《机械基础》教案
第10
次课
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）+
l2
l1+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）+
l2
l3+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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