平面机构8个教案.
平面机构的教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：使学生掌握平面机构的定义、分类、组成及基本特性；了解常见的平面机构及其应用；能够识别和分析简单的平面机构。
2. 能力目标：培养学生运用所学知识分析、设计和解决实际问题的能力；提高学生的动手实践能力。
3. 素质目标：培养学生严谨的科学态度、创新意识和团队合作精神。
二、教学内容1. 平面机构的定义及分类2. 平面机构的组成及基本特性3. 常见平面机构及其应用4. 平面机构的分析与设计三、教学方法1. 讲授法：讲解平面机构的定义、分类、组成及基本特性，使学生掌握基本概念。
2. 案例分析法：通过分析典型平面机构案例，使学生了解平面机构在实际应用中的特点。
3. 实验教学法：引导学生进行平面机构的拆装实验，培养学生的动手实践能力。
4. 小组讨论法：组织学生进行小组讨论，共同分析问题，提高团队合作能力。
5. 作业与习题法：布置课后作业，巩固所学知识，提高学生的应用能力。
四、教学过程1. 导入新课：通过生活中的实例引入平面机构的概念，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解平面机构的定义、分类、组成及基本特性，使学生掌握基本概念。
3. 分析典型平面机构案例，使学生了解平面机构在实际应用中的特点。
4. 进行平面机构的拆装实验，培养学生的动手实践能力。
5. 组织学生进行小组讨论，共同分析问题，提高团队合作能力。
6. 布置课后作业，巩固所学知识，提高学生的应用能力。
7. 课后辅导：针对学生在学习中遇到的问题，进行个别辅导。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与程度和团队合作精神。
2. 课后作业：检查学生对知识的掌握程度和应用能力。
3. 实验报告：评估学生的动手实践能力。
4. 平面机构设计：评价学生的创新能力和解决实际问题的能力。
六、教学资源1. 教材：《机械设计基础》2. 多媒体课件3. 实验设备4. 网络资源5. 教学参考资料通过以上教学设计方案，旨在使学生掌握平面机构的基本知识，提高学生的动手实践能力和创新意识，为后续学习打下坚实基础。
机械原理课程教案—平面连杆机构及其分析与设计
机械原理课程教案一平面连杆机构及其分析与设计一、教学目标及基本要求1掌握平面连杆机构的基本类型，掌握其演化方法。
2,掌握平面连杆机构的运动特性，包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、机构的行程、极限位置、运动的连续性等；3.掌握平面连杆机构运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆机构的运动分析问题转换为可用计算机解决的问题。
4.掌握连杆机构的传力特性，包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等；正确理解自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。
5,了解平面连杆机构设计的基本问题，掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的机构型式；学会按2~3个刚体位置设计刚体导引机构、按2~3个连架杆对应位置设计函数生成机构及按K值设计四杆机构；对机构分析与设计的现代解析法有清楚的了解。
二、教学内容及学时分配第一节概述（2学时）第二节平面连杆机构的基本特性及运动分析（4.5学时）第三节平面连杆机构的运动学尺寸设计（3.5学时）三、教学内容的重点和难点重点：1.平面四杆机构的基本型式及其演化方法。
2.平面连杆机构的运动特性，包括存在整转副的条件、从动件的急回运动及运动的连续性；平面连杆机构的传力特性，包括压力角、传动角、死点位置、机械增益。
3.平面连杆机构运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。
4.按给定2~3个位置设计刚体导引机构，按给定的2~3个对应位置设计函数生成机构，按K值设计四杆机构。
难点：1.平面连杆机构运动分析的相对运动图解法求机构的加速度。
2.按给定连架杆的2~3个对应位置设计函数生成机构。
四、教学内容的深化与拓宽平面连杆机构的优化设计。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。
在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握，如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、速度影像、加速度影像、装配模式等；基本理论和方法的应用，如影像法在机构的速度分析和加速度分析中的应用、连杆机构设计的刚化一反转法等。
机械基础机构运动副与平面机构教案
机械基础机构运动副与平面机构教案一、教学目标1. 理解运动副的概念及其在机械中的作用。
2. 掌握平面机构的分类及其特点。
3. 学会分析平面机构的自由度。
