平面四杆机构的基本类型及其演化
第三讲
课题：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化
教学目的：理解平面四杆机构的各种类型及其应用。
教学重点:铰链四杆机构类型及其演化，理解曲柄存在条件。
教学难点：导杆机构
教学方法：课堂演示、多媒体
教学互动：每个知识点后提问或讨论。
教学安排：
§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化
复习旧课：机构组成，运动副，运动简图等。
平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。因此本章着重讨论四杆机构的基本类型、性质及常用设计方法。
一、四杆机构的类型
1．曲柄摇杆机构
两连架杆一为曲柄，一为摇杆。
功能：将等速转动转换为变速摆动或将摆动转换为连续转动。
应用：雷达天线机构、缝纫机踏板机构。
2．双曲柄机构
两连架杆都为曲柄
功能：将等速转动转换为等速同向、不等速同向、不等速反向转动。
应用：惯性筛机构
若两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，则该机构称为平行双曲柄机构。如铲斗机构
还有反平行四边形机构，例：公共汽车车门启闭机构。3．双摇杆机构
两连架杆都为摇杆
功能：一种摆动转换为另一种摆动。
应用：鹤式起重机、飞机起落架
二、铰链四杆机构的曲柄存在条件
证明：
结论：铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：
1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2．曲柄为最短杆。
铰链四杆机构存在曲柄的条件是：
1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2．机架或连架杆为最短杆。
三、四杆机构类型判别
否Lmax+Lmin≤L′+L″是
不可能有曲柄可能有曲柄
最短杆对边最短杆
最短杆邻边
双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构
四、铰链四杆机构的演化
1．曲柄滑块机构
2．偏心轮机构
3．导杆机构
①摆动导杆机构（牛头刨床）
②转动导杆机构
③移动导杆机构
4．摇块机构
小结：本次课主要熟悉四杆机构的各种类型，了解它们的应用。作业：预习下次课内容
平面四杆机构教学设计
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目录 CONTENTS教学分析2教学过程4Teaching AnalysisTeaching Process1教学设计Teaching Design3教学反思Teaching Refletion
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 目录 CONTENTS教学分析2教学过程4Teaching AnalysisTeaching Process1教学设计Teaching Design3教学反思Teaching Refletion 3/ 29
教学分析Teaching Analysis教材分析内容分析目标分析学情分析重难点分析7.1平面机构自由度与运动副材料力学工程力学机械设计液压传动第七章平面运动机构第八章齿轮传动机构第九章其他常用机构第十章滚动轴承第十一章轴和轴毂连接7.2平面机构运动简图 7.3机构具有确定运动的条件7.4平面四杆机构机电一体化专业基础课
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 教学分析Teaching Analysis教材分析内容分析目标分析学情分析重难点分析应用广泛日常的生产生活中很多装置及设备都应有平面四杆机构或者其变形形式类型多样拥有多种类型及其变形形式，需注意辨别0102平面四杆机构基础机构最简单的连杆机构，为以后学习多杆机构打下基础。 032学时04实用性强为以后从事机械设计工作打下理论基础 5/ 29
(完整版)平面四杆机构的基本类型及其演化
第三讲 课题：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化 教学目的：理解平面四杆机构的各种类型及其应用。 教学重点:铰链四杆机构类型及其演化，理解曲柄存在条件。 教学难点：导杆机构 教学方法：课堂演示、多媒体 教学互动：每个知识点后提问或讨论。 教学安排： §3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化 复习旧课：机构组成，运动副，运动简图等。 平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。因此本章着重讨论四杆机构的基本类型、性质及常用设计方法。 一、四杆机构的类型 1．曲柄摇杆机构 两连架杆一为曲柄，一为摇杆。 功能：将等速转动转换为变速摆动或将摆动转换为连续转动。 应用：雷达天线机构、缝纫机踏板机构。 2．双曲柄机构 两连架杆都为曲柄 功能：将等速转动转换为等速同向、不等速同向、不等速反向转动。 应用：惯性筛机构 若两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，则该机构称为平行双曲柄机构。如铲斗机构
还有反平行四边形机构，例：公共汽车车门启闭机构。3．双摇杆机构 两连架杆都为摇杆 功能：一种摆动转换为另一种摆动。 应用：鹤式起重机、飞机起落架 二、铰链四杆机构的曲柄存在条件 证明： 结论：铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是： 1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2．曲柄为最短杆。 铰链四杆机构存在曲柄的条件是： 1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2．机架或连架杆为最短杆。 三、四杆机构类型判别 否Lmax+Lmin≤L′+L″是 不可能有曲柄可能有曲柄 最短杆对边最短杆 最短杆邻边 双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构 四、铰链四杆机构的演化 1．曲柄滑块机构 2．偏心轮机构 3．导杆机构 ①摆动导杆机构（牛头刨床）
