铰链四杆机构基本性质完美教案 (公开课)
铰链四杆机构教案(公开课)
铰链四杆机构教案(公开课)1000字一、教学目标1. 了解铰链四杆机构的基本结构和工作原理；2. 掌握铰链四杆机构的运动规律和设计方法；3. 提高学生的综合应用能力和动手实验能力。
二、教学内容1. 铰链四杆机构的基本概念和结构组成；2. 铰链四杆机构的运动规律和机构设计方法；3. 铰链四杆机构的应用实例。
三、教学方法1. 经典案例分析法：通过学习经典的铰链四杆机构案例，让学生了解其运动特点和设计方法；2. 实验教学法：通过小组实验，让学生亲手搭建铰链四杆机构，并观察其运动规律；3. 讲解法：通过讲解和演示，让学生理解铰链四杆机构的原理和应用。
四、教学步骤1. 铰链四杆机构的基本概念和结构组成（20分钟）a. 铰链四杆机构的定义和基本结构；b. 铰链四杆机构的组成和分类；c. 铰链四杆机构的运动特点。
2. 铰链四杆机构的运动规律和机构设计方法（60分钟）a. 通过经典案例分析法，学习铰链四杆机构的运动规律和机构设计方法；b. 讲解铰链四杆机构的运动规律和设计方法，并结合图示进行演示；c. 利用小组实验让学生亲手搭建铰链四杆机构，观察其运动规律，并体验设计的过程。
3. 铰链四杆机构的应用实例（20分钟）a. 通过案例分析法，让学生了解铰链四杆机构的应用领域；b. 了解铰链四杆机构在机械工程、汽车工程、航空航天等领域的应用。
五、教学评价1. 学生的考试成绩：通过考试来评价学生对铰链四杆机构的理解程度；2. 实验报告的评价：通过学生的实验报告来评价其动手实验能力和综合应用能力；3. 学生的提问回答：通过学生的提问和回答来评价其对铰链四杆机构的理解程度和交流能力。
铰链四杆机构教案
铰链四杆机构教案课题：铰链四杆机构教学目标：1、掌握铰链四杆机构的类型、组成2、熟练掌握铰链四杆机构的判别方法3、灵活应用四杆机构教学重点: 判别方法及应用教学方法：讲授、启发教学过程：复习提问：1、按接触形式的不同，运动副可分为哪几种？2、抽屉的推拉运动属于副。
为什么？导入新授：一、铰链四杆机构的定义和组成1、定义：铰链四杆机构是指四个构件通过铰链（转动副）联结而成的机构。
2、组成：（如图所示）（1）被固定的杆4被称为机架（2）不直接与机架相连的杆2称之为连杆（3）与机架相连的杆1和杆3称之为连架杆。
连架杆的两种状态：a、凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，如电扇的翼片。
b、只能在小于360°的某一角度范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。
如把教室的门抽象为一个杆件则为摇杆。
*二、铰链四杆机构的类型及判别方法1、铰链四杆机构的类型铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为（1）曲柄摇杆机构若铰链四杆机构中的两个连架杆，一个是曲柄而另一个是摇杆的机构。
（2）双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360°整周回转的机构。
（3）双摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的某一角度内作摆动的机构。
2、判别方法：（1）、最长杆与最短杆之和大于其它两杆之和；无论以哪个杆为机架，都是双摇杆机构。
（2）、最长杆与最短杆之和小于或者等于其它两杆之和：①若取最短杆相邻的任一杆为机架，则该机构为曲柄摇杆机构，且最短杆为曲柄。
②若取最短杆为机架，则该机构为双曲柄机构。
③若取最短杆相对的杆为机架，则该机构为双摇杆机构。
想一想：该四杆机构是什么机构？三、铰链四杆机构的演化1．曲柄滑块机构在曲柄摇杆机构中，如果以一个移动副代替摇杆和机架间的转动副，则形成的机构称为曲柄滑块机构。
它能把回转运动转换为往复直线运动，或作相反的转变。
*四、铰链四杆机构的应用1、曲柄摇杆机构（1）汽车前窗的刮雨器。
铰链四杆机构的基本性质(教案)
铰链四杆机构的基本性质教案授课日期课时1学时授课班级2011综高（3）任课教师朱根东课题§ 7—3 铰链四杆机构的基本性质教学目的掌握铰链四杆机构的基本性质重点难点铰链四杆机构三种基本类型的判别方法课的类型新课教具四杆机构模型、挂图、课件教学方法启发式讲解、演示教学环节教学内容调控与活动组织教学观察出席情况，做好课前准备复习提问1、什么是平面连杆机构？2、什么是铰链四杆机构？3、铰链四杆机构的基本类型及定义？学生回答、重点部分重述、实物演示（10分钟）导入新内容四杆机构为什么会有那样三种基本类型？通过学习下一节，四杆机构的基本性质便可得知启发提问讲述新课重述结论§7—3 铰链四杆机构的基本性质一、曲柄存在的条件强调曲柄能作整周圆周运动的重要性（在实际生产中用电机带动）a+b≤b+c由三角形任意两边和大于第三边推导出a+c≤b+da+b≤c+d整理上式得：a≤b a≤c a≤d由此得：（△）※铰链四杆机构中曲柄存在的条件：（△）（1）、连架杆与机架中必有一个是最短杆；（△）（2）、最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。
