《机械设计基础》教案 第2课 认识铰链四杆机构.docx

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课题

认识铰链四杆机构

课时

2课时（90min）

教学目标

知识技能目标：

（1）掌握铰链四杆机构的类型、类型判定和演化形式。

（2）掌握曲柄、摇杆和连架杆的含义。

素质目标：

通过制作铰链四杆机构模型，认识到在学习和工作中，应秉持严谨细致的态度，并且应具备精益求精的工匠精神。

教学重难点

教学重点：铰链四杆机构的类型、类型判定和演化形式，曲柄、摇杆和连架杆的含义

教学难点：铰链四杆机构的类型判定和演化形式

教学方法

多媒体展示法、问答法、讨论法、讲授法、练习法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学设计

第1节课：考勤（2min）→任务引入（5min）→传授新知（28min）→实践探索（10min）

第2节课：问题引入（3min）→传授新知（17min）→实践探索（20min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）

教学过程

主要教学内容及步骤

设计意图

第一节课

考勤

（2min）

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况

任务引入

（5min）

【教师】展示“起重机”图片（详见教材），讲述“任务引入”的相关内容

从学习机械设计基础这门课起，小王就开始留心生活中的各种机械，并发现了许多有趣的现象。例如，乘坐公交车时，小王发现每到一站，公交车后门的两扇车门会朝相反的方向转动，从而保证两扇车门能同时开或关；路过某工地时，小王发现正在作业的起重机上的AB杆摆动时，CD杆随之摆动，使CB杆延长线上的E点（吊重物处）做近似水平直线移动，这样可以避免因不必要的升降而消耗能量。小王觉得这些机械的运动很有意思，但他不知道这些机械运用了哪些机构，也不明白这些机构是如何发挥作用的。

学习本任务的相关知识后，请你帮助小王解开疑惑。

【学生】聆听、思考

借助任务引入，激发学生学习兴趣，使学生明确学习目的，端正学习态度

传授新知

（28min）

【教师】讲解新知

【教师】组织学生先扫码观看“铰链四杆机构”微课视频（详见教材），然后请学生结合视频内容，简述铰链四杆机构的特点

【学生】观看、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，展示“铰链四杆机构”图片（详见教材）或教具，讲解新知

一、铰链四杆机构的类型

全部用转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。

在铰链四杆机构中，固定构件4称为机架，与机架相连的构件?1?和构件?3?称为连架杆，不与机架直接连接的构件?2?称为连杆。若连架杆能相对机架整周转动，则称此连架杆为曲柄；若连架杆仅能在某一角度范围内往复摆动，则称此连架杆为摇杆。

根据连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。

（一）曲柄摇杆机构

具有一个曲柄、一个摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。在曲柄摇杆机构中，通常曲柄为主动件，做匀速转动运动；摇杆为从动件，在曲柄的带动下做变速往复运动。

【教师】展示“调整雷达天线仰俯角的机构”图片（详见教材），对曲柄摇杆机构进行举例说明

在调整雷达天线仰俯角的机构中，曲柄?1?缓慢匀速转动，通过连杆?2?使摇杆?3?在一定角度范围内摆动，从而达到调整雷达天线仰俯角的目的。当以摇杆为主动件时，摇杆的往复摆动可通过连杆转化为曲柄的整周转动。

【教师】组织学生扫码观看“缝纫机踏板机构”微课视频（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

缝纫机踏板机构与调整雷达天线仰俯角机构的区别是什么？共同点有哪些？

【学生】观看、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，讲解新知

在缝纫机踏板机构中，脚踏动踏板（相当于摇杆3）使其往复摆动，通过连杆2带动曲柄1整周转动，再通过带传动使机头主轴转动。

（二）双曲柄机构

【教师】组织学生扫码观看“双曲柄机构”微课视频（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

双曲柄机构与曲柄摇杆机构的区别是什么？

【学生】观看、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，讲解新知

两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，通常主动曲柄做匀速转动运动，从动曲柄做同向变速转动运动。

【教师】展示“惯性筛”图片（详见教材），讲解双曲柄机构案例

在双曲柄机构中，如果组成四边形的对边杆的长度相等，则根据两曲柄转动方向的不同，可得到平行四边形机构和逆平行四边形机构。前者两曲柄的转动方向相同，后者两曲柄的转动方向相反。

【教师】组织学生扫码观看“平行四边形机构”和“逆平行四边形机构”微课视频（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

平行四边形机构与逆平行四边形机构有哪些共同点？有哪些不同点？

【学生】观看、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答