机械设计基础自由度的计算.doc

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1、大筛机构自由度的计算学时4知识目标1．了解自由度、约束的概念2．掌握机构自由度的计算方法能力目标专业能力培养学生计算机构自由度的能力。方法能力培养学生观察能力、提出问题、分析问题的能力。社会能力培养主动参与、团队合作、组织协调能力，培养良好的心理素质、良好的语言表达能力。教学方法讲授法、项目教学法、小组讨论法、实习作业法教学手段多媒体教学实物教学学习过程教学提示教学内容教学意图课前组织（5min）1清点学生人数2检查授课环境任务导入（5min）课件演示导入课程用视频演示在惯性筛的图片。提出学习任务：计算该惯性筛的机构自由度。做什么？相关知

2、识讲解（90min）出示凸轮机构和曲柄机构模型一、自由度1、一个物体的独立运动的数目。2、一个物体不受任何限制时独立运动数为3个包括沿X、Y方向的移动，以及绕轴线O的转动二、约束1、定义对物体运动的限制2、运动副引入一个高副限制物体一个方向的运动，减少一个自由度一个低副限制物体两个方向的运动，减少两个自由度三、自由度计算1、公式F=3n-2PL-PH分析一个物体在一个平面上独立运动数目分析高副、低副对物体运动的限制相关知识讲解（90min）出示滚子从动件凸轮机构模型n:活动构件个数PL：低副数PH：高副数2、注意问题①复合铰链两个以上的构

3、件共用同一轴线所构成的转动副K个构件形成复合铰链，形成k-1个转动副复合铰链②局部自由度机构中不影响机构输入与输出运动关系的个别构件的独立运动自由度处理方法：解除局部自由度，再进行计算③虚约束定义：对运动不起独立限制作用的约束常见虚约束：a轨迹重合的虚约束当D为BC中点时，构件AD对BC的限制的虚约束类型理解局部自由度相关知识讲解（90min）图片展示虚约束1b如果两构件上两点之间的距离始终保持不变，将此两点用构件和运动副连接，则会带来虚约束c如果两个构件组成多个移动方向一致的移动副或两个构件组成多个轴线重合的转动副时，只需考虑其中一处的

4、约束，其余为虚约束虚约束2d机构中对运动不起作用的对称部分四、机构具有确定运动的条件主动件数等于机构自由度数任务实施（60min）提供资料巡回指导1、将学生分成4组，确定每组组长并分配任务。2、学生讨论找出活动构件数、高副数、低副数。n:7PL:9PH:13、由每组学生独立完成计算惯性筛自由度的任务。F=3n-2PL-PH=3*7-2*9-1*1=2提高学生的自学能力和团队意识使学生具有计算机构自由度的能力评价（20min）学生自评教师总结1、根据学生设计的情况进行分析，从好与不足两方面实事求是地进行评价；2、进行差异评价和激励评价；3、

5、进行学习态度和主动学习的意识方面评价，多鼓励；4、要求学生将设计资料存档管理，以备后用；了解学生掌握知识情况