强调：上述两条件必同时满足，否则铰链四杆机构中无曲柄存在。
（△）※根据曲柄存在条件，推出重要结论。
（△）铰链四杆机构三种基本类型的判别方法：（△）⑴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；（35分钟）课件或挂图展示通过诱导启发得出结论四杆机构实物演示语气强调此结论（△）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。
（△）⑵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。
（△）二、急回特性（△）1、急回特性的推出：由挂图讲解摆过两个极限位置时曲柄转过的角度之差；曲柄由AB2转过角度φ1摇杆由C1D摆到C2D（两极限位置）摆过的角度ψ，设C的平均速度为V1所需要时间为t1；曲柄由AB2回到AB1转过角度φ2摇杆CD自C2D回到C1D，角度仍为ψ设C 的平均速度为V2，所需要的时间为t2，由图不难看出φ1＞φ2, t1＞t2即得V2＞V1，实际应用V1为工作行程，V2为空程。
铰链四杆机构(公开课)
《铰链四杆机构》目的要求：1、知识教学点：平面铰链四杆机构的组成，铰链四杆机构形式的判定，曲柄存在条件。
2.能力训练：学生通过学习铰链四杆机构，掌握自行设计各种四杆机构方法。
3.知识扩展：围绕所学知识，扩展思维，培养分析问题解决问题力。
教学重点：曲柄存在条件。
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的判断教学难点：掌握设计曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的方法。
教学方法：问题引导，启发教学，运用多媒体，直观教学，动手设计，成品展示。
教学用具：平面四杆机构实物教具，多媒体。
导入新课：前面几张主要讲机械零件以及比较复杂的螺纹传动，今天主要讲四杆机构与前面做比较，比较简单，但能实现复杂运动。
新课教学：（一）提出问题、引发思维、诱趣探求导入：首先让同学们先观看一段汽车的转向机构，和火车机轮和冲床生产线的影片，观察采用了什么样的结构设计。
导入平面四杆机构概念。
平面连杆机构：平面连杆机构是一些刚性构件用转动副或移动副相互连接，组成在同一平面内运动的机构。
铰链四杆机构：当平面四杆机构中的运动副均为转动副时，称为铰链四杆机构。
（二）教学过程1、讲解铰链四杆机构的组成，说明机架、连架杆、连杆、曲柄、摇杆的概念。
1).机架：固定不动的构件2).连架杆：直接和机架相连接的构件3).连杆：不与机架直接连接的构件4）曲柄：能做整周运动的连架杆叫曲柄。
5）摇杆：不能做整周运动的连架杆，只能摆动一定角度的连架杆叫摇杆。
2、利用雷达天线、汽车的挂雨刷，火车车轮，起重吊车、等四个动画演示，引出四杆机构的三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
3、利用搅拌机和汽车挂雨刷的动画演示，说明曲柄摇杆机构在生活中的应用。
4、1）分别介绍双曲柄的几种形式，通过机车车轮的运动现象，引出双曲柄相等同向当中，会出现运动的不确定性，应如何解决这样的问题。
2）、通过公交车门的开启动画，引入双曲柄相等反向在生活中的应用。
3）、通过刨床动画演示说明双曲柄不相等机构在生活中的应用。
铰链四杆机构教案（公开课）
I 、导入新课：1、缝纫机是由哪些零部件构成的？又怎么运动起来的？在使用时有哪些地方是值得我们注意的？2、牛头刨床很多人都见过，那么它的主要的运动机构是什么？可以画出它的运动简图么？II 、正课讲授 一、运动副1、定义：使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。
2、分类：低副、高副课 题：模块一、平面连杆机构教学目标：1、使学生掌握铰链四杆机构的基本类型2、会分析曲柄存在的条件3、会经过计算判别机构的类型4、了解铰链四杆机构的基本性质教学重点：1、铰链四杆机构的基本类型2、曲柄存在的条件。