4. 能够运用运动副和平面机构的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 运动副的定义及其分类2. 运动副在机械中的作用3. 平面机构的分类及其特点4. 平面机构的自由度分析5. 运动副和平面机构在实际中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：运动副的概念、分类及其作用；平面机构的分类、特点和自由度分析。
2. 教学难点：运动副的配合原理；平面机构的自由度计算。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解运动副和平面机构的基本概念、原理和应用。
2. 利用多媒体演示，直观展示运动副和平面机构的运动过程。
3. 案例分析，让学生通过实际案例理解运动副和平面机构在机械中的作用。
4. 课堂讨论，引导学生主动思考、提问和解决问题。
五、教学过程1. 引入：讲解运动副的概念，引导学生了解运动副在机械中的重要性。
2. 讲解：详细介绍运动副的分类、作用以及配合原理。
3. 过渡：引出平面机构的概念，让学生了解平面机构与运动副的关系。
4. 讲解：讲解平面机构的分类、特点及其在机械中的应用。
5. 重点：详细讲解平面机构的自由度分析方法，引导学生掌握自由度计算。
6. 案例分析：分析实际案例，让学生运用运动副和平面机构的知识解决问题。
7. 课堂讨论：引导学生主动思考、提问和解决问题。
8. 总结：对本节课的内容进行总结，强调运动副和平面机构的重要性。
9. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
10. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为下一步教学做好准备。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对运动副和平面机构概念的理解程度。
2. 练习题：布置针对性的练习题，检查学生对运动副配合原理和平面机构自由度计算的掌握情况。
3. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现，了解其运用运动副和平面机构知识解决实际问题的能力。
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）第一篇：第2章平面连杆机构教案第2章平面连杆机构平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构平面连杆机构具有承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。
最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称平面四杆机构。
是组成多杆机构的基础只介绍四杆机构§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用一，铰链四杆机构铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。
如图2-1a所示，铰链四杆机构由机架4、连架杆(与机架相连的 1、3两杆)和连杆(与机架不相联的中间杆2)组成。
如图所示曲柄——能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。
摇杆——只能在某一角度范围(小于360°)内摆动的连架杆。
铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。
1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。
当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动，转变为摇杆的往复摆动。
应用：雷达调整机构2、双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
当原动曲柄连续转动时，从动曲柄也作连续转动如图所示在双曲柄机构中，若其相对两杆相互平行如右图所示，则成为或平行四边形机构(平行双曲柄机构)。
如图所示当平行四边形机构的四个铰链中心处于同一条直线上时，将出现运动不确定状态，一般采用相同机构错位排列的方法，来消除这种运动不确定状态。
如图所示应用：在机车车轮联动机构中，则是利用第三个平行曲柄来消除平行四边形机构在这种死点位置的运动不确定性。
3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构应用：飞机起落架通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、变更机架和扩大转动副等途径，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式二，含一个移动副的四杆机构 1，曲柄滑块机构通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构，如图所示对心曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用于活塞式内燃机2、导杆机构在图所示曲柄滑块机构中，若改取杆1为固定构件，即得导杆机构。