平面四杆机构的基础知识
平面四杆机构的基础知识 曲柄 杆长条件：最短杆与最长杆这和小于其他两杆长度之和 最短杆为机架时----双曲柄 最短杆为连架杆-----曲柄摇杆机构 最短杆为连杆-------双摇杆机构 行程速比系数=180+A/180-A A位极位夹角 K值越大，机构的急回特性越显著。 曲柄与机架共线时曲柄摇杆机构中传动角最小 压力角和传动角 存在曲柄的必要条件：满足感长条件最短杆为机架或连架杆死点压力角=90度 存在死点的条件是 尖顶实际轮廓=理论轮廓 滚子互为法向等距曲线 基圆：中心到理论轮廓的最小距离 压力角：从动件受力方向与速度方向的夹角 压力角越小越好 基圆半径越小，压力角越大 凸轮机构中等速运动规律（刚性冲击） 等加速运动等减速运动（柔性冲击） 余弦加速运动（柔性冲击） 凸轮轮廓曲线设计：1、基圆 2、偏心圆
3、做偏心圆的切线 4、在切线自基圆量取从动件的位移量 看压力角的标注从动件受力方向与速度方向的夹角 斜齿轮正确啮合的条件、模数压力角螺旋角匹配标准参数取在法面上几何尺寸计算在端面 渐开线齿轮切制分为仿形法和展成法 齿形系数YFa只与齿数有关与修正系数P89 小齿轮的弯曲应力大于大齿轮的弯曲应力 大齿轮的弯曲强度大于小齿轮的弯曲强度 一对齿轮的接触应力是相等的(作用力与反作用力），小齿轮的分度圆直径和中心距决定齿面接触疲劳强度 不发生跟切得最少齿数p81
渐开线曲率半径（渐开线离基圆越近，曲率半径越小，渐开线月弯曲 渐开线离基圆越近，压力角越小 轮齿折断一般发生在齿根 疲劳点蚀首先出现在节线附近的齿根面上（闭式软齿面齿轮传动中）齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式 齿面胶合出现在高速重仔的闭式齿轮传动中 齿面塑性变形出现在低速重载或濒繁起动的软齿面齿轮传动中 斜齿轮弯曲强度计算应按当量齿数查修正系数和齿形系数 分度圆和节圆半径在标准圆柱齿轮中相等 啮合角就是齿轮在节圆处的压力角 避免因装配误差使齿轮产生轴向错位导致实际齿宽减小
平面四杆机构教学设计
教学设计 设计思路： 本次课程的主要内容：首先通过PPT图片引出本次课程的学习内容平面四杆，然后通过介绍平面四杆机构的概念，并进行详细的讲解让学生理解并记住，引出新名词曲柄摇杆概念让学生分组进行讨论研究。教师介绍平面四杆机构的基本类型，并对每个类型讲解，列举生活中的应用实例，最后介绍四杆机构的判别方法，最后教师进行总结。教学内容：平面四杆机构。 教学目标： 知识与能力目标：1、引领学生对平面四杆机构进行学习。2.提升学 生理论知识与实际应用结合的能力。 过程与方法目标：培养学生提出问题、解决问题的能力。 情感态度与价值观目标：1.引导学生学习，调动学生学习积极性。 2.培养学生的自信心。 教学重点：平面四杆机构的组成。 教学难点：平面四杆机构的分类。 教学方法：案例教学法、分组讨论法 教材准备：《机械基础》 学情分析：学生在之前课时中已经学习过高副低副以及构件的概念。教材分析：《机械基础》是中等职业教育规划新教材，本次课《键连接和销连接》选自课本第四章第一节，介绍了键和销连接功能、类型、结构形式及应用是本书重点内容之一。为后面学习第五章构件、机械
的基础知识、工作原理和基本技能等知识打好理论知识基础，在机械专业中具有不容忽视的重要的地位。 教学过程： 1.首先教师通过复习之前课程学习过的高副低副以及构件的基本概 念并介绍平面四杆机构的概念，提问学生生活中有哪些类型的四杆机构？让学生进行思考。 2.教师通过展示平面四杆机构的图片，让学生对于平面四杆机构有 一个大致的了解，然后详细介绍每一构件。 3.教师讲解平面四杆机构的各种类型，并列举生活中的应用实例， 让同学们有进一步的了解。 4.教师通过讲授法给学生讲解平面四杆机构的判别方法。 5.教师最后进行评价总结，知识建构。 教学评价：根据学生在课堂上的表现，课堂学习的氛围，师生之间的互动情况反思教学设计思路是否合理，教学内容的选择和教学过程的安排是否合理，学生是否能跟上教师的节奏，内容的转换是否突兀，讲解的内容是否符合由浅入深的教学原则，并作出相应的修改和调整。案例教学是互动式的教学，学生可以变被动听讲为主动参与，有利于调动其学习积极性和主动性，激励学员独立思考，提高学生理解、运用和驾驭知识的能力，改善教学效果。
(完整word版)铰链四杆机构教学设计
《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计 一、教学设计思路 本着以学生能力培养为本位，尊重学生的认知规律和职业成长规律，结合所教学生的实际情况（中职学生好动），在本次课堂教学中以铰链四杆机构的真实工作情境导入教学内容，提出本次课的工作任务，并以教学载体为主线组织教学，完成工作任务。学生课前做模型，老师评，课后按所学新知改进模型，体现“做中学，学中做”的教学思路。通过解析教学载体，使学生掌握知识点，培养学生的动手能力、协作能力。 二、教材分析： 本课内容选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章第二节。本教材前面五章的内容都是机械零件的静止运动，常用机构的教学内容需构建运动的思维，是一个由静向动的变化过程，学生应动起来（思维动起来、手动起来）。在教学中，课程第一章中机构的知识得到了运用与提升，同时本学习单元内容也为后续常用机构的学习垫定了基础。 三、教学目标 1、知识目标： （1）、熟悉高、低副接触的运动特点和四杆机构的组成条件。 （2）、掌握铰链四杆机构类型及其判定条件，了解其应用。 2、能力目标： （1）、课前预习并分小组制作铰链四杆机构模型，课后运用所学知识分析存在的问题，改进模型。 （2）、能够判断四杆机构是否存在曲柄，并能够根据已知条件确定四杆机构的形式。 3、情感目标： （1）、培养学生细心观察、分析问题及灵活运用所学知识解决问题的能力。 （2）、通过小组做模型，使学生养成学以致用，大胆实践的精神，同时增强同学间的团队协作意识。 四、教学重难点 教学重点：铰链四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构类型的确定。 教学难点：铰链四杆机构类型判定条件的应用。 教学关键：杆件的长度、位置与铰链四杆机构类型的关系 突破：做模型、动画、课件 五、教学准备 1、学生准备 （1）、知识储备：掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识；具备初步分析机构运动特点能力。 （2）、预习新课，并在课前试做铰链四杆机构。 2、教师准备 （1）、准备制作铰链四杆机构的材料、课件、动画、教案、教学载体。 （2）、教学方法：讲授法、任务设计法、案例教学法（以教学载体为主线）、小组协作法。 （3）、教学资源：多媒体课件、投影仪、黑板、动画、机构模型
