作品名稱:機械原理
學校名稱:長春電子科技學院
參賽隊伍:機械原理
參賽老師:仲叢華
機械原理課程是一門技術基礎課程,它不具體研究某種機械,而是對各種機械中的共性問題和常用機構進行較為深入的分析探討。常用的機構主要包括連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等。連桿機構的優點之一是構件多為桿狀,易加工、成本低,且可實現遠距離的傳動;連桿機構的優點之二是運動副一般均為低副,低副兩運動副元素為面接觸,壓強較小,故可承受較大的載荷,且有利于潤滑,磨損較小;此外,運動副元素的幾何形狀較簡單,便于加工制造。所以連桿機構不僅在眾多工農業機械和工程機械中得到應用,而且諸如人造衛星太陽能板的展開機構、機械手的傳動機構、折疊傘的收放機構以及人體假肢等也都用到連桿機構,應用十分廣泛。
課程作品為1課時,選擇該課程中第8章連桿機構之§8.2連桿機構的基本形式和演化形式。
2021年7月4日,神州十二號航天員第二次出艙作業中,空間站機械臂首次托舉航天員劉伯明完成了抬升全景相機等出艙任務,驗證了機械臂的大范圍轉移和支持定點作業與艙內航天員聯合操控等能力。而機械臂的主要傳動機構就是連桿機構,那么機械臂的傳動裝置中各個構件的名稱和運動規律是什么呢?
教學方法如下:
1. 案例教學:
通過連桿應用案例分析,引出連桿機構的類型分類問題;通過具體連桿機構的動畫使學生了解連架桿、曲柄、搖桿、連架桿、連桿、周轉副、擺轉副的概念及各自的運動特性,達到正確判斷各構件名稱的目的。
2. 實踐教學:
對鉸鏈四桿機構的兩個連架桿可能的運動軌跡進行分析,啟發、引導學生總結出平面四桿機構的三種基本型式(曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構)及這三種基本型式的特殊結構(平等四邊形機構、逆平行四邊形機構、等腰梯形的雙搖桿機構等)。
3.演示教學:
通過播放動畫使學生形象地理解平面四桿機構的三種基本型式的應用,將理論和實踐更好的結合在一起,以達到根據不同的工況全理的選擇連桿機構的型式的目的。
4.課后思考題:
課后結合工程或生活當中的連桿機構的實際應用案例(學校進出口起吊桿、雨傘、飛機起落架、剎車機構等),思考這些連桿機構分別是哪種基本型式的應用?以達到根據工程實際正確選用連桿機構的目的。
通過以上教學方法,達到如下教學目標:
1.了解平面四桿機構的名詞術語,達到正確判斷各構件名稱的目的。
通過連桿應用案例分析,引出連桿機構的類型分類問題;通過具體連桿機構的動畫使學生了解連架桿、曲柄、搖桿、連架桿、連桿、周轉副、擺轉副的概念及各自的運動特性,達到正確判斷各構件名稱的目的。
2.掌握平面四桿機構的三種基本型式。
對鉸鏈四桿機構的兩個連架桿可能的運動軌跡進行分析,啟發、引導學生總結出平面四桿機構的三種基本型式(曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構)及這三種基本型式的特殊結構(平等四邊形機構、逆平行四邊形機構、等腰梯形的雙搖桿機構等)。
3.了解平面四桿機構的應用,達到根據不同的工況全理的選擇連桿機構的型式的目的。
通過播放動畫使學生形象地理解平面四桿機構的三種基本型式的應用,將理論和實踐更好的結合在一起,以達到根據不同的工況全理的選擇連桿機構的型式的目的。