平面机构的自由度教案
平面机构的自由度教案第一章：平面机构的基本概念1.1 平面机构的定义介绍平面机构的定义和特点解释机构的作用和应用1.2 平面机构的组成介绍平面机构的组成要素，包括构件和连接解释不同类型的构件和连接方式1.3 平面机构的分类介绍平面机构的分类，包括单自由度机构和多自由度机构解释不同类型平面机构的特点和应用第二章：自由度的概念2.1 自由度的定义介绍自由度的概念和意义解释自由度在机构设计中的重要性2.2 自由度的计算介绍自由度的计算方法和步骤解释如何确定机构中自由度的数量2.3 自由度与约束的关系介绍自由度与约束之间的关系解释如何通过约束来控制机构的运动和稳定性第三章：平面机构的自由度计算3.1 单自由度机构的自由度计算介绍单自由度机构的自由度计算方法解释如何确定单自由度机构的自由度数量3.2 多自由度机构的自由度计算介绍多自由度机构的自由度计算方法解释如何确定多自由度机构的自由度数量3.3 自由度计算的实例分析提供实例分析，帮助学生理解和应用自由度计算方法第四章：自由度对机构运动的影响4.1 自由度与机构运动的关系介绍自由度对机构运动的影响和作用解释不同自由度机构的特点和运动方式4.2 自由度对机构稳定性的影响介绍自由度对机构稳定性的影响和作用解释如何通过自由度来控制机构的稳定性和可靠性4.3 实例分析：自由度对机构运动和稳定性的影响提供实例分析，帮助学生理解和应用自由度对机构运动和稳定性的影响第五章：自由度在机构设计中的应用5.1 自由度在机构设计中的作用介绍自由度在机构设计中的重要性和应用价值解释如何利用自由度来优化机构设计和提高性能5.2 自由度在机构创新中的运用介绍自由度在机构创新中的作用和意义解释如何利用自由度来创造新的机构设计和解决方案5.3 实例分析：自由度在机构设计中的应用提供实例分析，帮助学生理解和应用自由度在机构设计中的应用第六章：平面机构的自由度分析方法6.1 机构自由度分析的基本原理介绍机构自由度分析的基本原理和数学基础解释如何应用这些原理来分析平面机构的自由度6.2 运动链分析法介绍运动链分析法的概念和步骤解释如何利用运动链分析法来确定机构的自由度6.3 机构自由度分析的实例提供实例分析，帮助学生掌握自由度分析的方法和技巧第七章：平面机构的自由度优化设计7.1 自由度优化设计的目标介绍自由度优化设计的目标和意义解释如何在机构设计中实现自由度的优化7.2 自由度优化设计的方法介绍自由度优化设计的方法和技巧解释如何应用这些方法来提高机构的性能和效率7.3 实例分析：自由度优化设计在实际中的应用提供实例分析，帮助学生理解自由度优化设计的方法和应用第八章：平面机构的自由度控制8.1 自由度控制的概念和意义介绍自由度控制的概念和意义解释自由度控制在机构设计和应用中的重要性8.2 自由度控制的方法和技巧介绍自由度控制的方法和技巧解释如何应用这些方法来控制机构的自由度8.3 实例分析：自由度控制在实际中的应用提供实例分析，帮助学生理解自由度控制的方法和应用第九章：平面机构的自由度综合应用9.1 自由度在机构设计中的应用介绍自由度在机构设计中的应用和意义解释如何利用自由度来优化机构设计9.2 自由度在机械臂机构设计中的应用介绍自由度在机械臂机构设计中的应用和意义解释如何利用自由度来优化机械臂机构设计9.3 实例分析：自由度在机构综合应用中的实例提供实例分析，帮助学生理解自由度在机构综合应用中的方法和技巧第十章：平面机构的自由度教案总结10.1 平面机构自由度教案的回顾回顾整个教案的内容和重点强调平面机构自由度的重要性和应用价值10.2 平面机构自由度教案的实践应用鼓励学生将所学知识应用到实际机构和机械设计中强调平面机构自由度在实际工程中的重要性10.3 平面机构自由度教案的拓展学习推荐学生进一步学习的资料和资源鼓励学生探索平面机构自由度在更广泛领域中的应用重点和难点解析一、平面机构的基本概念：理解平面机构的定义、组成和分类是学习平面机构自由度的基础。
机械基础机构运动副与平面机构教案
机械基础机构运动副与平面机构教案一、教学目标1. 理解运动副的概念及其在机械系统中的作用。
2. 掌握平面机构的组成及其分类。
3. 能够分析并绘制平面机构的运动简图。
4. 学会运用运动副和平面机构的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 运动副的定义及分类定义：运动副是连接两个或多个运动构件的组成部分，使它们能够相对运动。
分类：转动副、滑动副、滚动副、螺旋副等。
2. 平面机构的组成及分类组成：构件、运动副、约束。
分类：固定副、移动副、转动副、螺旋副、齿轮副等。
3. 平面机构的自由度及分析方法自由度：机构中独立运动的自由度数目。
分析方法：利用矩阵方法或图解法分析机构的自由度。
4. 平面机构的运动简图运动简图：用图形表示机构运动过程的图示。
绘制方法：根据机构构件和运动副的连接关系，绘制运动简图。
5. 平面机构的动力分析及应用动力分析：分析机构在受力作用下的运动情况。
应用：利用平面机构设计机械装置，如传动装置、制动装置等。
三、教学方法1. 讲授法：讲解运动副的定义、分类和平面机构的组成、分类。