教学难点：1、曲柄存在的条件2、通过计算确立铰链四杆机构的类型教学方法： 讲授法、分组讨论法、启发诱导法 教具使用： 三角尺授课类型 新课讲授+课堂练习+小结 课时分配： 2课时 教学步骤：21 33 124ABDC耕地料斗以曲柄揺杆机构为例：可得出两个结论：（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）连架杆是最短杆以双曲柄机构为例：双曲柄机构是机架作为最短杆综合以上两种说法，可以推出存在曲柄的条件为：（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长①取最短杆的相邻杆为机架，构成曲柄摇杆机构；最短杆为机架，构成双曲柄机构；③取最短杆的相对杆为机架，构成双摇杆机构。
柄，求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值。
例2：四杆机构中，机架长为30mm，两连架杆分别为15mm和40mm，若要该机构为曲柄摇杆机构。
试求连杆的长度范围。
Ⅲ课堂小结：本次课的主要内容是铰链四杆机构的基本形式与基本性质，重点是曲柄存在的条件，难点是判别铰链机构的类型的方法。
Ⅳ作业布置：课后巩固练习①取最短杆的相邻杆为机架，构成曲柄摇杆机构；最短杆为机架，构成双曲柄机构；③取最短杆的相对杆为机架，构成双摇杆机构。
《机械基础》项目教学教案二铰链四杆机构的基本性质
《机械基础》项目教学教案二铰链四杆机构的基本性质教学目标：1.了解铰链四杆机构的基本结构和工作原理；2.掌握铰链四杆机构的基本性质和运动特点；3.能够进行铰链四杆机构的运动分析；4.能够应用铰链四杆机构解决实际工程问题。
教学重点：1.铰链四杆机构的基本结构和工作原理；2.铰链四杆机构的运动特点；3.铰链四杆机构的运动分析。
教学难点：1.铰链四杆机构的运动分析；2.铰链四杆机构的应用。
教学过程：一、引入（5分钟）铰链四杆机构是一种常见的机械传动装置，它由四根连杆和若干个铰链连接而成。
在机械工程中，铰链四杆机构被广泛应用于各种机械装置中，如机械手臂、液压机械等。
今天我们就来学习铰链四杆机构的基本性质和运动特点。
二、铰链四杆机构的基本结构和工作原理（15分钟）1.铰链四杆机构的定义和分类；2.铰链四杆机构的基本结构和组成部分；3.铰链四杆机构的工作原理。
三、铰链四杆机构的基本性质和运动特点（25分钟）1.铰链四杆机构的自由度和约束性；2.铰链四杆机构的运动类型；3.铰链四杆机构的运动范围；4.铰链四杆机构的运动分析方法。
四、铰链四杆机构的运动分析（25分钟）1.铰链四杆机构的运动方程；2.铰链四杆机构的角度分析；3.铰链四杆机构的位移分析。
五、铰链四杆机构的应用（15分钟）1.铰链四杆机构在机械设计中的应用；2.铰链四杆机构在实际工程中的应用案例。
六、总结与展望（5分钟）通过今天的学习，我们了解了铰链四杆机构的基本结构和工作原理，掌握了铰链四杆机构的基本性质和运动特点，掌握了铰链四杆机构的运动分析方法。
希望大家能够继续深入学习机械基础知识，为将来的机械设计和研究打下坚实的基础。
以上是《机械基础》项目教学教案二，铰链四杆机构的基本性质。
铰链四杆机构教案
例（直观演示法、讨论法）；
3）合作探究、归纳总结：教师设疑，学生动手制作、调试模
型，探索总结（引导、探究法）。
17分
3.教学评价：当堂检测→检查落实7分
4.课堂小结1分
5.布置作业1分板书
教学后记
反思使人进步，勤于反思才能使人更上一层台阶。
本节课将任务分解成问题，降低了学习难度，提高了教学效果。
借助信息化平台，优化了教学资源。
通过小组合作探究，组内优势互补、组间竞争形式突破了教学难点，达成教学目标。
但教学实施过程中课堂调控能力有待提高，时间控制难度较大。
铰链四杆机构的教案
铰链四杆机构的教案教案标题：探索铰链四杆机构教案目标：1. 了解铰链四杆机构的定义、结构和功能；2. 掌握铰链四杆机构的运动学分析方法；3. 学习如何应用铰链四杆机构解决实际问题。
教学准备：1. 教学工具：黑板/白板、多媒体投影仪、计算机；2. 教学材料：铰链四杆机构的示意图、实物模型或动画演示；3. 学生实验材料：铰链四杆机构的构件、尺子、量角器等。
教学过程：引入：1. 利用多媒体投影仪展示铰链四杆机构的示意图，引起学生的兴趣和好奇心。
2. 提问学生：“你们知道铰链四杆机构是什么吗？它有什么作用？”鼓励学生积极参与讨论。
知识讲解：1. 通过多媒体展示，详细介绍铰链四杆机构的定义、结构和功能。
2. 解释铰链四杆机构的运动学分析方法，包括角度关系、速度关系和加速度关系的计算方法。
示例分析：1. 展示一个实际的铰链四杆机构，并解释其工作原理。
2. 带领学生一起进行铰链四杆机构的运动学分析，计算各个关节的角度、速度和加速度。
实践操作：1. 将学生分成小组，每个小组配备一套铰链四杆机构的构件。
