汽車機(jī)械基礎(chǔ)(高教版)教案：第九章平面連桿機(jī)構(gòu)吳建蓉編.doc

1、教師授課教案20/20 學(xué)年第一學(xué)期課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)課題第九章 平面連桿機(jī)構(gòu)第1節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與機(jī)構(gòu)簡圖授課方法講授所需教具多媒體課件授課時間月 日節(jié)月 日節(jié)月 日節(jié)月 日節(jié)授課班級目的要求1 .知道機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。2 .知道與零件的關(guān)系。3 .掌握運(yùn)動副的概念及分類。4 .知道常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的符號。舊知復(fù)習(xí)1 .制動液、液壓油、防凍液與制冷劑的主要性能要求。2 .制動液、液壓油、防凍液與制冷劑的選擇及使用原 則。重點(diǎn)難點(diǎn)1 .機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。2 .構(gòu)件與零件的關(guān)系。3 .運(yùn)動副的概念及分類。4 .機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。教學(xué)過程復(fù)習(xí)5分鐘第1節(jié)機(jī)構(gòu)的組成與機(jī)構(gòu)簡圖第2節(jié)35分鐘小結(jié)5分鐘課后作

2、業(yè)教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：1 .制動液、液壓油、防凍液與制冷劑的主要性能要求。2 .制動液、液壓油、防凍液與制冷劑的選擇及使用原則。講授新課：第九章 平面連桿機(jī)構(gòu)第1節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成與機(jī)構(gòu)簡圖一、機(jī)器與機(jī)構(gòu)1 .機(jī)器的組成雖然機(jī)器的品種、構(gòu)造、性能和用途各不相同，但是它們都是由 四個部分組成的，即動力部分、執(zhí)行部分、傳動部分和控制部分。表9 1機(jī)器的組成部分機(jī)制類別動力部分執(zhí)行部分傳動部分控制部分渡輪洗衣機(jī)電動機(jī)波艷帶傷動微電腦庠托下內(nèi)部機(jī)車鑿靛傳而，底輪電氣控劇汽車內(nèi)燃機(jī)車輪變速箱、差速器電氣,微電腦T業(yè)機(jī)械手電動機(jī)機(jī)械手崗輪傳動,連桿傳劭微電腦普通車床電動機(jī)中盤與刀縣吉能傳和帶傳動等電氣控

3、制2 .機(jī)器的共同特征綜合以上的各種不同機(jī)器，它們之間都存在著一些共同的特征：3 1)任何機(jī)器都是由許多實物人為的組合而成的。4 2)組成機(jī)器的各部分實物之間具有確定的相對運(yùn)動。5 3)所有的機(jī)器都能作有效的機(jī)械功，代替或減輕人類的勞動，或 進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換。結(jié)論：凡是機(jī)器都應(yīng)當(dāng)同時具備以上三個特征3 .機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)只具有機(jī)器的前兩個特征， 沒有后一個特征。 即機(jī)構(gòu)也是人為的實物組合，各個組成部分之間也具有確定的相對運(yùn)動。機(jī)器一般由一種或多種機(jī)構(gòu)組成。由于機(jī)器的執(zhí)行運(yùn)動要求不同，組成機(jī)器的機(jī)構(gòu)也不相同。 從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動的角度來看， 機(jī)器與機(jī)構(gòu)沒有 本質(zhì)上的區(qū)別，習(xí)慣上將機(jī)器與機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。4 . 機(jī)

4、械的類型按照機(jī)械的主要用途不同，機(jī)械可分為：（ 1） 力機(jī)械 用來實現(xiàn)機(jī)械能與其它形式能量之間轉(zhuǎn)換的機(jī)械，如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、液壓泵、空壓機(jī)等。（ 2） 加工機(jī)械用來改變物體結(jié)構(gòu)或形狀的機(jī)械， 如金屬加工機(jī)床、壓力機(jī)、軋鋼機(jī)、粉碎機(jī)、織布機(jī)、包裝機(jī)等。（ 3） 運(yùn)輸機(jī)械 用來改變?nèi)嘶蛭矬w空間位置的機(jī)械， 如汽車、 火 車、飛機(jī)、電梯、輪船、起重機(jī)等。（ 4） 信息機(jī)械 用來獲取或處理各種信息的機(jī)械， 如復(fù)印機(jī)、 打 印機(jī)、繪圖機(jī)、照相機(jī)、攝像機(jī)等。二、構(gòu)件與零件1. 構(gòu)件構(gòu)件是機(jī)器中每一個獨(dú)立的運(yùn)動單元。 構(gòu)件可以是單一的零件， 也 可以是多個零件組成的剛性連接體， 這些剛性連接的零件之

