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曲柄摇杆机构述课稿.ppt

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曲柄摇杆机构的运动特性 —— 急回特性和死点 赵 静 曲柄摇杆机构 • 平面连杆机构: • 各构件是用销轴、滑道等方式连接起来的,各构件间的相对运动均在同一平面内或互相平行的平面内。最简单的平面连杆机构是由四个杆件组成的,简称平面四杆机构。由四个构件通过转动铰链联结而成的机构,称为 铰链四杆机构 。 平面四杆机构的类型及应用 在此机构中 , AD固定不动 ,称为 机架 ; AB、 CD两构件与机架组成转动副 , 称为 连架杆 ; BC称为 连杆 。在连架杆中 , 能作整周回转的构件称为 曲柄 , 而只能在一定角度范围内摆动的构件称为 摇杆 。 • 对于铰链四杆机构来说,机架和连杆总是存在的,因此可以按曲柄的存在情况,分为三种基本形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。它们的根本区别,就在于机构内有没有曲柄存在。在铰链四杆机构中有的连架杆能整周回转而成为曲柄,有的则不能。 四杆机构中各构件名称 • 极位夹角 • 如图所示的曲柄摇杆机构,设曲柄为原动件,在其转动一周的过程中,有两次与连杆共线,这时摇杆分别位于两极限位置,曲柄摇杆机构所处的这两个位置,称为 极位 。曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角称为 极位夹角 。 • 当机构存在极位夹角 θ 时,机构便具有急回运动特性。且 θ 角越大, K值越大,机构的急回性质也越显著 死点 如图:当以摇杆 CD为主动件, 则当连杆与从动件曲柄共线时, 机构的传动角 γ = 0° ,这时主 动件 CD通过连杆作用于从动件 AB上的力恰好通过其回转中心, 出现了不能使构件 AB转动的 “ 顶死 ” 现象,机构的这种位置称为 “ 死点 ” 在工程上,为了使机构能够顺利通过死点而正常运转,必须采用 适当的措施,如发动机上安装飞轮加大惯性力,或利用机构的组合 错开死点位置,例如机车车轮的联动装置。 • 但是,也应注意到,在工程上也长有利用死点来实现一定工作要求的,例如飞机起落架、各类夹具中,如下图 飞机起落架 曲柄摇杆机构的运动特性说课稿 • 我说课的题目是: 《 曲柄摇杆机构的运动特性 》 。本节是高教版 《 机械基础 》 第二章第二节的内容。 • 一、 教材分析:从以下四方面加以分析: 1、地位作用:本节主要阐述曲柄摇杆机构的两大特性:急回特性和死点,它是分析其它四杆机构的基础,对于生产实践有重要指导意义。所以本节内容是本章的重点之一。 • 2、教学目标: 根据大纳要求,结合学生特点, 知识目标: ①、掌握急回特性产生的条件及应用。 ②、掌握死点产生的条件及应用。 3、重点与难点 重点:急回特性和死点产生的条件(对于指导实践生产有着重要意义) • 难点:急回特性和死点产生的原因(相对学生的基础而言有一定的难度) • 4、教材处理: 本着突出重点和突破难点的原则,我对教材做如下处理 ( 1)通过直观演示与生产实践相结合方法,引导学生循序渐进,步步深入 , 通过观察、分析、归纳总结得到急回特性和死点产生原因。 ( 2)通过补充急回特性系数这一概念,使急回特性产生的条件简单易懂。 • 二、 教法设计: 教学手段:多媒体辅助教学。 三、学法指导: 通过教师创设形象生动的教学氛围,让学生能主动参与,积极探究 ,善于思考,协作学习,从而提高学生分析问题,解决问题的能力。 • 四、教学过程: 1、复习提问: 我通过演示曲柄摇杆机构的运动,提出问题,让学生回答, 设计目的:通过直观演示,让学生在轻松的氛围中巩固相关知识,设置的问题既是对前面知识的复习,又是后面知识的前奏。 2、创设情境: 我通过播放牛头刨床的实际加工过程,提出问题:刨刀的切削加工过程和返回过程速度是否一致?通过学生的观察得出结果:不一致。 从而导出第一个教学目标:急回特性。 设计的目的:在前面复习的基础上,采用这种形象生动的导入法,激发了学生探究新知识的欲望,将学生的兴趣点引到了对急回特性的探素研究上来。 • 3、探索研究: 急回特性的产生原因是本节的一个难点:为突破难点,我把探究过程分为四步 第一步:我通过演示机构-提出问题-学生观察并回答。设计的目的是使学生产生初步的感性认识:即曲柄摇杆机构具有急回特性。 第二步:我继续演示机构-提出共线问题-学生观察并回答-得出极位夹角的概念。设计的目的是使学生掌握曲柄摇杆机构的特殊位置和极位夹角的概念,为后面的推导做好辅垫。 第三步:我采用分解演示空回行程和工作行程 ,根据演示过程-师生共填表,目的是采集相关数据,为后面的推导做好准备。 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,师生共同推导出结果:即: V2>V1,从而得到产生急回特性的原因。 • 以上四步:将难点分解,通过直观演示,表格数据采集,学生分组讨论,师生共同推导
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