平面四杆机构知识整理
《平面四杆机构》知识整理 1.平面连杆机构：由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构。 平面连杆机构：实现较为复杂的平面运动，用于动力的传递或改变运动形式。 最常用的平面连杆机构是具有四个构件(包括机架)的低副机构，称为四杆机构。 2.铰链四杆机构：构件间用四个转动副相连的平面四杆机构。铰链四杆机构是四杆机构的基本形式。 3.铰链四杆机构的基本类型有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 4. 曲柄摇杆机构能将主动件(曲柄)整周的回转运动转换为从动件(摇杆)的往复摆动，也可以将主动件(摇杆)的往复摆动转换为从动件 (曲柄)整周的回转运动。其的应用有牛头刨床横向进给机构、剪板机、颚式破碎机、搅拌机和雷达俯仰角度的摆动装置等。 5.双曲柄机构的运动特点：主动曲柄匀速回转一周，从动曲柄随之变速回转一周。双曲柄机构有不等长双曲柄机构、平行四边形机构和反向双曲柄机构， 平行四边形机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相同，角速度相等。 反向平行双曲柄机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相反，角速度不等。 平行四边形机构中，主动曲柄每回转一周，曲柄与连杆两次共线，从动曲柄会产生运动的不确定现象。 6.双摇杆机构的应用有自卸翻斗装置、港口用起重机和飞机起落架收放机构等。 7.曲柄存在的条件：1）连架杆与机架中必有一个是最短杆；2）最短杆与最长杆之和必小于或等于其余两杆长度之和。 8.铰链四杆机构三种基本类型的判别方法： （1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则：①、取最短杆为连架杆时，构成曲柄摇杆机构；②、取最短杆为机架时，构成双曲柄机构； ③、取最短杆为连杆时，构成双摇杆机构。 （2）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。 9.急回特性：曲柄AB作等速转动时，摇杆在摆角为ψ的极限位置间往复摆动，摇杆的空回行程的平均速度大于工作行程平均速度。 机构的急回特性用急回特性系数表示 K=从动件空回行程平均速度／从动件工作行程平均速度=180°+θ/180°-θ；θ——极位夹角，摇杆位于两极限位置时，曲柄所夹的锐角θ=180°（K-1）/K+1 。机构有无急回特性，取
《铰链四杆机构》教学设计
《铰链四杆机构》教学设计 一、课程和任务分析 《机械基础》是机电专业中一门综合性的专业基础课，它主要研究了机械零件的材料、受力分析、机械传动及液压传动相关知识和常用机构各构件间的相对运动关系等。本节课是掌握各机构的运动特性和在实践中的应用的基础。 前次课已经学习了运动副的概念、分类及铰链四杆机构的组成，且对实物进行分析。而本次课的重点是掌握铰链四杆机构类型的判别的方法及曲柄摇杆机构运动特性分析和应用。 二、教学目的 １、明确铰链四杆机构的类型判断。 ２、了解不同类型铰链四杆机构的运动。 ３、明确曲柄摇杆机构的运动及应用 三、教学重点 １、铰链四杆机构的类型判别。 ２、曲柄摇杆机构的运动及应用分析。 四、教学难点 明确铰链四杆机构的类型。 五、课前准备 １、四个设定长度的杆，并在指定位置加工出小孔：四个小螺栓或曲别针（每桌一组）。 ２、家中（或市场）观察缝纫机工作时的运动情况或进行操作。 六、教学设想（教法、学法） 因为本课程时间性很强，为了更好的让学生理解和接受，教学中要求教师充分运用实物，模型等教学媒体辅助教学，使学生通过教具来加强感性认识，并提出相关启发学生积极思考，形成概念，加深理解和记忆。 教法：讲授演示结合法 教具：四杆机构、挂图 七、课时安排：（１课时４５min ） 八、课前提问：(４min ) ①什么是铰链四杆机构？ ②铰链四杆机构中各杆的名称 九、导入新课：(1min )铰链四杆机构中，机架和连架杆总是存在的，但是曲柄不一定存在。 那么我们来分析在一个四杆机构中曲柄是否存在呢？他又有那种基本形式呢？ 十、教学过程：(30min )（师生互动） §６－１平面连杆机构 二、铰链四杆机构 ２、铰链四杆机构的基本形式①铰链四杆机构的类型判别 a：为了让学生能更好得理解概念及“铰链四杆机构”的基本形式，让学生将课前准备好的四杆机构按要求在给定位置用螺栓连接，之后放好。 b:拿出自己课前做好的四杆机构进行演示（演示过程，变换主动件）。使学生对此机构有初步的了解认识，并得出结论： 是否有曲柄存在，取决于杆长，当Lmin+Lmax≤l′+l″时，则有： ①若取与最短杆相邻的任一杆为机架，则最短杆为曲柄。 ②若取最短杆为机架，则该机构为双曲柄机构。 ③若取最短杆的相对杆为机架则该机构为双摇杆机构。 C:变换最长杆的连接位置，使Lmin+Lmax>l′+l″并演示。
完整word版铰链四杆机构教学设计