2. 演示法：通过实物模型或动画演示平面机构的运动过程。
3. 练习法：让学生绘制简单平面机构的运动简图，分析其自由度。
4. 案例分析法：分析实际机械装置中的平面机构，引导学生运用所学知识解决实际问题。
四、教学准备1. 教材：机械基础教材及相关参考书。
2. 教具：平面机构模型、动画演示软件。
3. 课件：制作相关教学课件，包括图片、图表、动画等。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对运动副和平面机构的基本概念的理解。
2. 练习题：布置练习题，让学生绘制运动简图和分析自由度。
4. 期末考试：设置有关运动副和平面机构的题目，测试学生对该部分知识的掌握程度。
六、教学内容6. 平面机构的传动原理及类型传动原理：通过运动副的连接，实现力的传递和运动的转换。
类型：齿轮传动、蜗轮传动、皮带传动、链条传动等。
7. 平面机构的运动分析速度分析：研究机构运动的速度变化规律。
(完整版)教案平面机构的自由度
平面机构的自由度【教学目的】1、掌握运动链成为机构的条件。
2、熟练掌握机构自由度的计算方法。
能自如地运用自由度计算公式计算机构自由度，尤其是平面机构的自由度。
【教学内容】1、引出自由度的概念，明确自由度和约束的关系；2、推导自由度计算公式，并加以举例说明；3、学会利用公式计算平面机构的自由度。
【教学重点和难点】1、机构自由度的计算【教学方法】1、课堂以讲授为主，结合实物文件进行分析讲解。
2、注重师生交流，提倡师生互动，上课时细心观察学生的反应，课间与学生交谈，了解学生的掌握情况，根据反馈的信息，适当地调整授课内容和方法等。
【教学内容】1、概念：平面机构的自由度——机构具有确定运动的独立运动参数称为机构的自由度。
2、自由度的引入构件的独立运动称为自由度。
一个作平面运动的自由构件具有3个独立的运动，见图1。
图1 平面自由度即沿x轴、y轴移动及绕垂直于xoy面的轴线的转动。
构件组成运动副后，其运动就受到了约束，其自由度数随之减少，不同类型的运动副带来的约束不同。
如图2移动副中，限制了2相对1沿垂直于导路的移动及相对限制转动，引入两个约束。
如图3中转动副限制了2相限制1沿x轴y轴移动，引入两个约束。
如图4高副中，限制了2相对1沿法线轴的移动，引入一个约束。
图4 高副及表示符号3 自由度公式的推导如设平面机构共有n 个活动构件（不包括机架），当此机构的各构件尚未通过运动副联接时，显然它们共有3n 个自由度。
当两构件构成运动副之后，它们的运动就将受到约束，其自由度将减少，假设各构件间共构成了L p 个低副和H p 个高副，自由度减少的数目等于运动副引入的约束（H L p p +2）。
于是，该机构的自由度应为()H L H L p p n p p n F --=+-=2323 （1）4 自由度的计算图5 平面四连杆机构 图6 平面五连杆机构（1）三个活动构件，四个低副，零个高副。
104233=-⨯-⨯=F （2）四个活动构件，五个低副，零个高副342502F 总结：平面机构自由度的计算是教学中的重点和难点，计算自由度时需要找准活动构件的个数，注意低副和高副的约束，然后进行计算。
平面机构的自由度教案
平面机构的自由度教案第一章：平面机构的基本概念1.1 平面机构的定义解释平面机构的含义，指出它是由若干个刚体通过运动副连接而成的系统。
强调平面机构在工程和技术中的应用。
1.2 刚体和运动副介绍刚体的概念，指出刚体是指在力的作用下形状和大小不发生变化的物体。
解释运动副的概念，介绍常见的运动副类型，如滑动副、转动副等。
1.3 平面机构的自由度引入自由度的概念，指出它是描述平面机构独立运动状态的数目。
解释自由度与约束的关系，指出约束越多，自由度越少。
第二章：平面机构的自由度计算2.1 平面机构的自由度计算方法介绍常用的自由度计算方法，如基于矩阵的方法和基于方程的方法。
解释基于矩阵的方法中使用的刚体矩阵和运动副矩阵的概念。
2.2 计算平面机构的自由度通过具体的例子，展示如何计算一个给定的平面机构的自由度。
强调在计算过程中要注意的问题，如运动副的配置和机构的闭合条件。
第三章：平面机构的自由度分析3.1 平面机构的自由度分析方法介绍常用的自由度分析方法，如解析法和数值法。
解释解析法的原理和步骤，强调解析法的优点和局限性。
3.2 分析平面机构的自由度通过具体的例子，展示如何对一个给定的平面机构进行自由度分析。
强调在分析过程中要注意的问题，如机构的设计优化和机构的稳定性能。
第四章：平面机构的自由度应用4.1 平面机构的自由度与机构设计解释平面机构的自由度对机构设计的重要性，指出通过调整自由度可以实现不同的运动功能。
介绍常用的机构设计方法和工具，如机构分析软件和机构设计手册。
4.2 平面机构的自由度与机构分析解释平面机构的自由度在机构分析中的应用，指出通过分析自由度可以评估机构的性能和稳定性。
介绍常用的机构分析方法和工具，如运动学分析、动力学分析和机构仿真。
第五章：平面机构的自由度实验5.1 平面机构的自由度实验目的强调实验在理解平面机构自由度的重要性，指出实验可以帮助学生直观地观察和验证自由度的概念。
介绍实验的基本要求和准备工作。
平面机构的自由度教案
