识。 导入新课导入新课极位、极位夹角极位、极位夹角工作行程分析工作行程分析 在前面推导的基础上，我给急回特性下个定义，并进一步提出问题：在前面推导的基础上，我给急回特性下个定义，并进一步提出问题：如何衡量机构急回特性的相对程度？进而提出如何衡量机构急回特性的相对程度？进而提出行

11、程速度比因数行程速度比因数K K这一概念，然这一概念，然后师生共同推导得出后师生共同推导得出急回特性产生的条件急回特性产生的条件这一教学重点。这一教学重点。行程速比因数行程速比因数K K浏阳市职业中专浏阳市职业中专2导入新课导入新课问题1： 观察曲柄摇杆机构的运动，回答柄摇杆机构中曲柄和摇杆的运动各有什么特点？问题2： 摇杆在空回行程和工作行程往复摆动的过程中，哪个行程运动速度较快？设计目的：使学生产生初步设计目的：使学生产生初步的感性认识：即曲柄摇杆机的感性认识：即曲柄摇杆机构具有急回特性。构具有急回特性。浏阳市职业中专浏阳市职业中专一、急回特性 我们再来看上图的曲柄摇杆机构，曲柄为主动件我

12、们再来看上图的曲柄摇杆机构，曲柄为主动件逆时针逆时针匀匀速转动，当摇杆从右向左摆动时速度较慢，从左向右摆动时速转动，当摇杆从右向左摆动时速度较慢，从左向右摆动时速度较快。也就是说摇杆的返回速度较快，我们称它具有速度较快。也就是说摇杆的返回速度较快，我们称它具有急急回运动特性回运动特性。为什么会出现这种现象呢？。为什么会出现这种现象呢？ 下面我们来分析：下面我们来分析：浏阳市职业中专浏阳市职业中专问题问题摇杆在两个极限位置时，摇杆在两个极限位置时，所对应的曲柄和连杆处于所对应的曲柄和连杆处于怎样的位置关系？怎样的位置关系？浏阳市职业中专浏阳市职业中专u 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，

13、摇杆位于两个极限位置，简称极位； 此时曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角称为极位夹角，用表示。设计目的：使学生掌握曲柄摇杆机构的设计目的：使学生掌握曲柄摇杆机构的特殊位置特殊位置和极位夹角和极位夹角的概念，为后面的推导做好辅垫的概念，为后面的推导做好辅垫。浏阳市职业中专浏阳市职业中专 工作行程工作行程v 当曲柄以当曲柄以逆时针转过逆时针转过180180+时，摇杆从时，摇杆从C C2 2D D位置摆到位置摆到C C1 1D D。所花时间为所花时间为t t1 1 , , 平均速度为平均速度为V V1 1, ,则有：则有： 空回行程空回行程v 当曲柄以当曲柄以继续转过继续转过180180-时，摇杆从时

14、，摇杆从C C1 1D D位位置摆到置摆到C C2 2D D，所花时间为，所花时间为t t2 2 , ,平均速度为平均速度为V V2 2 , ,则则有：有：/ )180(1t1121tCCV)180/(12CC2212tCCV )180/(21CC/ )180(1t行程行程动画演示动画演示浏阳市职业中专浏阳市职业中专推导结果：推导结果：因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动时间不一样，平因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动时间不一样，平均速度也不相等均速度也不相等： t1 t2 t1 t2 ，V2 V1V2 V1设计目的是：采集相关数据，为后面的推导做好准备。设计目的是：采集相关数据，为后面的推导做好准备。

15、浏阳市职业中专浏阳市职业中专u 急回特性的定义：急回特性的定义：主动件等速旋转时，作往复运动的从动件在主动件等速旋转时，作往复运动的从动件在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的这种运动特性称为速度的这种运动特性称为急回特性。急回特性。浏阳市职业中专浏阳市职业中专u 曲柄摇杆机构的急回运动程度可以用曲柄摇杆机构的急回运动程度可以用 行程速比因数行程速比因数K K 来表示，来表示，K等于从动件空回行程的平均速度与工作行程的平均速度之比。等于从动件空回行程的平均速度与工作行程的平均速度之比。12VVK122121tCCtCC21tt180180 只要只要

