2.2 曲柄连杆结构（教案）《汽车结构》（劳保版）同步精品课堂

《汽车结构》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 2.2 曲柄连杆结构 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 学生对汽车发动机有初步认知，但多停留在外观观察层面，缺乏对曲柄连杆结构内部精密协作的深入理解。学生具备一定动手能力，对拆解模型、实物操作兴趣浓厚，但空间想象能力和机械原理分析能力较弱，易混淆活塞连杆组与曲轴飞轮组的协同关系。此外，机体组各零件的功能及装配要求等理论知识较为抽象，学生理解存在困难。教学中需借助实物演示、三维动画等直观手段，结合分组实操，帮助学生突破认知障碍，掌握结构原理与应用要点。 背景分析 曲柄连杆结构作为发动机实现能量转换的核心组件，在汽车动力系统中占据关键地位。无论是传统燃油汽车的持续革新，还是混合动力车型的技术融合，其性能直接影响发动机的动力输出、能耗效率与可靠性。气缸体、曲轴等零部件的精密设计与制造，决定了动力传递的稳定性；活塞连杆组的高效配合，是燃烧能量转化为机械动能的基础。掌握曲柄连杆结构知识，不仅是理解发动机工作原理的重要前提，更是学生未来从事汽车维修、制造、检测等职业必备的核心技能，对服务汽车产业升级具有重要意义。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 准确阐述曲柄连杆结构的功能与组成；熟练说出机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组各零件名称及作用；理解各组件在发动机能量转换中的协同关系；掌握关键零件的结构特性与技术要求。 培养严谨细致的工匠精神与规范操作意识，增强对机械结构的探索兴趣；通过小组协作学习，提升团队沟通能力，树立汽车零部件设计制造中安全、环保与高效的职业理念。 通过实物观察与模型拆解，精准识别曲柄连杆结构各部件；能绘制简易装配示意图，描述活塞直线运动向曲轴旋转运动的转化过程；初步具备分析常见零件磨损、装配故障的能力。 学习任务 描述 准确阐述曲柄连杆结构的功能与组成 熟练说出机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组各零件名称及作用 理解各组件在发动机能量转换中的协同关系 掌握关键零件的结构特性与技术要求。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 曲柄连杆结构组成与功能 教学难点 活塞、连杆、曲轴在工作过程中的空间位置变化与运动配合 教学难点突破方法 利用3D动画、VR模拟，分解展示曲柄连杆机构的运动过程，标注零件运动轨迹与受力方向，帮助学生构建空间概念 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《汽车结构》，主编：曾国文，第2版；中国劳动社会保障出版社。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：准确阐述曲柄连杆结构的功能与组成 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、曲柄连杆概述 曲柄连杆机构的作用是把可燃混合气作用在活塞顶上的力转变为曲轴的转矩，向工作机构输出机械能。曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组三部分组成，如图2-12所示。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 二、机体组 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。如图2-13所示，机体组主要由气缸体、油底壳、气缸盖和气缸盖單等零件组成。 1.气缸体 气缸体如图2-14所示，是袋配基体。气缸体上半部有若干个为活塞在其中的运动作为导向的圆柱形空腔，称为气缸。下半部为支撑曲轴的上曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。气缸体和上曲轴箱通常制成一体，由灰铸铁或铝合金铸造。 2.油底壳（图2-16) 气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成一体，下曲轴箱用来储存润滑油，并封闭上曲轴箱，因此又称为油底壳。 3.气缸盖（图2-17) 气缸盖的主要作用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。气缸盖内部有与气缸体相通的冷却水管，有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道，有燃烧室、火花塞座孔（汽油机）或喷油器座孔（柴油机），上置凸轮轴式发动机的气缸盖上还有用以安装凸轮轴的轴承座。 主要讲解机体组。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 三、活塞连杆组 活塞连杆组的作用是将混合气燃烧过程中活塞获得的动力传递给曲轴，其由活塞、活塞环（包括油环和气环）、活塞销、连杆、连杆轴瓦、连杆轴承盖等零件组成，如图2-19所示。 1.活塞（图2-20) 活塞一般采用高强度铝合金制造，它与气缸盖共同构成燃烧室，承受气体压力，并将气体压力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。活塞一般由顶部、头部和裙部组成。 2.活塞环（图2-21) 活塞环按其作用可分为气环和油环两类。 3.活塞销（图2-22) 活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将活塞承受的压力传给连杆。 4.连杆（图2-23) 连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，推动曲轴转动，从而使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由小头、杆身和大头（包括连杆盖）三部分组成。 教师根据课本内容讲解活塞连杆组。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 四、曲轴飞轮组 曲轴飞轮组主要由曲轴和飞轮以及其他零件（曲轴正时齿轮、曲轴轴瓦、止推垫片、带轮）和附件等组成，如图2-24所示。 1.曲轴（图2-25) 由轴承受连杆传来的力，使其绕本身轴线旋转，然后通过飞轮输出力矩。另外，曲轴还用来驱动发动机的配气机构 及其他辅助装置。曲轴一般由主轴颈、 连杆轴颈、曲柄、平衡重、前端轴和后端 凸缘等组成。 2.飞轮（图2-26) 飞轮的作用是利用做功冲程的惯性力，克服其他冲程中的阻力，带动活塞越过上、下止点，保证曲轴的旋转角速度和输出转矩尽可能均匀，并使发动机有可能克服短时间的超载。 教师讲解曲轴飞轮组，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：列举活塞连杆组的主要零件。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课围绕曲柄连杆结构展开教学，通过实物观察、模型拆解与动态演示，学生系统掌握了机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组的组成与功能，理解了活塞直线运动向曲轴旋转运动的转化原理。课堂中，借助3D动画突破运动协同难点，以分组实操强化零件装配认知。多数学生能准确识别各部件并描述其作用，但部分学生对曲轴复杂结构及装配精度的理解仍需加强。后续教学将增加故障案例分析与精密装配实践，进一步提升学生对曲柄连杆结构的综合应用能力。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） （1）分析油底壳设计成波浪形的原因。 （2）简述活塞销的连接方式及其特点。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本次教学通过实物拆解与动态演示，学生对曲柄连杆结构的组成有了直观认识，但仍存在不足。在讲解活塞连杆组与曲轴飞轮组的运动协同关系时，尽管使用了3D动画，部分空间想象能力弱的学生仍难以理解运动轨迹的转换。此外，对曲轴轴瓦装配间隙、活塞环开口方向等实操要点，理论讲解多而实践指导不足，导致学生动手操作时仍有疏漏。后续教学应增加虚拟仿真与实物结合的互动环节，设计更多针对性的装配任务，强化学生对复杂结构和精密装配要求的掌握，提升实践操作的规范性与准确性。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$