平面机构的自由度教案一、教学目标1.了解平面机构的定义和基本概念；2.掌握平面机构的自由度的概念和计算方法；3.掌握平面机构自由度的计算公式，并能够运用到实际问题中。
二、教学重点1.平面机构的定义和基本概念；2.平面机构自由度的概念和计算方法。
三、教学难点1.平面机构自由度的计算公式；2.如何应用平面机构自由度的计算公式解决实际问题。
四、教学准备1.多媒体设备；2.教学课件；3.示意图；4.计算实例。
五、教学过程1.导入（5分钟）通过一个简单的机械结构示意图，引起学生的兴趣，并引出平面机构自由度的概念。
2.知识讲解（15分钟）1)平面机构的定义：平面机构是由多个刚体通过铰链、滑动副等连接件连接而成，使得其中至少一个刚体较其他刚体有较多的运动自由度的机构。
2)平面机构自由度的定义：平面机构自由度是指机构中一些刚体相对于其他刚体的允许的自由运动的数量。
3)平面机构自由度的计算方法：a.单铰链机构：自由度=3n-m，其中n为零件数，m为约束数。
b.单滑块机构：自由度=3n-m+2，其中n为零件数，m为约束数。
c.混合机构：分别计算铰链和滑块的自由度，然后求和。
3.例题演练（30分钟）设计一个闭链机构，由4个杆件和4个铰链连接而成，其中两个杆件固定在平面上，另外两个杆件可以绕着铰链件旋转。
计算该闭链机构的自由度。
解：零件数n=4，约束数m=4，根据自由度的计算公式，自由度=3n-m=3×4-4=8-4=44.拓展应用（25分钟）请设计一个能够固定在地面上的四杆机构，其中一个杆件固定，两个杆件可绕铰链旋转，一个杆件可绕滑块旋转。
根据题目要求，计算该机构的自由度。
解：零件数n=4，约束数m=6，根据自由度的计算公式，自由度=3n-m=3×4-6=12-6=65.归纳总结（5分钟）通过例题的演练，复习和巩固了平面机构自由度的计算方法，并对平面机构的自由度有了更深入的理解。
六、课堂小结通过本节课的学习，我们了解了什么是平面机构，学会了如何计算平面机构的自由度，并通过例题的演练，掌握了自由度的计算方法的运用。
机械原理教案 第二章 平面机构的结构分析
第二章平面机构的结构分析§2-1机构结构分析的内容及目的机构结构分析的内容1）研究机构的组成及其具有确定运动的条件2）根据结构特点进行机构的分类3）研究机构的组成原理§2-2机构的组成1、构件零件：制造的单元。
构件：运动单元体。
（注意：零件与构件的区别）2、运动副及其约束1）两构件间自由度：两构件间具有的独立相对运动的数目。
2）运动副：由两构件直接接触而组成的可动联接。
3）运动副元素：参与接触的运动副表面（平面、圆柱面、球面、其它曲面等）4）约束：两构件间的运动副所起的作用是限制构件间的相对运动，使某些相对运动的数目减少，这种限制作用称为约束。
5）运动副的分类：平面运动副：低副：面接触：转动副（铰链）、移动副。
（提供了两个约束，保留了一个自由度）高副：点、线接触：齿轮副、凸轮副。
（约束了一个沿法线方向的自由度，保留了两个自由度）空间运动副：球面副、球销副、螺旋副、圆柱副、高副另外，还可按运动副进入的约束进行分类分成：Ⅰ级副、Ⅱ级副、Ⅲ级副、Ⅳ级副、Ⅴ级副。
运动副和构件的的表示方法（见教材p15:表2-1）。
3、运动链(Kinematic Chain )由若干个构件通过运动副联接组成的构件系统称为运动链。
如果运动链中的各构件构成首末封闭的系统则称为闭式链，否则称为开式链。
在一般机构中，大多采用闭式链，而机器人机构大多采用开式链。
根据运动链中各构件间的相对运动为平面运动还是空间运动，可以把运动链分为平面运动链和空间运动链两类。
4、机构(Mechanism)如果运动链中的一个构件固定作为机架时则这种运动链称为机构。
机构中各构件的名称：机架、原动件、从动件。
§2-3机构运动简图绘制1、机构运动简图用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，反映机构的组成结构和运动情况的简明图形，称之为机构运动简图。
如果只是反映机构的结构情况，可以不严格按比例绘图，称此为机构示意图。
平面机构概述教案
平面机构概述教案教案标题：平面机构概述教案教案概述：本教案旨在向学生介绍平面机构的基本概念、分类和功能，并通过实例和活动帮助学生理解和应用平面机构的原理和设计。
通过本教案的学习，学生将能够识别和分析不同类型的平面机构，并能够设计简单的平面机构来满足特定的功能需求。
教学目标：1. 了解平面机构的定义、分类和功能。
2. 能够识别和分析不同类型的平面机构。
3. 理解平面机构的工作原理和设计原则。
4. 能够设计简单的平面机构来满足特定的功能需求。
教学重点：1. 平面机构的定义和分类。
2. 平面机构的功能和应用。
3. 平面机构的工作原理和设计原则。
教学准备：1. 平面机构的示意图和实例。
2. 平面机构的模型或样品。
3. 平面机构设计的相关资料和工具。
教学过程：步骤一：引入（5分钟）教师向学生介绍平面机构的概念，并与学生讨论平面机构在日常生活中的应用。
教师可以使用示意图或实例来帮助学生理解平面机构的基本原理和功能。
步骤二：概述平面机构的分类和功能（10分钟）教师向学生介绍平面机构的分类和功能。
教师可以使用幻灯片或板书来展示不同类型的平面机构，并解释它们的功能和应用领域。
教师可以提供实际的示例，让学生更好地理解和记忆不同类型的平面机构。
