曲柄存在的条件

曲柄存在的条件

盖雪峰 一、 教材分析

1、在教学中所处的地位及作用曲柄存在的条件是教材第二篇“常用机构及轴系零件”的第五章“平面连杆机构中”的一小节内容。我们知道，机器（机械）一般是由机构组成的，各种机器（机械）的形式、构造和用途虽然不尽相同，但是它们的主要部分都是由一些机构所组成的，可以实现运动形成的变换（例把构件的回转运动变为直线往复运动）、实现一定的动作（例自行车手闸、公共汽车车门启闭机构）和实现一定的规迹（例间隙输送机构）。在平面连杆机构中，有四个构件组成的四杆机构是最简单和应用最为广泛的，而且又是组成多杆机构的基础，所以本章重点讨论的是铰链四杆机构，而“曲柄存在的条件”是铰链四杆机构的重要内容和关键内容，通过它可以分析出铰链四杆机构各杆的关系和判别类型，是学习、应用、演化（扩展）铰链四杆机构的重要基础。

2、教学目标（1）认知目标a、 理解用数学推导、归纳的方法找出曲柄存在的条件，得出相应的推论；b、 识记曲柄存在的条件及推论（2）能力目标a、熟练运用曲柄存在的条件及推论来判别铰链四杆机构的类型b、培养学生的观察、分析和解决实际问

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题的能力（3）情景目标努力创设、营造轻松、和谐、愉快的课堂教学氛围

3、教学重点（1） 理解并掌握曲柄存在的条件及推论（2） 熟练运用曲柄存在的条件及推论判别铰链四杆机构的类型

二、教学方法根据专业课程特点和学生实际，采用引导探索、直观演示的启发式教学。引导探索是在教师启发引导下学生研究、探索并得出结论，教师要充分发挥、调动学生积极思维。直观演示则能有效的激发学生的学习兴趣和加深学生理解知识。

三、学法指导 在教学过程中要充分体现教师为主导，学生为主体、训练为主线的教学思想，这一堂课，前阶段主要是以直观演示、数学推导、分析总结，得出曲柄存在的条件及推论。后阶段主要以运用条件及推论解决问题，以培养能力为主。根据这样的教学安排主要引导学生学会自己观察、分析总结、学会自己理解、消化吸收和运用的教学方法。

四、教学过程（1） 复习旧课提问：如图所示 1、铰链四杆机构的名称是什么？

2、 铰链四杆机构有哪几种类型？（2） 引入新课按着刚才的问题我们再想一想，铰链四杆机构的三种基本形式的区别在哪儿？（在与有无曲柄） 铰链四杆机构是否存在曲柄，则与机构中各杆相对长度有关，又和机架的选择有关。下面我们就一起来讨论曲柄存在的条件。5、2、1曲柄存在的条件（板书）

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（一）、曲柄存在的条件用幻灯片示意曲柄摇杆机构。图示为曲柄摇杆机构，其中AB为曲柄，BC为连杆，CD为摇杆，AD为机架。各杆长度分别以AB=a、BC=b、CD=c、AD=d来表示。当AB转过一周时，铰链中心B的轨迹是以A为圆心的圆。显然，在B经过B

1、B2点时，曲柄和连杆必然形成两次共线。也就是说，要使杆AB成为曲柄，它必须能顺利的通过这两个共线位置。因此，我们可以借助这两个位置来找出它们的关系。当杆AB与连杆BC在B1点共线，形成△ACD。根据三角形两边之和大于第三边，有：（b-a）+c>d → a+dc a+c

B、连杆B

C、摇杆CD重合为直线时的极限情况，因此可写成如下形式：a+d≤b+ca+c≤b+da+b≤c+d将式中三个不等式两两相加，化简后可得，a≤b；a≤c；a≤d上述关系说明：a)

曲柄是最短杆b)

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 考虑更一般的情况，我们可以得出铰链四杆机构曲柄存在的条件：

1、连架杆和机架中必有最短杆；

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。上述两个条件中，必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。

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