03机构自由度计算的注意事项教学设计.doc

《机械设计基础》课程教学设计 2014年 5 月 28 日 案例名称 第一章 平面机构分析 第三节 机构自由度计算的注意事项 科目 机械设计基础 教学对象 大学二年级 课时 1课时 一、教材内容分析 《机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。掌握机械中常用机构的结构原理、运动特性及有关机构动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，初步具有设计简单的机械及普通机械传动装置的能力。运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。平面机构自由度计算的目的是判定一个已有的机构是否正确,确定件的个数。在进行机构的运动分析和受力分析时,必须通过机构的结构分析才能进行。如果机构的自由度计算不正确,那就无法进行机构的结构、运动及受力分析。所以,平面机构的自由度计算在机构的中占有重为已有机构进行分析或创造新的机构提供基本条件谈话法、观察法激发学生的思维活动；培养学生的独立思考能力和语言表达能力；唤起和保持学生的注意力和兴趣。注意力，提高学习兴趣 （1）局部自由度 （2）复合铰链 教学重点及难点 1）机构自由度计算公式 2）局部自由度和复合铰链的识别与处理方法。 七、教学环境及资源准备 1.以自制的机构运动动画做演示，能直观的展示抽象数据的特点，使学生更好的理解。避免学生对抽象数据充分理解的欠缺。需用到电脑与投影仪等现代教学设备。 2.教师的讲解配合板书，并采用多媒体的现代化教学手段作辅助，及时总结本课的知识点，加强巩固。 八、教学安排 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图及 资源准备 一、组织教学 同学们好，现在开始上课！ 停止说话，准备上课 用洪亮的声音吸引学生的注意力，让他尽快进入上课状态 二、复习 复习上次课学过的主要内容： 1．机构具有确定运动的条件 原动件数目=自由度数目 2.自由度计算公式 F=3n-2PL-PH 强调公式的重要性，并逐一解释公式中各个量的含义，并加以强调 学生回忆该部分的知识 温故而知新，复习前次课的重要内容，对于本次课的学习有至关重要的作用 三、导入新课 1、为什么计算机构自由度如此重要？ 因为在工程中，要面对、分析以甚至设计众多复杂的机器、机构，判断该机构能否运动、能否具有确定运动的首选方法就是计算它的自由度 2、计算工程实例中的滚子推杆凸轮机构的自由度 3、计算结果F=2，为学生演示动画，并分析发现机构的原动件数目为1时，运动已经确定，即正确结果是F=1，计算结果出现偏差，是什么呢？ 4、解释——机构自由度计算时有若干注意事项，若不正确处理，就会出现错误，都有哪些注意事项 （板书标题：计算机构自由度时的注意事项） 学生思考，积极回应 学生认真听讲 学生认真作答，并积极回应老师 学生认真思考 学生认真记笔记 巧妙入境，通过对旧知识的复习，用工程实例作为例题，以提问的方式来巩固旧知，调动学生的积极性，导入新课，激发学生对新课的好奇心。提高学生的学习兴趣，主动参与到学习中来。 四、新课讲授 由例题引出第一个注意事项——局部自由度 （板书：一、局部自由度） 2、结合多媒体课件讲解局部自由度的定义：对机构其他构件的运动不产生影响的局部运动的自由度。 3、（回到板书上的例题）观察并分析机构中的小滚子，它的用途。（引起学生注意，重点部分的到来） 而小滚子转动的自由度对机构其他构件的运动没有影响，所以它是局部自由度 5、局部自由度的存在导致计算结果与实际不符 6、同时引导学生找到局部自由度的出现场合，什么时候容易出现呢？ （板书：出现场合：小滚子） 7、如何处理局部自由度呢？ 结合板书：（板书：去除）假象将小滚子与推杆焊接到一起。再根据自由度计算公式进行计算。 8、重新用正确的方法做一遍例题，引导学生先处理局部自由度，再计算结果 9、做第二道例题，求如板书所示的杆机构的自由度 10、解得的结果为F=9，通过机构具有确定运动的条件分析结果，并用动画演示，分析出机构自由度应为1 学生认真听讲并思考 学生看见后回答：用滚动摩擦代替滑动摩擦减小磨损 学生认真听讲并思考 学生领会错误所在 学生回答：机构中有小滚子的地方 学生想，回答；学生积极参与到老师的细致讲解中，并会在老师的带动下随声附和 学生认真做题并积极回应老师 学生认真作答，并积极回应老师 学生认真听讲并思