教学设计 《铰链四杆机构的类型及判定》教学设计 一、教学设计思路 本着以学生能力培养为本位，尊重学生的认知规律和职业成长规律，结合所教学生的实际情况（中职学生好动），在本次课堂教学中以铰链四杆机构的真实工作情境导入教学内容，提出本次课的工作任务，并以教学载体为主线组织教学，完成工作任务。学生课前做模型，老师评，课后按所学新知改进模型，体现“做中学，学中做”的教学思路。通过解析教学载体，使学生掌握知识点，培养学生的动手能力、协作能力。 二、教材分析： 本课内容选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章第二节。本教材前面五章的内容都是机械零件的静止运动，常用机构的教学内容需构建运动的思维，是一个由静向动的变化过程，学生应动起来（思维动起来、手动起来）。在教学中，课程第一章中机构的知识得到了运用与提升，同时本学习单元内容也为后续常用机构的学习垫定了基础。 三、教学目标 、知识目标：1（1）、熟悉高、低副接触的运动特点和四杆机构的组成条件。（2）、掌握铰链四杆机构类型及其判定条件，了解其应用。 2、能力目标： （1）、课前预习并分小组制作铰链四杆机构模型，课后运用所学知识分析存在的问题，改进模型。 （2）、能够判断四杆机构是否存在曲柄，并能够根据已知条件确定四杆机构的形式。 3、情感目标： （1）、培养学生细心观察、分析问题及灵活运用所学知识解决问题的能力。 （2）、通过小组做模型，使学生养成学以致用，大胆实践的精神，同时增强同学间的团队协作意识。 四、教学重难点 教学重点：铰链四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构类型的确定。 教学难点：铰链四杆机构类型判定条件的应用。 教学关键：杆件的长度、位置与铰链四杆机构类型的关系 突破：做模型、动画、课件 五、教学准备 1、学生准备 （1）、知识储备：掌握运动副、构件、铰链四杆机构的组成等知识；具备初步分析机构运动特点能力。 （2）、预习新课，并在课前试做铰链四杆机构。 2、教师准备 （1）、准备制作铰链四杆机构的材料、课件、动画、教案、教学载体。
平面连杆机构及其设计(参考答案)
一、填空题： 1．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。 2．由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构。 3．在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。 4．在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 5．在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 7．某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 8．对心曲柄滑快机构无急回特性。9．偏置曲柄滑快机构有急回特性。 10．对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的极位夹角是否大于零。 11．机构处于死点时，其传动角等于０。12．机构的压力角越小对传动越有利。 13．曲柄滑快机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。 14．机构处在死点时，其压力角等于９０o。 15．平面连杆机构，至少需要４个构件。 二、判断题： 1．平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。（×） 3．平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。（√） 4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 5．有死点的机构不能产生运动。（×） 6．机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。（√） 7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 8．双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 10．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。（√） 11．机构运转时，压力角是变化的。（√） 三、选择题： 1．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A <=； B >=； C > 。 2．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边； B 最长杆； C 最短杆的对边。3．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时，有两
平面四杆机构教案
《机械基础》教案第10次课 2学时授课时间90分钟
课前教学准备 1.白板笔，示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用 Flash制作的相应内容的动画课件、展示台、投影仪一套、 教师用机； 2.学案（包括教学目标、重点、难点、自学练习题），师生 人手一份。 组织教学 1.学生按时进入课室，师生互相问候。 2.检查学生出勤、装束、精神状态情况。 3.宣布本次课题的内容及任务。 教学过程 一、复习有关内容 1.什么是机构？什么是平面机构？ 2.什么是低副？低副有哪几种类型？ 二、导入新课 用多媒体播放世界上最大的起重机。 导入语：每一个机器都是由若干个机构或构件所组成，那么视屏中 的起重机中那些机构和我们今天所学的知识有联系呢？我们带着疑 问开始今天的课程！ （5分钟） （6分钟） 电教演示自制课 件（打开多媒体课 件） 教学内容 备注 （包括：教学手段、 时间分配、临时更改 等）
三、讲授新课 一、平面连杆机构 1、定义：由若干 构件和低副组成 的平面机构。 二、铰链四杆机构 1、定义：由四个 杆件通过铰链 （转动副）连 接而成的平面 四杆机构。 2、结构特征 （1）、四个构件 （2）、运动副全为转动副 机架 曲柄-整转副3、组成连架杆 摇杆-摆转副 连杆 4、铰链四杆机构的类型（4分钟）（4分钟）（4分钟） （5分钟） 教学内容 备注 （包括：教学手段、时间分配、临时更改等） 铰链四杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 搅拌机 惯性筛机构 鹤式起重机
以曲柄为主动件：回转摆动举例-搅拌机构 以摇杆为主动件：摆动回转举例-缝纫机机构 （2）、双曲柄机构 ○1一般双曲柄机构：等速回转变速回转；举例-惯性筛机构 ○2平行双曲柄机构：转向相同、转速相等（两曲柄长度相等且平行）；举 例-机车联动装置 ○3反向双曲柄机构：转向相反、转速不等（两曲柄长度相等但不平行）； 举例-车门启闭装置 （3分钟） （3分钟） （3分钟） 教学内容 备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等） 321 D C F E B 3 5 21 (a) (b) A 4