步骤三：分析和讨论平面机构的工作原理（15分钟）教师与学生一起分析和讨论不同类型的平面机构的工作原理。
教师可以使用示意图、模型或样品来说明平面机构的结构和运动方式。
教师可以引导学生思考平面机构中各个零件的作用和相互关系，并鼓励学生提出问题和解决方案。
步骤四：设计简单的平面机构（20分钟）学生分组进行小组活动，设计一个简单的平面机构来完成特定的功能任务。
教师可以提供一些设计要求和限制条件，以帮助学生思考和解决问题。
学生可以使用纸板、橡皮筋等材料来制作他们的平面机构，并测试其功能和效果。
步骤五：展示和评价（10分钟）学生展示他们设计的平面机构，并向全班介绍他们的设计思路和成果。
教师和同学们可以提出问题、提供反馈和评价，以促进学生对平面机构的理解和应用能力的提高。
平面机构教案
平面机构教案教案标题：平面机构教案教案概述：本教案旨在帮助学生了解平面机构的基本概念、结构和功能，并能够运用所学知识分析和解决与平面机构相关的问题。
通过本教案的学习，学生将能够理解平面机构在工程领域的应用，并能够设计简单的平面机构。
教学目标：1. 理解平面机构的基本概念和分类；2. 掌握常见平面机构的结构和功能；3. 能够运用平面机构的知识分析和解决相关问题；4. 能够设计简单的平面机构。
教学重点：1. 平面机构的基本概念和分类；2. 常见平面机构的结构和功能。
教学难点：1. 平面机构的运动分析；2. 平面机构的设计。
教学准备：1. 平面机构的实物模型或图片资料；2. 平面机构的相关教学视频或动画。
教学过程：Step 1: 引入引导学生回顾之前学习的机构基础知识，例如机构的定义、机构的分类等。
然后提出问题，引导学生思考：什么是平面机构？平面机构有哪些特点？Step 2: 知识讲解通过展示平面机构的实物模型或图片资料，向学生介绍平面机构的基本结构和功能。
讲解平面机构的分类，如平面四杆机构、平面曲柄滑块机构等，并解释每种机构的特点和应用领域。
Step 3: 实例分析选择一个常见的平面机构，例如平面四杆机构，通过实例分析来说明该机构的结构和功能。
引导学生观察该机构的运动过程，并分析其工作原理和运动特点。
Step 4: 运动分析教师引导学生运用平面机构的知识进行运动分析。
通过给定平面机构的结构图，学生需分析各个零件之间的运动关系，并描述机构的运动特点和功能。
Step 5: 问题解决教师提供一些与平面机构相关的问题，要求学生运用所学知识进行解答。
例如：如何设计一个平面机构来实现特定的运动要求？如何通过改变机构的参数来改变机构的运动特性？Step 6: 设计实践学生分组进行平面机构的设计实践。
教师提供一个具体的设计任务，要求学生根据给定的要求和条件设计一个平面机构，并进行制作和测试。
Step 7: 总结反思引导学生总结本节课所学的内容，并进行反思和讨论。
第4章 平面机构的组成(教案)
第4章平面机构的组成1．教学目标（1）了解机构的组成，搞清运动副、运动链、约束和自由度的概念；（2）能绘制常用平面机构的运动简图；（3）能计算平面机构的自由度；（4）平面机构具有确定运动的条件。
2．教学重点和难点（1）机构的运动简图的绘制；（2）平面机构的自由度的计算；（3）机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。
3．讲授方法多媒体和演示柜。
机构是具有确定的相对运动的构件系统，其组成要素有构件和运动副。
所有构件的运动平面都相互平行的机构称为平面机构，否则称为空间机构。
4．1 机构的组成要素1．构件及其类型构件是机构彼此相对运动的运动单元体。
一个构件可以是一个单独制造的零件。
2．运动副机构中各个构件之间必须有确定的相对运动。
因此，构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生一定的相对运动，这种直接接触的活动连接称为运动副。
在书图4.3中，轴承中的滚动体与内外圈的滚道（书图4.3a），啮合中的一对齿廓（书图4.3b）、滑块与导轨（书图 4.3c），均保持直接接触，并能产生一定的相对运动，因而都构成了运动副。
两构件上直接参与接触而构成运动副的点、线或面称为运动副元素。
3．自由度和运动副约束 (1) 转动副 如图4.2 所示的运动副限制了轴颈2沿x 轴和y 轴的移动，只允许轴颈绕轴承相对转动，这种运动副称为转动副，也叫回转副。
转动副引入了2个约束，保留了1个自由度。
平面运动构件的自由度如图4.1。
(2) 移动副 如图4.3所示的运动副，构件间只能沿x 轴作相对移动，这种沿一个方向相对移动的运动副称为移动副。
移动副也具有2个约束，保留了1个自由度。
转动副和移动副都是面接触，统称为低副。
(3) 平面高副 如图4.4所示，在曲线（或曲面）构成的运动副中构件2相对于构件1既可沿接触点处切线t-t 方向移动，又可绕接触点A 转动，运动副保留了2个自由度，带进了一个约束。
这种点接触或线接触的运动副称为平面高副，简称高副。
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教案编号 1 课题平面连杆机构授课人曹国伟课型新授
课时8 教具Ppt 电脑
原设计者戴春灿授课时间
3、8
教学目标1．了解平面运动副及分类。