16、0 0 ，机构就具有急运动；并且，机构就具有急运动；并且越大，越大，K K 值越大，值越大，急回程度就越高，但机构的平稳性下降。急回程度就越高，但机构的平稳性下降。 故，可通过分析机构中是否存在故，可通过分析机构中是否存在极位夹角极位夹角以及以及的大的大小来判断机构是否有急回运动以及急回运动的程度。小来判断机构是否有急回运动以及急回运动的程度。:180180可得由K11180KK行程速比因数行程速比因数K K浏阳市职业中专浏阳市职业中专总结归纳：平面四杆机构具有急回特性的条件具有急回特性的条件： 主动件作整周回转运动； 从动件往返运动且有极位； 从动件存在两极位时，主动件相应的有极 位夹角，且

17、极位夹角 0。注注意意浏阳市职业中专浏阳市职业中专4拓展延伸拓展延伸（1）曲柄滑块机构的急回特性）曲柄滑块机构的急回特性（2）摆动导杆机构的急回特性）摆动导杆机构的急回特性偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构浏阳市职业中专浏阳市职业中专 因为从动件滑块导路的中心线不通过曲柄的回转中心，因为从动件滑块导路的中心线不通过曲柄的回转中心，c1c1、c2c2为滑块的两极限位置，为滑块的两极限位置，极位夹角极位夹角存在，故该机构存在，故该机构具有急回特具有急回特性性，滑块行程不是曲柄长度的两倍。，滑块行程不是曲柄长度的两倍。偏偏置置曲曲柄柄滑滑块块机机构构 浏阳市职业中专浏阳

18、市职业中专 因滑块导路的因滑块导路的中心线通过曲柄的回转中心中心线通过曲柄的回转中心，从动件滑块，从动件滑块位于极限位置时，无极位夹角，故机构位于极限位置时，无极位夹角，故机构无急回特性无急回特性。 滑块行程是曲柄长度的两倍，广泛应用于蒸汽机、内燃滑块行程是曲柄长度的两倍，广泛应用于蒸汽机、内燃机以及各种冲压机器中。机以及各种冲压机器中。 对对心心曲曲柄柄滑滑块块机机构构 浏阳市职业中专浏阳市职业中专摆动导杆机构机构的急回特性摆动导杆机构机构的急回特性 该机构具有急回运动性质，且具有最好的传力性能，常用于牛头刨床、插床等。 浏阳市职业中专浏阳市职业中专 应用实例应用实例牛头刨床主机构牛头刨床主

19、机构、插床导杆机构插床导杆机构。机构急回特性的应用实例机构急回特性的应用实例拓展应用拓展应用设计目的：设计目的：通过通过演示牛头刨床主机构、插床导杆机演示牛头刨床主机构、插床导杆机构构的实际工作过程，让学生观察分析，分组讨论，的实际工作过程，让学生观察分析，分组讨论，从而得到从而得到急回特性的意义急回特性的意义利用机构的急回特性，利用机构的急回特性，可缩短非生产工作时间，提高工作效率。可缩短非生产工作时间，提高工作效率。这样可以使学生对急回特性的应用有了进一步的感这样可以使学生对急回特性的应用有了进一步的感性认识性认识. 浏阳市职业中专浏阳市职业中专实例1： 牛头刨主机构 这是一个六杆机构，曲

20、柄整周匀速转动，带动刨刀往复移动,该机构利用摆动导杆机构的急回特性使刨刀快速退回，缩短非生产工作时间，以提高工作效率。 浏阳市职业中专浏阳市职业中专实例实例2 2：插床导杆机构插床导杆机构 利用利用摆动导杆机构摆动导杆机构的急回特性的急回特性使插刀快速使插刀快速退回，缩短非生产工作退回，缩短非生产工作时间以提高工作效率。时间以提高工作效率。 浏阳市职业中专浏阳市职业中专5演练反馈演练反馈 扣住本节，我设置了五个习题，通过学生的回答，教师归纳总结使学生更好掌握急回特性产生的条件。 （1 1）当曲柄为原动件时，具有急回特性的机构有）当曲柄为原动件时，具有急回特性的机构有( )( )。 A A 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 B B 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构 C C 摆动导杆机构摆动导杆机构 D D 双曲柄机构双曲柄机构（2 2）有急回特性的平面连杆机构