教科版小学科学复习资料

第二章平面连杆机构教学目标教学目标1、知识目标：掌握平面机构的组成、类型及主要特性。2、能力目标：能绘制平面机构运动简图；能对平面机构运动特性进行分析。3、教育目标：从平面机构的应用和分析中感受平面机构的重要作用，激发学生自我学习的能力和热情，让学生在合作学习中学会交流、相互评价，提高学生的合作意识与能力。教学重点与难点教学重点与难点教学重点：平面机构类型判定、机构简图、运动特点教学难点：平面机构简图的绘制、类型的判定方法以及运动特性（急回特性、死点）产生的原因教学关键：通过对生活中机构的观察，消除学生对平面机构的陌生感，确保运动简图的绘制及机构分析的具体实施。平面机构分析任务：绘制机构简图并分析运动特点仔细观察生活中常使用的机械，如缝纫机、公交车门启闭装置、电扇摇头机构，要求绘制其运动简图并分析其运动特点。类型的判定机构的特性知识拓展常用表达符号运动简图绘制步骤案例分析平面机构基本概念铰链四杆机构组成铰链四杆机构类型认识平面机构绘制运动简图分析运动特点平面机构分析任务分解子任务一：认识平面机构平面连杆机构：构件间用低副连接而成的平面机构运动副构件运动四杆机构：具有四个构件的低副机构铰链机构1234平面机构基本概念较难准确实现预定的连续的运动规律，设计方法复杂；惯性力难以平衡；运动副有间隙，磨损后间隙难以补偿。由于低副是面接触，压强低，磨损量小制造方便，容易获得较高的精度容易实现常见的转动、移动及其转换低副中存在的间隙不易消除，会引起运动误差特点1特点2特点3特点4平面机构基本概念铰链四杆机构：构件间用四个转动副相连的平面四杆机构组成（如右图）：机架：固定件（构件4）连杆：不直接与机架相连的杆（构件2）连架杆：与机架相连的杆（构件1、3）连架杆曲柄：作整周转动的连架杆摇杆：仅能在某一角度内摆动的连架杆1234铰链四杆机构的组成曲柄摇杆机构双曲柄机构双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两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构铰链四杆机构基本类型ABC1243D雷达天线俯仰机构曲柄摇杆机构的应用曲柄摇杆机构的应用飞剪汽车刮雨器曲柄摇杆机构的应用搅拌机曲柄摇杆机构的应用推论曲柄摇杆机构运动特点：摆动等速转动惯性筛机构ABDC1234E631双曲柄机构的应用双曲柄机构特例1：平行四边形机构ABDC升降平台天平火车轮耕地料斗DCAB双曲柄机构特例1：平行四边形机构播种机料斗机构绘图仪双曲柄机构特例1：平行四边形机构两曲柄同向同速转动两连架杆等长且平行，连杆作平动ABCDAB=CDBC=ADB’C’平行四边形机构特征平行四边形简图双曲柄机构特例2：反向平行四边形机构车门开闭机构推论ABCDAB=CDBC=ADB’C’双曲柄机构双曲柄机构的运动特点：普通双曲柄机构主动曲柄等速转动从动曲柄变速转动平行双曲柄机构两曲柄转动的角速度始终相等反向双曲柄机构双曲柄的转向相反，且长度也相等鹤式起重机QABCDE双摇杆机构的应用双摇杆机构的应用ABCDABDCE汽车转向机构双摇杆机构特例：等腰梯形机构双摇杆机构运动特点：摆动摆动（摆幅相等或不相等）双摇杆机构推论子任务二：绘制机构简图绘制机构简图问题1：通常采用怎样的符号来表达平面机构？问题2：假设我们已经掌握了规定的表达平面机构的符号，那么我们怎么运用这些符号表达出机构的简图呢？平面机构常用表达符号平面机构常用表达符号平面机构简图绘制步骤案例分析绘制简图步骤：（1）、分析：偏心轮2以O为圆心做旋转运动，滑块4做直线移动（2）、件1与件2，件2与件3，件3与件4构成转动副；件4与机架构成移动副（3）、如图测出相对位置（4）、运用平面机构表达符号在图纸上表达出来，见左下图绘制简图提示要点：1、绘制简图时注意去掉与运动无关的结构部分2、运动部分要抽象成刚性构件3、绘图时只绘制与运动有关的结构要求：1、每组每位同学绘制一张A4图纸，具体绘制哪个机构由小组讨论决定，但小组内必须为不同机构。2、在图纸右侧详细说明整个绘图步骤子任务三：分析运动特点养成良好学习习惯，是节省学习时间和提高学习效率的最为基本的方法此刻打盹，你将做梦；而此刻学习，你将圆梦今天学习不努力，明天努力找工作相信自己我们可以学习寄语铰链四杆机构类型1、铰链四杆机构运动特点？2、如何判定机构属于哪种类型？Cl1l2l4l3ABDCl1l2l4l3BDAABCDl1l2l4l33241llll由△BCD可得：3142)(llll3421llll2143)(llll2431llll曲柄存在的条件：曲柄存在的条件项目结果由△BCD可得：曲柄存在的条件+3241llll3421llll31ll同理，可得：41ll21ll+曲柄存在条件：最短杆与最长杆的长度和小于等于其余两杆长度和——杆长条件；最短杆是机架或连架杆推论：四杆机构满足杆长条件时，其最短杆两端均为周转副。