图解法设计平面四杆机构
图解法设计平面四杆机构 3.4.1按连杆位置设计四杆机构 1.给定连杆的三个位置 给定连杆的三个位置设计四杆机构时，往往是已知连杆B C的长度L B C和连杆的三个位置B1C1和B2C2和B3C3时，怎样设计四杆机构呐图解过程。 ：：1：：：：2：： 2.给定连杆的两个位置 给定连杆的两个位置B1C1和B2C2时与给定连杆的三个位置相似，设计四杆机构图解过程如下。 ①选定长度比例尺绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。 ②连接B1B2、C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A，D两点，A，D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。连接A B1、C1D、B1C1、 A D，A B1C1D即为所求的四杆机构。 ③测量A B1、C1D、A D计算l A B、L C D L A D的长度, 由于A点可任意选取，所以有无穷解。在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。 例设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆B C长和两个位置B1C1、B2C2.。要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且A D=B C。自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。若想对答案请点击例题祥解 3.4.2 按行程速度变化系数设计四杆机构 1.设计曲柄摇杆机构 按行程速度变化系数K设计曲柄摇杆机构往往是已知曲柄机构摇杆L3的长度及摇杆摆角ψ和速度变化系数K。怎样用作图法设计曲柄摇杆机构？ 2.设计曲柄摆动导杆机构
平面四杆机构教案设计
《机械基础》教案 第 10 次课 2 学时授课时间 90分钟
课前教学准备 1.白板笔，示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用 Flash制作的相应内容的动画课件、展示台、投影仪一套、 教师用机； 2.学案（包括教学目标、重点、难点、自学练习题），师生 人手一份。 组织教学 1.学生按时进入课室，师生互相问候。 2.检查学生出勤、装束、精神状态情况。 3.宣布本次课题的内容及任务。 教学过程 一、复习有关内容 1.什么是机构？什么是平面机构？ 2.什么是低副？低副有哪几种类型？ 二、导入新课 用多媒体播放世界上最大的起重机。 导入语：每一个机器都是由若干个机构或构件所组成，那么视屏中 的起重机中那些机构和我们今天所学的知识有联系呢？我们带着疑 问开始今天的课程！ （5分钟） （6分钟） 电教演示自制课 件（打开多媒体课 件） 教学内容 备注 （包括：教学手段、 时间分配、临时更改 等）
三、讲授新课 一、平面连杆机构 1、定义：由若干 构件和低副组成 的平面机构。 二、铰链四杆机构 1、定义：由四个 杆件通过铰链 （转动副）连 接而成的平面 四杆机构。 2、结构特征 （1）、四个构件 （2）、运动副全为转动副 机架 曲柄-整转副3、组成连架杆 摇杆-摆转副 连杆 4、铰链四杆机构的类型（4分钟）（4分钟）（4分钟） （5分钟） 教学内容 备注 （包括：教学手段、时间分配、 铰链四杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 搅拌机 惯性筛机构 鹤式起重机
临时更改等） （1）、曲柄摇杆机构 以曲柄为主动件：回转摆动举例-搅拌机构 以摇杆为主动件：摆动回转举例-缝纫机机构 （2）、双曲柄机构 ○1一般双曲柄机构：等速回转变速回转；举例-惯性筛机构 ○2平行双曲柄机构：转向相同、转速相等（两曲柄长度相等且平行）；举 例-机车联动装置 ○3反向双曲柄机构：转向相反、转速不等（两曲柄长度相等但不平行）； 举例-车门启闭装置 （5分钟） （3分钟） （3分钟） （3分钟） 321 D C F E B 3 5 21 (a) (b) A 4
(完整版)图解法设计平面四杆机构
3.4 图解法设计平面四杆机构 3.4.1按连杆位置设计四杆机构 1.给定连杆的三个位置 给定连杆的三个位置设计四杆机构时，往往是已知连杆B C的长度L B C和连杆的三个位置B1C1和B2C2和B3C3时，怎样设计四杆机构呐？图解过程。 ：：1：： 2.给定连杆的两个位置 给定连杆的两个位置B1C1和B2C2时与给定连杆的三个位置相似，设计四杆机构图解过程如下。 ①选定长度比例尺绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。 ②连接B1B2、C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A，D两点，A，D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。连接A B1、C1D、B1C1、A D，A B1C1D即为所求的四杆机构。 ③测量A B1、C1D、A D计算l A B、L C D L A D的长度, 由于A点可任意选取，所以有无穷解。在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。 例设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆B C长0.5m和两个位置B1C1、B2C2.。要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且A D=B C。自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。若想对答案请点击例题祥解 3.4.2 按行程速度变化系数设计四杆机构 1.设计曲柄摇杆机构 按行程速度变化系数K设计曲柄摇杆机构往往是已知曲柄机构摇杆L3的长度及摇杆摆角ψ和速度变化系数K。怎样用作图法设计曲柄摇杆机构？ 2.设计曲柄摆动导杆机构 已知机架长度l4和速度变化系数K，设计曲柄导杆机构。 ①求出极位夹角 ②根据导杆摆角ψ等于曲柄极位夹角θ，任选一点C后可找出导杆两极限C m、C n。 ③作∠M C N的角评分线，取C A＝，得到A点，过A点作C m和C n的垂线B1和B2两点， A B1（或A B2）即为曲柄。测量A B1。求出曲柄长度。 例设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块行程H=88m m，偏心距e=44m m，速度变化系数K=1.4。 自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。
