汽車機(jī)械基礎(chǔ)高教版教案：平面連桿機(jī)構(gòu)吳建蓉編

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.知道機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.知道與零件的關(guān)系。.掌握運(yùn)動副的概念及分類。.知道常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的符號。舊知復(fù)習(xí).制動液、液壓油、防凍液與制冷劑的主要性能要求。.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).機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動副的概念及分類。.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分鐘課后作業(yè)教學(xué)后記教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：.制動液、液壓油、防凍液與制冷劑的主要性能要求。.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).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。St9|機(jī)器的組成部分機(jī)器類別動力部分執(zhí)行部分傳動部分控制部分波輪洗衣機(jī)電動機(jī)波輪帶傳動微電麻摩托車內(nèi)燃機(jī)車輪鏈轉(zhuǎn)動.E軸電氣控制汽車內(nèi)燃機(jī)車輪變速箱,差速器電氣、澈電腦1.業(yè)機(jī)械手電動機(jī)機(jī)械手齒輪傳動,連桿傳動微電腦普通車床電動機(jī)卡已與刀具齒輪傳動、帶侍動等電氣控制.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：1）任何機(jī)器都是由許多實(shí)物人為的組合而成的。2）組成機(jī)器的各部分實(shí)物之間具有確定的相對運(yùn)動。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。.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(shí)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。.機(jī)械的類型按照機(jī)械的主要用途不同，機(jī)械可分為：（1）動力機(jī)械用來實(shí)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.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間不能產(chǎn)生相對的運(yùn)動。.零件零件是組成機(jī)器的每一個單獨(dú)的實(shí)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.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。.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)動副分為低副和高副。（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)珈口移動副（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-2。課堂練習(xí):小結(jié)：.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動副的概念及分類。.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.知道平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.會判別平面連桿機(jī)構(gòu)的形式。舊知復(fù)習(xí).機(jī)器與機(jī)構(gòu)的關(guān)系。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.運(yùn)動副的概念及分類。重點(diǎn)難點(diǎn).平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.鉸鏈四桿機(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。.構(gòu)件與零件的關(guān)系。.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。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：4個桿件經(jīng)過4個鉸鏈（即轉(zhuǎn)動副）連接而成，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。機(jī)架：鉸鏈四桿機(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)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本形式。c⑸結(jié)構(gòu) 的運(yùn)動簡圖圖??鏡鏈四桿機(jī)構(gòu)1一曲柄?一連桿一一搖桿孑金一機(jī)架.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(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)。.雙曲柄機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(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)。.雙搖桿機(jī)構(gòu)如果鉸鏈四桿機(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)二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本形式的判別鉸鏈四桿機(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)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)：.平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。20 /20學(xué)年教師授課教案20 /20學(xué)年章節(jié)課題第九章平面連桿機(jī)構(gòu)第3節(jié) 鉸鏈四桿機(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.了解鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性。.知道鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。舊知復(fù)習(xí).平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的形式判別。重點(diǎn)難點(diǎn).平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性。.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。第學(xué)期課程汽車機(jī)械基礎(chǔ)

教學(xué)過程復(fù)習(xí)5分鐘第3節(jié) 鉸鏈四桿機(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.鉸鏈四桿機(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)鉸鏈四桿機(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.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。

1800+^圖9-21曲1800+^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I：作行程設(shè)曲柄AB為主動件，以等角速度q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，如的-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顎式破碎機(jī)，要求顎板快進(jìn)慢退，使被破碎的礦石能及時退出顎板，避免礦石破碎過細(xì)，K<1。

圖972刨床切削加工 圖9-23定折機(jī)構(gòu).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%之間所夾的銳角a，稱為機(jī)構(gòu)在該位置的壓力角。壓力角a的余角》稱為傳動角。結(jié)論：壓力角a和傳動角7在機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中是變化的。圖9-25傳力特性分析（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4耳C1或AB2C2共同在一條直線上，連桿對曲櫥點(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.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