2. 引导学生根据所学知识，组装铰链四杆机构，并观察其运动情况。
3. 学生利用尺子、量角器等工具，测量并记录铰链四杆机构各个关节的角度、速度和加速度。
4. 学生根据实际测量数据，进行运动学分析，并与理论计算结果进行比较。
讨论与总结：1. 学生小组展示他们的实验结果，并进行讨论和交流。
2. 教师引导学生总结铰链四杆机构的特点和应用领域。
3. 结合实际案例，让学生思考如何应用铰链四杆机构解决实际问题。
拓展活动：1. 鼓励学生自主学习更多与铰链四杆机构相关的知识，并进行报告或展示。
2. 组织学生进行创新设计，设计一个能够实现特定功能的铰链四杆机构。
教案评估：1. 观察学生在实践操作中的表现和讨论参与度；2. 收集学生的实验数据和运动学分析结果；3. 对学生的创新设计进行评估。
教学延伸：1. 鼓励学生深入研究铰链四杆机构的动力学分析方法；2. 推荐相关的学术论文和研究成果，拓宽学生的知识视野。
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《机械基础》铰链四杆机构的基本性质
教案
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第二节《铰链四杆机构的基本性质》
教案
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.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。
4.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。
5.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V 2>V1;
通常摇杆C1D 摆动到C2D 的过程被用作机构中从动件的行程，而C2D 到C1D 作为空回行程，以使空回行程时间缩短，有利于提高生产率。
12
V V K =
2
1t t =122121t C C t C C =θ
θ-︒+︒=
180180
2. 得出结论：当极位夹角ϴ> 0，K 值越大，急回性质越明显。
当极位夹角ϴ= 0，K=1时机构无急回特性。
3. 课堂练习
（1）当曲柄为原动件时，具有急回特性的机构有( )。
A. 曲柄摇杆机构
B. 偏置曲柄滑块机构
C. 摆动导杆机构
D. 双曲柄机构
（2）有急回特性的平面连杆机构的行程速度变化系数( )。
A. K=1 B. K>1 C. K ≥1 D. K<1
（3）如图所示，θ=30°，该机构的行程速度变化系数k 为多少？
（三）死点位置
结合学生的生活经验，我首先提出这样一个问题:即使用缝纫机的问题，通过学生的回答导出第二个教学目标：死点。
定义：当在铰链四杆机构中，当连杆与从动件处于共线的位置我们把机构中的这种 位置就称为死点位置。
根据上图分析当摇杆CD 为主动件时，曲柄ＡＢ会和连杆BC 出现两次共线，曲柄会出
1 C
现不转动或转动不确定现象，这个位置就是死点位置。
当机构处于死点位置时，从动件将出现运动方向不确定或被卡死现象。
对于传动机构来说，机构有四点位置是不利的，应采取措施使机构顺利通过死点位置。
对于连续回转的机器，通常：
⑴利用从动件自重或安装飞轮加大惯性的方法，借惯性作用使机构闯过死点。
⑵增设辅助机构。
⑶多组机构错列。
来通过死点位置，如缝纫机就是借助于带轮的惯性通过死点位置的。
五、自学练习（25分钟）：
1.铰链四杆机构中的四杆长度尺寸为：AB=45mm，BC=90mm，CD=70mm，AD=100mm。
若取AD
师起主导作用,学生起主体作用。
实现教法、学法、能力训练三者统一。
七、讲评小结（3分钟）：
本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本性质，即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构的类型。
通过这次课的学习，我们应该掌握曲柄存在的条件和三种基本形式的构成条件，并且学会运用所学知识解决实际问题，即判断铰链四杆机构的类型，还有掌握急回特性产生的原因及条件、死点产生的条件等。
八、布置作业（2分钟）：
1. 我们坐折叠椅的时候，靠在椅背上，为何靠椅不会自动松开或合拢？
2. 假如改变铰链四杆机构的某些构件形状，会得到哪些机构，
布置这次作业的目的是进一步强化本次课所学知识和潜意识的提请学生们要预习下一节内容，提高接下来的教学效果。
九、教学后记：
本次课不但使学生掌握了曲柄存在的条件及三种基本形式的构成条件，还熟练地掌握了利用构成条件判断铰链四杆机构的类型。
作业的正确率很高，达92.6%，同学们也很赞同这种教学方法和学习方法。