平面连杆机构及其设计答案.docx
第八章平面连杆机构及其设计 一、填空题： 1. 平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副和移动副连接组成的。 2. 在铰链四杆机构中，运动副全部是低副。 3. 在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 4. 在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 5. 在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 6. 某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 7. 对心曲柄滑块机构无急回特性。 8. 平行四边形机构的极位夹角V -. θ0 ________ ,行程速比系数K= ___ 。 9. 对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复直线运动的连杆机构，是否有急回 特性，取决于机构的极位夹角是否为零。 10. 机构处于死点时，其传动角等于丄。 11. 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，该机构的压力角：■ =____ 。 12. 曲柄滑块机构，当以滑块为原动件时，可能存在死点。 13. 组成平面连杆机构至少需要4个构件。 二、判断题： 14. 平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 15. 在曲柄滑块机构中，只要以滑块为原动件，机构必然存在死点。（√） 16. 平面连杆机构中，极位夹角二越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 17. 有死点的机构不能产生运动。（×） 18. 曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 19. 双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 20. 平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 21. 在摆动导杆机构中，若以曲柄为原动件，则机构的极位夹角与导杆的最大摆角相等。 （√ ） 22. 机构运转时，压力角是变化的。（√ ） 三、选择题：
平面四杆机构教学设计
《平面四杆机构》教案设计 【课题】平面四杆机构（高等教育出版社《机械基础（多学时）》第 6 章第2 节） 【课时】2 课时（80 分钟） 【教材分析】 本节课是高等教育出版社《机械基础》第六章第二节“平面四杆机构”中的第一部分的内容。本课时是真正意义上，由“静”至“动”的转折性课程，学生从静态力学知识的学习，转到了动态机构知识的学习，这将是提升学生学习兴趣的大好机会，也是信息化教学的良好切入点。【学情分析】 我所教授的班级是高二机械制图班，该班学生的就业方向是制图员以及三维造型师。因此他们已经学过三维软件，能进行零件装配，具备了本次课学习的必要条件。而他们较强的表现欲望和动手能力，激发了我的思绪，能否抓住学生已有的优点和知识并加以引导，通过已经学习过的知识，去化解枯燥的没有学的知识呢？我相信这样做能提高学生的学习效率，更能增加学生的自信心。 【教材处理】 结合以上学生的特点和知识结构，对教材进行简单调整： 1.以学生验证、发现为主，简化知识的理论推导。 2.以学生自主动手为主，虚拟现实替代图纸模型。 3.去除陈旧案例，案例贴近学生生活。 【教学目标】
【教学重点难点】 ①重点：铰链连杆机构类型的判别方法 ②难点：掌握铰链四杆机构曲柄存在的条件。 要落实重点，突破难点，关键在于学生对知识的自主探索和验证。 【教法与学法】 本课以信息化为平台，以“动手-发现-验证-分析-总结”为主要脉络，以任务驱动为主要 教法，发现学习法为主要学法，将理论知识和本课任务有机结合起来。 通过游戏式的任务驱动法结合学生感兴趣的三维软件，将原本以教师理论教学为主的讲 演内容，转变成以学生完成任务为主实践内容。进一步发挥学生的主观能动性，活跃课堂气氛。 运用好的学习方法往往能激发学生的兴趣，集中学生的注意力，故我设定的学习方法为：一、发现学习法。利用职高学生的优点，培养学生发现问题，解决问题的能力。 二、自主归纳法。发挥学生的主观能动性，培训学生自主归纳知识技能 三、小组合作学习法。单独的行为参与不利于学生高层次思维能力的发展，只有积极的情 感体验和思维交流，才能促进学生全面素质的提高。 【课前准备】 1、上课开始前，给学生准备了几样东西，学习工具-三维软件，学习平台-计算机， 学习资源-任务资源包，学习指导-电子任务书。 2、从机房实际出发，把学生分成 13 组，每组三人的小团队，优势互补、方便交流和讨论。 【教学设计思路】 本次课结合了机械软件课程与机械基础课程，以课前教学资源共享，课中教学环节合并， 课后作业整合等方式将知识点交织利用，配以电子任务书和教学互动博客等信息化手段，来搭建立体的辅助学习平台，以“做中学，学中做”为指导思想，来培养学生知识运用能力和自学能力。让学生在“任务中学，任务中练，任务中验，任务中用”，打破传统教授的方式，由学生自己去探究，发现，验证并理解知识，还学生以自由学习的空间。
平面四杆机构的设计与运动分析Matlab代码
