平面四杆机构的特性.ppt

平面四杆机构的特性 说课稿 -刘福基 主要内容 课程分析 学情分析 课程培养目标 课程的总体设计 单元设计 一、课程分析 课程定位 课程体系的主要内容 课程特点 课程定位 机械设计基础 是机类、近机类专业必修 的一门重要专业基础课程，它对学生的学习 起到承上启下的重要作用，它是学生学习理 论和参与实践的一座桥梁，是学习专业课程 的重要纽带。 课程体系的主要内容 机械设计基础 主要包括两大部分内容： 一是各种常用机构。 包括 3个内容： 机构的工作原理； 机构的设计； 机构的应用及特点。 二是各种通用零部件。 包括 2方面内容： 认识通用零部件； 通用零部件的类型、特点及其应用。 课程特点 本课程内容多，涉及面广，科学性、综合性、 实践性都比较强，它综合运用高等数学、工 程力学、机械制图、金属材料及热处理、互 换性与技术测量等课程的基本知识，去解决 常用机构、通用零部件的设计问题。 二、学情分析 学生特点 本届学生都是从初中、高中直接升入本校的， 人年青，好奇心强，容易被新鲜事物吸引。 但多数学生入学生成绩相对不高，其中相当部 分是文科生，学生基础较差。 缺少工厂和社会生活经历，生产实践经验不足， 知之甚少。 加之大部分学生都是独生子女，学习自律性差。 教学中可能出现的问题 在本门课程的学习中，学生由于缺少工厂实践 经验，理解课程内容上会存在一定的难度，特 别是文科班毕业的学生，他们理解理论知识难， 理论联系实际更难。 解决措施 第一，在教学中通过各种方法和手段努力提高学 生的学习兴趣。 第二，帮助学生创造学习情境，把抽象的线条与 形象的图案相结合，把相关理论知识结合生活 中的常见事例进行诠释。 第三，充分运用多媒体课件，视频、录像等现代 教学技术手段将机构的运动、机构的设计、零 件的加工等表现出来。 第四，加强课内实践教学。如参观机原机零陈列 室，进行相关机构的设计实践等。 平面四杆机械的特性 教材分析： 地位作用： 本节以曲柄摇杆机构为例阐述了平面四杆机构 的三大特性：急回特性、压力角、传动角和死 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。 本小节需 2课时，本节课是第一课时。 教学目标： 根据大纲要求，结合学生特点，将教学目标分为 认知目标 ， 能力目标 和 情感目标 三个方面。 知识目标 能力目标 情感目标 1、掌握急回 特性、行程速 度变化系数的 概念。 2、掌握急回 特性产生的条 件及应用。 1、能进行行程速 度变化系数的简单 计算。 2、培养学生观察、 分析、综合归纳能 力。 3、培养学生主动 探究、协作学习能 力。 1、培养学生勇于探索、 勇于创新的精神 ,使他们在 探索事物本质过程中体验 成功的乐趣 . 2、培养学生对本课程和 本专业的兴趣和热爱，使 他们在走上工作岗位之后， 都能成为爱岗敬业的专业 技术人员。 重点与难点 急回特性 既是重点又是难点。 急回特性 产生的条件对于指导生产实践有着重 要意义，所以把它定为教学重点。 急回特性 产生的原因相对学生的基础而言有一 定的难度，所以它又是教学难点。 教材处理： 本着突出重点和突破难点的原则，对教材做如下处理 通过演示（四杆机构）运动的多媒体课件，使学生直 观的对急回特性现象有所了解，并提出问题 “ 什么是 四杆机构的急回特性？什么样的四杆机构有急回特性？ 怎样判断？ ” 让学生自己思考。 通过课堂讲授和播放课件，引导学生循序渐进，步步 深入 , 通过观察、分析、归纳使学生了解和掌握急回 特性概念、产生原因和判断机构有无急回特性的方法。 教法设计： 通过讲授、板书（画）、结合电子课件、动 画演示等多种教学方法，按照提出问题 探究验证 归纳总结 实践应用等环节， 充分体现 “ 教为主导，学为主体 ” 的教学原 则。 学法指导： 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。 提取旧知 积极思维 实验探究 构 建新知 巩固深化的学法。 