平面连杆机构教案
平面连杆机构教案
学习情境2 平面连杆机构
图3-20 压力角和传动角
在图3-20所示的曲柄摇杆机构中，若不考虑构件的N质量、惯性以及转动副中的摩擦力等的影响，则连杆BC可视为二力杆件，则当曲柄
件时，通过连杆BC作用于从动件CD上的力F沿BC方向，力F的方向与力作用点C的绝对速度V c方向之间的夹角称为压力角，用α表示。
力
图3-21 曲柄摇杆机构的急回特性
通常用行程速比系数（也称行程速度变化系数）
行程速比系数K为从动件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比，即：
图3-31 按K值设计曲柄滑块机构。
机械原理教案 平面连杆机构及其设计
第八章平面连杆机构及其设计§8-1、连杆机构及其传动特点1、连杆机构及其组成。
本章主要介绍平面连杆机构（所有构件均在同一平面或在相互平行的平面内运动的机构）组成：由若干个‘杆’件通过低副连接而组成的机构。
又称为低副机构。
2、平面连杆机构的特点（首先让学生思考在实际生活中见到过哪些连杆机构：钳子、缝纫机、挖掘机、公共汽车门）1）运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击，易润滑，磨损小，寿命长；。
2）运动副元素简单（多为平面或圆柱面），制造比较容易；3）运动副元素靠本身的几何封闭来保证构件运动，具有运动可逆性，结构简单,工作可靠；4）可以实现多种运动规律和特定轨迹要求；（连架杆之间）匀速、不匀速主动件（匀速转动）→→→→→从动件连续、不连续（转动、移动）某种函数关系引导点实现某种轨迹曲线导引从动件（连杆导引功能）→→→→→引导刚体实现平面或空间系列位置5）还可以实现增力、扩大行程、锁紧。
连杆机构的缺点：1）由于连杆机构运动副之间有间隙，且运动必须经过中间构件进行传递，因而当使用长运动链（构件数较多）时，易产生较大的误差积累，同时也使机械效率降低。
2）连杆机构所产生的惯性力难于平衡，因而会增加机构的动载荷，所以连杆机构不宜用于高速运动。
3）难以精确地满足很复杂地运动规律（受杆数限制）4）综合方法较难，过程繁复；平面四杆机构的应用广泛，而且常是多杆机构的基础，本章重点讨论平面四杆机构的有关基本知识和设计问题。
§8-2、平面四杆机构的基本类型和应用（利用多媒体中的图形演示说明）1．铰链四杆机构的基本类型1）、曲柄摇杆机构曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件；摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件；（还可以举例：破碎机、自行车（人骑上之后）等）2）、双曲柄机构铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转动的机构。
还可以补充：平行四边形机构的丁子尺、工作台灯机构；火车驱动机构、摄影平台、播种料斗机构、关门机构等。
平面连杆机构的运动特性教学设计
优秀资料欢迎下载！《平面连杆机构（运动特性）》教学设计设计摘要教学题目平面连杆机构（运动特性）课程机械基础学时安排 1 学时年级2010 级所选教材高等教育出版社2006 年 7 月第二版李世维主编《机械基础》设计依据依据《机械基础》教学大纲、建构主义学习理论、教学系统设计及学习者特征分析。
创设平面连杆机构运动情境，以曲柄摇杆机构的运动- 工作工程 - 实例应用 -急回运动和死点的形成为主线，引导学生自主探究急回运动和死点形成过程，分析综合急回运动和死点的产生条件，通过视频演示刨刀、曲柄摇杆和缝纫机的运动，提出问题。
在协作竞争、组内讨论、组间互学中提升学生解决机电设备中平面连杆机构简单故障的处理能力。
一、学习内容1. 教材分析：本课选自《机械基础》第六章第一节《平面连杆机构（运动特性）》。
是《机械基础》第六章平面连杆机构重点内容。
2.学习形式及内容：通过创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与到课堂上来，积极探究 ,协作学习，使学生从分析急回特性和死点现象入手，提出改进措施，从而培养学生解决机电设备中平面连杆机构简单故障的处理能力。
3.学习结果：通过本节的学习， 100% 认识平面连杆机构的急回运动和死点的存在； 90% 明确急回特性和死点的产生条件；在规定时间内能独立、规范、熟练完成课堂演练习题，正确率达到 98% 以上。
二、学习者特征分析1.对常用平面连杆机构有一定认识；学生有了一定的力学基础。
2.对刨刀为什么会出现急回运动、曲柄摇杆机构为什么会出现死点充满好奇，对机构死点故障排除充满挑战心理；3.大多数学生没有真正的观察平面连杆机构，学生欠缺工作经验，难以想象出平面连杆机构的工作过程、运动特点及故障的出现。
4.传统教学形式单一，内容繁杂、枯燥、难体现，影响学习兴趣。
三、教学目标1.教学目标（1 ）知识目标：A、掌握急回特性为提高生产率减少空行程的时间，了解急回特性的应用场合。
B、了解死点的形成原因，为解决机构的死点问题提出改进措施。
平面连杆机构教案