平面四杆机构的设计与运动分析M代码平面四杆机构的设计M代码---- A=[cos(50*pi/180),cos((50-35)*pi/180),1;cos(75*pi/180),cos((75-80)*pi/180),1;cos(105*pi/180), cos((105-125)*pi/180),1]; B=[cos(35*pi/180);cos(80*pi/180);cos(125*pi/180)]; P=A\B m= P(1) n=-m/ P(2) l=sqrt(m^2+n^2+1-2*n*P(3)) 运行设计结果显示:
平面四杆机构的运动分析M代码---- %参数赋值 clc,clear l0=1.2512; l1=1.0; l2=1.5829; l3=1.5815; M=-1; Omiga1=10; Theta1=0:0.01:360; Theta1=Theta1*pi/180; %求解各个构件位移、速度、加速度 A=2*l1*l2*sin(Theta1); B=2*l2*(l1*cos(Theta1)-l0); C=l1^2+l2^2+l0^2-l3^2-2*l1*l0*cos(Theta1); E=2*l1*l3*sin(Theta1); F=2*l3*(l1*cos(Theta1)-l0); G=l2^2-l1^2-l3^2-l0^2+2*l1*l0*cos(Theta1); Theta3=2*atan((E+M*sqrt(E.^2+ F.^2- G.^2))./(F-G)); Theta2=2*atan((A+M*sqrt(A.^2+B.^2-C.^2))./(B-C)); Omiga2=Omiga1*l1*sin(Theta1-Theta3)./(l2*sin(Theta3-Theta2)); Omiga3=Omiga1*l1*sin(Theta1-Theta2)./(l3*sin(Theta3-Theta2)); Alfa3=(Omiga1^2*l1*cos(Theta1-Theta2)+Omiga2.^2*l2-Omiga3.^2*l3.*cos(Theta3-Theta2))./ (l3*sin(Theta3-Theta2)); Alfa2=(-Omiga1^2*l1*cos(Theta1-Theta3)+Omiga3.^2*l3-Omiga2.^2*l2.*cos(Theta2-Theta3))./ (l2*sin(Theta2-Theta3)); %绘图 Theta1=Theta1*180/pi; Subplot(3,1,1) plot(Theta1,Theta3*180/pi),grid on xlabel('曲柄转角(^。) ');ylabel('CD杆角位移(^。) '); Subplot(3,1,2) plot(Theta1,Omiga3),grid on xlabel('曲柄转角(^。) ');ylabel('CD杆角速度(rad/s) '); Subplot(3,1,3) plot(Theta1,Alfa3),grid on xlabel('曲柄转角(^。) ');ylabel('CD杆角加速度(rad/s^2) '); by Xu jianping
(完整版)《铰链四杆机构的演化》教学设计.docx
《铰链四杆机构的演化》教学设计 设计者 案例摘要本课要求学生在幻灯片中运用已学知识主动探究铰链四杆机构的演化过程与方 法，并灵活运用于设计之中，进一步掌握曲柄滑块机构在生产实践中的应用。 教学题目第六章常用机构第一节平面连杆机构 所属学科机电学时安排 1 课时年级14 机电 所选教材《机械基础》（高等教育出版社李世维编著第二版） 一、学习目标与任务 1．学习目标描述（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观） 知识与技能： 1）掌握曲柄滑块机构的演化过程，并能利用演化得来的曲柄滑块机构理解生活中 的实例。 2）初步学会偏心轮机构、导杆机构的演化方式及应用。 过程与方法： 1）通过质疑、引思、讨论、归纳等程序让学生感受分析、判断、解决问题和求变 思维的探究过程。 2）通过讲练结合方式让学生经历学以致用的科学精神。 情感态度与价值观：通过观察 - 讨论 - 设计等形式，培养学生勤思善想、乐于动手、团结合作的 良好习惯，激发学生的学习热情和学习兴趣，让学生体验成功的乐趣，感悟知 识的力量，形成积极向上的价值观与人生观。 2．学习内容与学习任务说明（学习内容的选择、学习形式的确定、学习结果的描述、学习重 点及难点的分析） 本节课是中等职业教育国家规划教材《机械基础》第六章常用机构第一节平面连杆机构的 知识拓展与延伸部分，是在学习了铰链四杆机构的基础上，对本部分内容的演化与创新，内容 涵盖的知识点虽然不多，但理论性强，是对前面所学内容的深化和延伸，目的在于培养学生观 察、分析、综合归纳能力及勇于创造、创新的优秀职业道德素养，对生产实践起着重要的指导 意义，是本章的重点内容之一，也是高职考试大纲要求的内容之一。 通过 flash动画展示铰链四杆机构的演化方式及运动特点，使抽象的理论知识形象化，利 用观察 - 讨论 - 设计等形式，结合质疑、引思、讨论、归纳等程序，解决学生理解上的困难，使 学生更加直观地理解铰链四杆机构的演化方式及运动特点。 教学重点：铰链四杆机构的演化形式； 教学难点：含有一个移动副的铰链四杆机构的运动形式及特点。
铰链四杆机构基本性质完美教案-(公开课)
* 。 《机械基础》 铰链四杆机构的基本性质 教案 ' 、 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： { 电话：
' 年月 第二节《铰链四杆机构的基本性质》
教案 · 教学过程： 一、复习有关内容（6分钟）：