教学过程： 复习提问： 通过演示曲柄摇杆机构的运动，提出问题， 在曲柄摇杆机构中，曲柄和摇杆的运动各有 何特点？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。 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， 把教学过程分为四步 第一步： 通过演示机构的运动提出问题（摇杆在空 回行程和工作行程往复摆动的过程中，哪个行程运动 速度较快？）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： 继续演示机构提出共线问题（即摇杆在两 个极限位置时，所对应的曲柄和连杆处于怎样的位置 关系？）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： 采用分解演示空回行程和工作行程 ,根据演 示过程师生共同填表，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 等手段，使整 个推导过程循序渐进，步步深入，变难点为趣点，使 学生轻松掌握所学知识。 在前面推导的基础上，进一步提出问题：如何衡量 机构急回特性的相对程度？进而提出 行程速度变化系 数 这一概念，师生共同推导得出急回特性产生的条件 之一：即 极位夹角 0,又引导学生观察曲柄和摇杆的 运动特点，总结得出急回特性产生的另两个条件：即 输入件做等速整周转动 ； 输出件往复运动 。 这是本节的重点之一。 而且在讨论过程中使学生进 一步明确 极位夹角越大，行程速度变化系数 K越大， 机构急回特性越显著 。 这样设计的 目的 是：通过提出行程速度变化系数这一 概念及让学生观察总结 ,使急回特性产生的条件简单 易懂，便于学生掌握。 然后通过演示对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑 块机构及导杆机构的运动情况，让学生分组讨 论这三种机构是否具有急回特性，从而进一步 巩固急回特性产生的条件。最后通过演示牛头 刨床的对工件的实际加工过程 ,让学生观察分析， 分组讨论，从而得到急回特性的意义。这样， 可以使学生对急回特性的应用有进一步的感性 认识。 这样 设计的目的 ：通过采用分组讨论，能够 培养学生主动探究，协作学习的能力，这也 是培养高职学生以后踏上工作岗位的一个重 要素质。 演练反馈部分 扣住本节，设置四个练习题，通过学生的回答，教师归 纳总结，使学生更好的区分急回特性和死点产生条件的 不同。 （ 1）当曲柄为原动件时，具有急回特性的机构有 ( )。 a)曲柄摇杆机构 b)偏置曲柄滑块机构 c)摆动导杆机构 d)双曲柄机构 （ 2）有急回特性的平面连杆机构的行程速度变化系数 ( )。 a)K=1 b)K1 c)K1 d)K1 （ 3）极位夹角越大，机构的急回特性越显著。 空回行程 （ 4）如图所示， =30 ，该机构的行程速度变 化系数 k为多少？ B1 C C1 工作行程 B B2 A D 1 2 空回行程 总结提炼 在演练反馈的基础上，我进一步总结出本节重点内容： 急回特性产生条件，加深学生印象。 作业布置 作业作为课堂的延伸部分，本节所讲的急回特性是平面 四杆机构基本特性之一，平面四杆机构还有两个基本特 性：压力角和传动角对机构传力性能的影响、死点。 提出这样几个问题： 在冲压机构中，为何使冲头在接近下极限位置时开始冲 压？我们坐折叠椅的时候，靠在椅背上，为何靠椅不会 自动松开或合拢？踩缝纫机脚踏板时，为何有时脚踏板 动而皮带轮不动？这一部分，留作学生课下观察、思考。 同时这也是下一节课学生们要掌握的重点内容 压力 角、传动角和机构的死点。 板书设计 2.3 平面四杆机构的基本特性 （一）复习提问： （二）急回特性： 1极位夹角 2急回特性： （ 1）定义（ 2）产生条件（ 3）实践应用 （三）巩固练习 （四）课堂小结 （五）作业布置 这样设计的目的使版面直观，层次分明，重点和难点突出。