2．掌握铰链四杆机构的基本类型、特点及应用。
3．掌握铰链四杆机构类型的判定。
4．了解含有一个移动副的四杆机构的类型和应用。
5．理解曲柄摇杆机构的急回运动特性和死点位置。
6．了解凸轮机构的组成、类型及应用。
7．了解棘轮机构的组成、类型及运动特点。
教学重点1、掌握铰链四杆机构的基本类型、特点及应用。
2、掌握铰链四杆机构类型的判定。
3、理解曲柄摇杆机构的急回运动特性和死点位置。
教学难点
掌握铰链四杆机构类型的判定。
教学过程（复习提问、精讲设计、课前或中预习内容及要求、设计当堂测试和作业、随堂小结等）
第一课时
一、组织教学：清点人数，端正坐姿
二、复习内容：机器和机构的区分
三、导入新课
人们的生活离不开机械，在日常生活中都随处可见（例如：螺钉、自行车、汽车、挖掘机），它通常有两类：一类是可以使物体运动速度加快的称为加速机械（自行车、飞机）；一类是使人们能够对物体施加更大力的称为加力机械（旋具、机床）。
四、讲授新课
运动副的概念及应用特点
1.运动副：两构件之间直接接触并能产生一定形式相对运动的可动联接。
根据接触情况
可分为高副和低副。
（1）低副：两构件间作面接触的运动副。
根据运动特征分为转动、副移动副和螺旋副。
（2）高副：两构件间作点或线接触的运动副。
按接触形式不同分为滚轮接触、凸轮接触和齿轮接触。
2.运动副的应用特点
（1）低副特点：单位面积压力小，传力性能好，滑动摩擦，摩擦阻力大，效率低。
不能
传递较复杂的运动。
（2）高副特点：单位面积压力大，两构件接触处容易磨损，制造和维修困难，能传递较
复杂的运动。
3.低副机构与高副机构
机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构；机构中至少有一个运动副是高副的机
构称为高副机构。
(a)转动副(b) 移动副(c) 螺旋副
五、小结
运动副的分类和特点
六、作业
随堂练
第二课时
一、组织教学：清点人数，端正坐姿
二、复习内容
1、运动副的分类？
2、低副和高副的特点？
三、导入新课
门突然打开了？为什么呢？其实这个问题就是我们今天要研究的问题。
四、讲授新课
1、四杆机构的组成
铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。
其中被固定的杆4被称为机架
不直接与机架相连的杆2称之为连杆
与机架相连的杆1和杆3称之为连架杆
凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于
360°的范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。
2、四杆机构的类型
铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。
3、曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中的两连架杆，如果一个为曲柄，另一个为摇杆，那么该机构就称为曲柄摇杆机构。
取曲柄AB为主动件，当曲柄AB作连续等速整周转动时，从动摇杆CD将在
一定角度内作往复摆动。
由此可见，曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换成从动件的往复摆动。
剪刀机是通过原动机驱动曲柄转动，通过连杆带动摇杆往复运动，实现剪切工作。
用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。
汽车前窗的刮雨器。
当主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部
分实现刮雨动作。
在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，可将摇杆的往复摆动经连杆转换为曲柄的连续旋转运动。
在生产中应用很广泛。
缝纫机的踏板机构，当脚踏板（相当于摇杆）作往复摆动时，通过连杆带动曲轴（相当于曲柄）作连续运动，使缝纫机实现缝纫工作。
五、小结
1、四杆机构的组成。
2、四杆机构的类型。
六、作业
随堂练
第三课时
一、组织教学：清点人数，端正坐姿
二、复习提问
1、四杆机构由哪几部分组成？
2、四杆机构的类型有哪些？
三、导入新课
我们上节课学习了几种机构的类型，那么在日常生活中有何应用呢？
四、讲授新课
1、双曲柄机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则该机构称为双曲柄机构。
两曲柄可分别为主动件。
惯性筛中，ABCD为双曲柄机构，工作时以曲柄AB为主动件，并作等速转动，通过连杆BC带动从动曲柄CD，作周期性的变速运动，再通过E点的联接，使筛子作变速往复运动。
惯性筛就是利用从动曲柄的变速转动，使筛子具有一定的加速度，筛面上的物料由于惯性来回抖动，达到筛分物料的目的。
双曲柄机构中，当两曲柄长度不相等时，主动曲柄作等速转动，从动曲柄随之作变速转动，即从动曲柄在每一周中的角速度有时大于有时小于主动曲柄的角速度，双曲柄机构中，常见的还有平行双曲柄机构和反向双曲柄机构。