1.铰链四杆机构有三种基本形式，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 2.曲柄：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作连续整周旋转运动的构件。 2.摇杆：与机架用转动副相连并能绕着该转动副作往复摆动的构件。 3.、 4.曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄、另一连架杆为摇杆的铰链四杆机构，其中曲柄作连续整周旋转运动，摇杆在一定范围内作往复摆动。 5.双曲柄机构：两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构，其中两曲柄都作连续整周旋转运动。 6.双摇杆机构：两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，其中两摇杆都在一定范围内作往复摆动。 二、导入新课（4分钟）： 通过曲柄摇杆机构的动画模拟其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须 满足一定的条件（设置悬念）。 ; 三、讲授新课（33分钟）： （一）曲柄存在的条件： 1.已知：AB=a，BC=b，CD=c，AD=d,如图5-17所示，进行详细分析。 2.第一次共线时：AC1D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。 ) 即：b－a+c＞d a+d＜b+c； b－a+d＞c a+c＜b+d. 3.第二次共线时：AC2D构成一个三角形，有两边之和大于第三边。 【
即：a+b＜c+d. 4、考虑到两次共线正好四杆都重合成一直线，有： （1）a+d≤b+c； （2）a+c≤b+d； （3）a+b≤c+d. 】 5.分析思考以上三式得出结论： （1）a是最短杆； （2）b、c、d中有一杆为最长杆； （3）三式中必然有一式是：最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 《 6.得出推论，即曲柄存在的条件是： ①连架杆与机架中必有一个是最短杆。 ②最短杆与最长杆的长度之和不大于其余两杆的长度之和。 7. 根据曲柄存在的条件，可以推论出铰链四件机构的三种基本类型的判别方法： ~ 若满足最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和，则： 最短杆为连架杆→构成曲柄摇杆机构 最短杆为机架→构成双曲柄机构 最短杆为连杆→构成双摇杆机构 | （二）急回特性 1. 定义：曲柄摇杆机构中，曲柄作等速转动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度（即V2＞V1），这种性质称为机构的急回特性。 根据上图中曲柄摇杆机构中，曲柄AB为等角速度w顺时针回转，自AB1 回转到AB2即转过角度Ψ1时，摇杆CD自CD1摆动到C2Ｄ，摆动角度为Ψ，设C点的平均线速度为V 1，所需时间为t1；当曲柄AB继续由AB2回转到AB1，转过角度Ψ2时，CD自CD2摆回到C1D，摆角仍为Ψ，设C点的平均线速度为V2，时间为t2,由图不难看出，Ψ1>Ψ2、所以t1> t2,即
16平面四杆机构特点及应用
课题：平面连杆机构应用及特点 教材分析： 本课题选自世维主编、高等教育出版的中等职业教育国家规划教材《机械基础》（机械类）第6章“常用机构”中“§6-1 平面连杆机构”的容。本节课容主要介绍的铰链四杆机构的实际应用及特点。 学情分析： 中职生文化基础差、学习能力较弱、学习的主动性不强，这是一个不争的事实，也是一个普遍的现实问题，但他们对新事物有较强的好奇心，善于联想，从这一现状出发，教学中应以调动学生学习积极性为出发点，以生活中的实例为教学模型，扩散思维，归纳总结来组织教学，让学生在发现问题，解释问题的思索中提高对本课程的学习兴趣，不断积累专业知识，并能活学活用，理论联系实践。教学目标： 1. 知识目标 （1）掌握铰链四杆机构的特点和应用实例； （2）了解铰链四杆机构的急回特性及应用实例； （3）掌握铰链四杆机构的死点位置及应用实例。 2. 能力目标 培养学生理论联系实际的能力，从生活中，从身边去挖掘教学模型，学以致用。 3. 情感目标 培养学生口头表达能力，如何去欣赏别人的优点，如何去肯定别人，从而培养团队意识，合作意识。
教学重点：1．铰链四杆机构的急回特性 2．铰链四杆机构的死点位置。 教学难点：极位夹角和摆角的画法。 课时安排：2课时 教学手段：利用多媒体辅助教学 教学方法：情景教学、启发引导、讲练结合 学法指导：教法与学法室相辅相成的，教法直接影响学生对知识点掌握和能力的提高，而学法指导是学生智力发展目标得以实现的重要途径。 教学过程： （一）新课导入教学模型实物展示，多媒体展示汽车雨刮器动画，雷达天线俯仰机构动画，引出新课 （二）新课讲授： 一、铰链四杆机构的应用 1、曲柄摇杆机构 两连架杆中一为曲柄、一为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构，如图所示，曲柄AB为主动件，并作等速运动。从动摇杆CD将在弧C1C2围作变速往复摆动，C1、C2两个位置是摇杆摇摆的两个极限位置。
平面四杆机构教案
平面四杆机构教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《机械基础》教案第 10 次课 2 学时授课时间 90分钟
教学内容 备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等） 课前教学准备 1.白板笔，示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用Flash制作的相应内容的动画课件、展示台、投影仪一套、教师用机； 2.学案（包括教学目标、重点、难点、自学练习题），师生人手一份。 组织教学 1.学生按时进入课室，师生互相问候。 2.检查学生出勤、装束、精神状态情况。 3.宣布本次课题的内容及任务。 教学过程 一、复习有关内容 1.什么是机构什么是平面机构 2. 3.什么是低副低副有哪几种类型 4. 二、导入新课 用多媒体播放世界上最大的起重机。 导入语：每一个机器都是由若干个机构或构件所组成，那么视屏中的起重机中那些机构和我们今天所学的知识有联系呢？我们带着疑问开始今天的课程！（5分钟） （6分钟） 电教演示自制课件（打开多媒体课件）
教学内容 备注 （包括：教学手段、时间分配、临时更改等） 三、讲授新课 一、平面连杆机构 1、定义：由若干 构件和低副组成 的平面机构。 二、铰链四杆机 构 1、定义：由 四个杆件通过 铰链（转动 副）连接而成的平面四杆机构。 2、结构特征 （1）、四个构件 （2）、运动副全为转动副 机架 曲柄-整转副 3、组成连架杆 摇杆-摆转副 连杆 4、铰链四杆机构的类型（4分钟）（4分钟）（4分钟） （5分钟） 铰链四杆机构曲柄摇杆机 双曲柄机构 双摇杆机构 搅拌机 惯性筛机构 鹤式起重机