5、間不能產(chǎn)生相對的運(yùn)動。2. 零件零件是組成機(jī)器的每一個單獨(dú)的實體， 是機(jī)器制造的基本單元， 如 螺釘、螺帽、齒輪、軸承等。三、運(yùn)動副及其分類1 運(yùn)動副使兩個構(gòu)件直接接觸、 又能保持一定的相對運(yùn)動的連接形式稱為運(yùn) 動副。2 . 運(yùn)動副的分類根據(jù)運(yùn)動副中兩構(gòu)件的接觸形式不同，平面運(yùn)動副分為低副和高(1)低副 指兩個構(gòu)件之間作面接觸的運(yùn)動副，稱為低副。低副 又分為轉(zhuǎn)動副(兩構(gòu)件在接觸面作相對轉(zhuǎn)動)和移動副(兩構(gòu)件在接觸 面作相對直線移動)。(2)高副 指兩個構(gòu)件之間通過點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動副，稱為高副。 四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖用線條表示構(gòu)件，用簡單的符號表示運(yùn)動副的類型，按一定比例確 定運(yùn)動副的相對位置，這種

6、表示機(jī)構(gòu)與構(gòu)件運(yùn)動關(guān)系的簡明圖形稱為機(jī) 構(gòu)運(yùn)動簡圖。常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的符號見表9-2。病9 1 常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動智圖的符號課堂練習(xí):小結(jié)：1 .機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。2 .構(gòu)件與零件的關(guān)系。3 .運(yùn)動副的概念及分類4 .機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。教師授課教案20/20 學(xué)年 第 學(xué)期 課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)課題第九章 平面連桿機(jī)構(gòu) 第2節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)授課方法講授所需教具多媒體課件授課時間月 日月 日月 日月 日節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)授課班級目的要求1 .知道平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。2 .會判別平面連桿機(jī)構(gòu)的形式。舊知復(fù)習(xí)1 .機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。2 .構(gòu)件與零件的關(guān)系。3 .運(yùn)動副的概念及分類。重點(diǎn)難點(diǎn)1 .平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式

7、。2 .錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。教學(xué)過程復(fù)習(xí)5分鐘第3節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)第4節(jié)35分鐘小結(jié)5分鐘課后作業(yè)教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：1.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。2 .構(gòu)件與零件的關(guān)系。3 .運(yùn)動副的概念及分類講授新課：第九章 平面連桿機(jī)構(gòu)第2節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)一、平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點(diǎn)：將主動桿件的連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從 動桿件的變速擺動或移動。桿件：平面連桿機(jī)構(gòu)的四個構(gòu)件大部分呈桿狀， 習(xí)慣上稱其構(gòu)件 為桿件。錢鏈四桿機(jī)構(gòu)：4個桿件經(jīng)過4個較鏈(即轉(zhuǎn)動副)連接而成， 稱為錢鏈四桿機(jī)構(gòu)。機(jī)架：錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中固定不動的構(gòu)件 4稱為機(jī)架。連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件1、3稱為連架桿。連桿：連接兩連

8、架桿的構(gòu)件2稱為連桿。曲柄：能相對機(jī)架作3600轉(zhuǎn)動的連架桿1稱為曲柄。搖桿：相對機(jī)架作小于360范圍內(nèi)往復(fù)擺動的連架桿3稱為搖 桿。按不同運(yùn)動特點(diǎn)，錢鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本形式(a)結(jié)構(gòu)(b)運(yùn)動篇圄圖1 銳鏈四桿機(jī)構(gòu)1 曲柄仃一注桿一幅桿浮一機(jī)架1 .曲柄搖桿機(jī)構(gòu)如果錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿中有一個為曲柄，另一個為搖 桿，則該機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2 .雙曲柄機(jī)構(gòu)如果錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿都為曲柄， 則該機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄 機(jī)構(gòu)3 .雙搖桿機(jī)構(gòu)如果錢鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿都為搖桿， 該機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī) 構(gòu)。仙柄搖桿機(jī)構(gòu)M雙曲柄機(jī)構(gòu)(C)雙隔桿機(jī)尚圖I 2校捱四坪機(jī)構(gòu)的三種基本形式二、錢鏈四桿機(jī)