lmin+lmax≤l余1+l余2；最短杆为机架或连架杆。Cl1l2l4l3ABD若lmin+lmax≤其余两杆长度和最短杆为机架双曲柄机构最短杆的邻杆为机架曲柄摇杆机构最短杆的对边为机架双摇杆机构N，无整转副Y，存在整转副曲柄存在的条件机构运动分析？上述各简图分别表示的是什么机构，有怎样的运动特点？课下分组完成任务提示要点：1、注意平面机构的类型2、注意主动件的确定3、注意平面机构工作特性要求：1、由小组成员共同对第一阶段任务形成的平面机构的简图进行分析，并拿出所有机构运动特点分析结论。2、由小组推举一人进行汇报3、小组互评，教师点评教学板书一、铰链四杆机构存在曲柄的条件：（1）最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其余两杆长度之和；（2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。二、根据上述曲柄存在条件可得以下推论：①杆长条件存在，则a、取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；b、取最短杆为机架时，得双曲柄机构；c、取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。②杆长条件不存在，则只能得双摇杆机构。请欣赏美景一、急回特性和急回特性系数当主动曲柄等速转动时，作往复运动的从动件，在工作行程有较慢的平均速度，而在回程有较快的平均速度。机构的特性C1且21tt2112vvABCDA2B2CD123421B1C1曲柄摇杆机构1=C，当曲柄转动一周，曲柄与连杆共线两次，摇杆处于两极限位置。曲柄摇杆工作行程回程1B12B2B1B21t2t21CC21CC11211tCCv2212tCCv机构的特性摇杆处于极限位置时曲柄之间所夹锐角。定义：（角）速度输出构件工作行程平均）速度输出构件回程平均（角K12vv21tt21180180K行程速比系数K——11180KK180180121221//tCCtCC极位夹角θ——机构的特性（1）定义：摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有：此时无论施多大力，均不能使曲柄转动，且方向无法确定，称此位置为:FF“死点”⑵克服的方法：安装飞轮，利用惯性克服死点（例如：内燃机、缝纫机）多个机构错位排列（例如：火车车轮）二、死点位置机构的特性死点的工程应用工件夹具ABCD1234工件PQ死点的工程应用运动分析提示要点：1、注意平面机构的类型2、注意主动件的确定3、注意平面机构工作特性要求：1、由小组成员共同对第一阶段任务形成的平面机构的简图进行分析，并拿出所有机构运动特点分析结论。2、由小组推举一人进行汇报1.回转副转化成移动副曲柄摇杆机构回转副→移动副曲柄滑块机构演化：知识扩展—铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构（偏距e）对心曲柄滑块机构，e=0类型应用偏置曲柄滑块机构，e≠0滑块运动线与曲柄回转中心共线活塞式内燃机，空气压缩机，冲床等。滑块运动线与曲柄回转中心不共线特点：曲柄等速回转，滑块具有急回特性。知识扩展—铰链四杆机构的演化曲柄滑快机构2.扩大回转副演化：扩大回转副B偏心轮机构知识扩展—铰链四杆机构的演化3、机架置换（选取不同的构件为机架）AB为曲柄，CD为摇杆A、B-----周转副（整转副）C、D-----摆转副1234双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构曲柄摇杆机构知识扩展—铰链四杆机构的演化314A2BC曲柄滑块机构314A2BC导杆机构转动导杆机构摆动导杆机构定块机构314A2BC摇块机构314A2BC知识扩展—铰链四杆机构的演化牛头刨床ABDC1243C2C1ABDCE123456小型刨床导杆机构的应用演化后机构的应用B234C1A自卸卡车举升机构ACB1234314A2BC摇块机构的应用演化后机构的应用314A2BC定块机构手摇唧筒BC3214AABC3214定块机构的应用演化后机构的应用1234双滑块机构的应用演化后机构的应用滨州职业学院BinZhouVocationalCollege机械设计基础THANKS养成良好学习习惯，是节省学习时间和提高学习效率的最为基本的方法此刻打盹，你将做梦；而此刻学习，你将圆梦今天学习不努力，明天努力找工作相信自己我们可以学习寄语请欣赏美景不同杆做机架机构的演化摆动导杆机构转动导杆机构导杆机构的演示内燃机配置飞轮缝纫机配置飞轮火车车轮错列布置ABC1243DABDC1234E631耕地料斗DCAB回顾前面所学内容