平面机构运动简图电子教案

1、课题编号】5【课题名称】平面机构运动简图【教学目标与要求】一、知识目标1 . 了解运动副的分类。2 . 熟悉构件及运动副的规定符号。3 . 绘制机构的运动简图。二、能力目标1 . 能分清运动副的种类 , 看懂符号的含义。2 . 能绘制机构的运动简图。三、素质目标 了解运动简图在分析机器构件运动中的作用。四、教学要求1 . 熟悉构件及运动副的符号。2 . 能绘制简单机构的运动简图。【教学重点】 运动副的分类及符号 , 运动简图的绘制。【难点分析】 将结构图绘制成运动简图的转化过程是本课的难点， 要注意说明构件的结构与绘制符号之间的关系，简图只是表达结构的运动关系，构件不管其大小， 都用最简单的符

2、号来表示， 以便于分析机构的运动。 【分析学生】学生对绘制简图不知从何下手， 是学习的难点， 要告诉学生从主 动构件入手，按规定的构件与运动副符号逐一表达机构的运动关系。 【教学思路设计】多举实例，从日常所能见到的实物入手来画简图，如可带折叠 实物。作图中要注意比例尺的关系。【教学安排】2 学时 90 分钟【教学过程】 平面连杆机构是指组成机构的所有构件都是由低副中的移动副 或转动副连接而成， 且所有的构件都是在同一平面或相互平行的平面 中运动。否那么应为空间机构。一、运动副及其分类。1. 构件的自由度 任何一个构件都有三个平面自由度，如板擦在黑板上沿着左右、 上下移动和绕自身转动三个自由度，

3、用 x、y 和 表示。如果板擦离 开黑板平面，就不是平面的自由度，而成为空间的自由度。物体的空 间自由度应当是 6 个，本书只研究平面自由度的内容。2. 运动副及约束如果把板擦沿黑板左右运动， 此时板擦只能有一个方向的运动， 限制了上下方向的移动和转动两个运动， 这个限制称为约束。 门受到折页的约束，只能绕折页转动，不能左右前后移动，即被限制了x、y方向的运动。板擦与板擦槽之间、门与折页之间的连接称为运动副。3. 运动副的分类按两构件之间的接触状态分为：1) 低副 前两种连接状态都是处于面接触，前者是平面接触， 后者是曲面接触，其压强比拟低，统称为低副。低副分为移动副和转 动副两种，板擦与槽连

4、接称为移动副，而门与门框连接称为转动副， 即铰链连接。板擦只能沿槽左右移动，只有一个方向的自由度，失去 了上下和转动的二个自由度；门受门框的约束，只能绕轴转动，失去 了 x、 y 方向的移动二个自由度，所以低副的自由度为 1, 约束为 2。2) 高副 粉笔在黑板上写字， 与黑板之间是点接触， 压强很高， 粉笔磨损很快，称之为高副。如火车车轮与铁轨之间为线接触。车轮 与铁轨之间受到高副连接后， 车轮受到了上下移动的限制， 但可以沿 铁轨方向的移动和绕自身转动， 只受到一个方向的约束， 失去了一个 自由度，还剩下二个方向的自由度。 所以高副的自由度为 2,约束为 1。4. 构件及运动副的规定符号见

5、表 21。这些符号通过讲课会慢慢熟悉的。二、机构运动简图的绘制如图 27 所示的缝纫机，要画出脚踏板带动大带轮的运动简 图，其步骤如下：1 . 找各构件由踏板、大带轮、连杆和支承架 4 个构件组成，构件之间都是由转动副连接，踏板是主动构件，大带轮是从动构件。连杆是踏板和大带轮的连接件2. 确定各杆件的实际长度 要测量转动中心之间的距离， 单位 为毫米。3. 选择恰当的比例尺 保证图面能充分表达机构运动简图的 运动关系。比例尺ul二构件实际长度/图示构件长度，如u l =10mm/mm, 表示图面上1mm表示实际尺寸10mm在图上测量出长度为50mm构件 的实际长度应为50X 10=500mm初

6、学者一定要注意图上尺寸乘以比 例尺才是构件的实际尺寸。与地图上的比例标注方法相反。4. 按几何关系作图 建立坐标系 xoy ，以踏板与机架的转动 中心A点为坐标起点，与坐标轴O重合一起。该简图取u丨=5mm/mm 从踏板与 x 轴的夹角作射线，在射线上取 AB 长为 lab/ u l =0.12 m/5=24mm 分别在相应位置作 BC=lbc/ u l =/5=48mm, CD=lcd/ u l =/5=5mm， AD=lad/ u l 51mm。5. 由于各构件之间都是用转动副连接而成 , 所以用转动副的符 号将连接各构件 , 即为该机构的运动简图。按以上所述作成的运动简图，其图形正好为图2 7 b图逆时针转过90°的图形，与实际构件的 位置一致。然后在主动构件 AB 标注双箭头圆弧 , 表示踏板作上下摆 动.如有条件 , 应带一个折叠椅或其它折叠机构 , 按实物作机构运动 简图 , 其教学效果更