9、構(gòu)基本形式的判別錢鏈四桿機(jī)構(gòu)屬于哪一種類型，不僅取決于機(jī)構(gòu)中各桿件的長度關(guān) 系，還與選取哪一個桿件作機(jī)架有關(guān)。首先，要看四桿機(jī)構(gòu)各桿件的長度，如果最短桿與最長桿的長度之 和大于其余兩桿之和，則該機(jī)構(gòu)不可能存在曲柄，只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)。其次，如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其余兩桿之和， 則該機(jī)構(gòu)可能存在曲柄，但還要看取哪一個桿件作為機(jī)架，才能確定是 否存在曲柄。(1)如果取最短桿的相鄰桿作為機(jī)架，最短桿作為曲柄，另一連架 桿作為搖桿，則該機(jī)構(gòu)存在曲柄，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。(2)如果取最短桿作為機(jī)架，相鄰兩桿件均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)存在 兩個曲柄，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。(3)如果取最短桿的對面桿件作為機(jī)

10、架，則該機(jī)構(gòu)無曲柄存在，稱 為雙搖桿機(jī)構(gòu)。課堂練習(xí)小結(jié):1 .平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式2 .錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別教師授課教案20/20 學(xué)年第一學(xué)期課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)課題第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第3節(jié)較鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性與演化授課方法講授所需教具多媒體課件授課時間月 日節(jié)月 日節(jié)月 日節(jié)月 日節(jié)授課班級目的要求1 .了解錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性。2 .知道錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。舊知復(fù)習(xí)1 .平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。2 .錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。重點(diǎn)難點(diǎn)1 .平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性。2 .錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。教學(xué)過程復(fù)習(xí)5分鐘第3節(jié)較鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性與演化35分鐘小結(jié)5分鐘課后作業(yè)教學(xué)后記

11、教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：1.平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。2.錢鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。講授新課：第九章 平面連桿機(jī)構(gòu)第3節(jié) 較鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性與演化一、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的兩個運(yùn)動特性1 .急回特性當(dāng)曲柄作勻速轉(zhuǎn)動時，搖桿來回擺動的速度不相等。擺動回來的速 度快，擺動過去的速度慢，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的搖桿快速擺回的特性稱為急 回特性。圖9-21曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性分析(1)運(yùn)動特性分析設(shè)曲柄AB為主動件，以等角速度 的作順時針轉(zhuǎn)動；搖桿CD為 執(zhí)行件，向右擺動為工作行程，向左擺動為返回行程。主動件作等速轉(zhuǎn)動時，作往復(fù)運(yùn)動的執(zhí)行件在返回行程中的平均速 度大于工作行程的平均速度的特性，稱為急回特性。(2)工程應(yīng)用第

12、一種情況：工作慢速前進(jìn)、快速返回，以利于切削、沖壓等工作 的進(jìn)行，如圖9-22所示刨床的切削加工，具有急回特性，有利提高生 產(chǎn)率。第二種情況：正、反行程均在工作，無急回要求，如圖9-23所示 印染中布匹的定折機(jī)構(gòu)，這時K=1。第三種情況：某些要求快進(jìn)慢退的機(jī)構(gòu)，如用于礦山破碎礦石的顛式破碎機(jī)，要求顫板快進(jìn)慢退，使被破碎的礦石能及時退出顆板，避免 礦石破碎過細(xì)，K<1。2 .傳力特性(1)壓力角與傳動角在圖9-25所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，主動件曲柄經(jīng)連桿傳遞到從動 件搖桿上C點(diǎn)的力F,與受力點(diǎn)運(yùn)動速度外之間所夾的銳角%稱為機(jī) 構(gòu)在該位置的壓力角。壓力角的余角丫稱為傳動角。結(jié)論：壓力角和傳動角

13、丫在機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中是變化的。(2)死點(diǎn)位置在圖9-21所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，如果取搖桿作為主動件，曲柄 作為從動件，當(dāng)搖桿在左、右兩個極限位置時，連桿與曲柄共線，通過 連桿施加于曲柄的作用力正好經(jīng)過曲柄的轉(zhuǎn)動中心，ABiCi或AB2c2共 同在一條直線上，連桿對曲柄A點(diǎn)的推動力矩為零，無法使曲柄轉(zhuǎn)動， 出現(xiàn)頂死現(xiàn)象，使整個機(jī)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。結(jié)論 ：為了使機(jī)構(gòu)可以順利地通過死點(diǎn)，可以在曲柄上安裝飛輪，利用轉(zhuǎn)動慣性輪闖過死點(diǎn)位置，或用錯位的方法來克服死點(diǎn)位置。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化1 .曲柄滑塊機(jī)構(gòu)當(dāng)搖桿的長度為無限長時，搖桿的左、右極限位置的夾角將變成零， 搖桿的搖動變成了滑動， 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。分類 ：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)按曲柄轉(zhuǎn)動中心與滑塊是否在同一條直線上，分為 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 和 偏心