在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等，这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。
蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。
平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时，可能由于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。
机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。
当双曲柄机构对边都相等，但互不平行，则称其为反向双曲柄机构。
反向双曲柄的旋转方向相反，且角速度也不相等。
车门启闭机构中，当主动曲柄AB转动时，通过连杆BC 使从动曲柄CD朝反向转过，从而保证两扇车门能同时开启和关闭。
2、双摇杆机构
铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为双摇杆机构。
在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为摇杆时，则该机构称为双摇杆机构。
在双摇杆机构中，两杆均可作为主动件。
主动摇杆往复摆动时，通过连杆带动从动摇杆往复摆动。
双摇杆机构在机械工程上应用也不少，汽车离合器操纵机构中,当驾驶员踩下踏板
时，主动摇杆AB往右摆动，由连杆BC带动从动杆CD也向右摆动，从而对离合器产生作用。
五、小结
1、双曲柄机构的类型和应用。
2、双摇杆机构的类型和应用。
六、作业
随堂练
第四课时
一、组织教学：清点人数，端正坐姿
二、复习提问：
1、双曲柄机构有哪些类型？
2、双摇杆机构有哪些类型？
三、导入新课
在日常生活中我们会看到很多机构，但它会属于哪一种呢？我们如何来判定呢？
四、讲授新课
曲柄存在的条件
由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。
而曲柄是否存在。
则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。
可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：
1．连架杆与机架中必有一个是最短杆；
2．最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。
根据曲柄条件，还可作如下推论：
（1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下几种情况：
a．以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构；
b．以最短杆为机架时，为双曲柄机构；
c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。
(2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。
五、随堂练习
六、小结
1、曲柄存在的条件？
2、四杆机构类型的判定。
七、作业
随堂练
第五课时
一、组织教学：清点人数，端正坐姿
二、复习提问：
1、曲柄存在的条件？
2、如何判定四杆机构的类型？
三、导入新课
四杆机构有哪些特性呢？在生活中怎么为我们所用呢？
四、讲授新课
急回特性
极位夹角——摇杆在C 1D 、C 2D 两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用θ表示。
急回特性：空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。
机构的急回特性可用行程速比系数K 表示： 极位夹角θ越大，机构的急回特性越明显。
曲柄摇杯机构中，当曲柄A B 沿顺时针方向以等角速度ω转过φ1时，摇杆CD 自左极限位置C1D 摆至右极位置C2D ，设所需时间为 t1，C 点的明朗瞪为 V1；而当曲柄AB 再继续转过φ2时，摇杆CD 自C2D 摆回至C1D ，设所需的时间为 t2，C 点的平均速度为 V2。
由于φ1＞φ2，所以 t1＞t2 ,V2＞Vl 。
由此说明：曲柄AB 虽作等速转动，而摇杆CD 空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速
度，这种性质称为机构的急回特性。
摇杆CD 的两个极限位置间的夹角ψ称为
摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极
限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。
在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛
θ
θ-+=== 1801802112t t v v K
板书设计
教学后记（各班级授课时间、缺席名单及原因；学生辅导；偶发事件处理；教学反思等）
说明：实行先周备课，因此“授课时间”一栏的上面是备课时间，下面是具体上课的时间。
全面贯彻落实“堂堂清”课堂教学模式。