平面连杆机构【教学目标与要求】铰链四杆机构的基本类型和应用；掌握铰链四杆机构的基本类型；【教学重点】铰链四杆机构的基本类型和应用；【教学难点】铰链四杆机构的应用；【教学过程】新课讲授平面连杆机构一、基本概念连杆机构：是由若干个刚性构件通过低副联接而组成的机构，所以又称为低副机构。
平面连杆机构：所有的构件都在同一平面或平行平面内运动的连杆机构。
四杆机构：是平面连杆机构中应用最广泛、结构最简单而且最具代表性的平面低副机构。
二、铰链四杆机构的基本类型和应用构件之间的连接全部是转动副的四杆机构，称为铰链四杆机构。
如图4—1所示为一铰链四杆机构。
固定不动的杆4为机架。
与机架相连的杆1和杆3称为连架杆，其中能作整周回转的称为曲柄，只能在小于360º的一定范围内摆动的则称为摇杆。
连接两连架杆的杆2称为连杆。
图4—1对于铰链四杆机构，按照其连架杆是曲柄还是摇杆，可分为以下三种型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
2.1.1 曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。
如图4—2所示的雷达天线俯仰机构和图4—3所示的缝纫机踏板机构。
ABDABDC图4—2雷达天线俯仰机构图4—3缝纫机踏板机构2.1.2 双曲柄机构两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。
如图4—4所示的惯性筛的四杆机构就属于这种机构。
图4—4当双曲柄机构中的四个杆件满足相对两杆平行且长度相等时，称为平行双曲柄机构或平行四边形机构。
它的运动特点是：两曲柄则以相同的角速度同向转动，而连杆作平移运动。
如图4—5所示的火车联动机构和图4—6所示的摄影平台升降机构。
图4—5 火车联动机构 图4—6 摄影平台升降机构如果从动曲柄的转向发生反转，则该机构称为反平行四边形机构。
车门开闭机构，就利用反平行四边形机构的两曲柄转向相反的特性，使两车门同时打开或关闭，如图4—7所示。
B1图4—72.1.3 双摇杆机构两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。
平面连杆结构电子教案
【课题编号】7—2.3【课题名称】平面连杆结构【教学目标与要求】一、知识目标1.了解铰链四杆机构的各杆件名称和基本形式。
2.熟悉四杆机构类型的判定方法。
3.了解含有一个移动副的四杆机构的基本形式.4.了解四杆机构的急回特性。
二、能力目标1.能够应用曲柄存在条件判断铰链四杆机构的不同形式。
2.能通过转动副和移动副的内在关系,分析举出带有一个移动副的四杆机构的运动特点。
3.能够求出急回特性系数K值或 值三、素质目标1 .了解机构与传动的区别。
2 .通过转动副与移动副的转化,熟悉带有移动副的四杆机构的运动特性。
四、教学要求1.熟悉铰链四杆机构的三种基本形式的运动特点。
2.能正确判断是否存在曲柄及形成机构的类型。
3.了解带有一个移动副的四杆机构与铰链四杆机构运动特性的区别。
4.了解急回特性的功用及计算方法。
【教学重点】1.铰链四杆机构三种型式的运动特点。
2.根据杆长和选用的机架正确判断四杆机构的类型。
【难点分析】1 .杆长、选用机架与机构型式的关系。
2 .铰链四杆机构向带有一个移动副的四杆机构演化的过程。
讲课时注意讲清以上二点，其余问题就容易理解了。
3. 注意观察往返行程中摇杆的急回现象。
【分析学生】要使学生对运动简图有个适应的过程，它只表示各构件之间的运动关系，与具体形状、大小无关。
简图是从实际机构中抽象出来的，为了便于分析机构的运动特点，如能配合教具或视频教学，可以帮助学生更好地理解。
【教学思路设计】借助实物、教具或视频教学→用简图分析机构运动特性，配合教具演示→得出曲柄存在条件→通过转动副半径的无限增大，使转动副转化成移动副→推导出相对应的带有一个移动副的四杆机构。
通过演示四杆机构教具，让学生自己发现摇杆在往返行程中摆动速度不相等的现象。
【教学安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、铰链四杆机构的形式由于三个杆件组成的铰链机构是不能够运动的，所以铰链四杆机构是最基本的形式。
如图2—13所示铰链四杆机构，将能作整周转动的连架杆称为曲柄，而只能作摆动的连架杆称为摇杆，不能运动的杆件称为机架，不与机架相连的杆件称为连杆。
平面连杆机构教案
课题：平面连杆机构（教材第6章第1节）教案教学目的：通过一些实例的演示讲解，使学生掌握平面连杆机构的组成、类型、特性及应用，从而掌握一些比较简单的平面铰链四杆机构的设计方法。
教学对象：一年一期模具制造技术、数控技术应用、机电技术应用、汽车维修与检测等专业的新生。
教学重点：1、运动副的概念及机构运动简图的绘制；2、平面铰链四杆机构类型的判别；3、平面铰链四杆机构的运动特性及应用。
教学难点：机构运动简图的绘制、铰链四杆机构类型的判别及其运动特性。
教学方式：讲解法、演示法、例证法、讨论法教学场地：多媒体教室教学课时：2课时教学内容安排：导入：先在多媒体屏幕上打开演示一个飞机起落的3D动画，引起学生的兴趣，集中学生的注意力，由此提出飞机能平安着陆靠的是什么?由这样一个问题引出飞机起落架的运动特性，从而开场今天的新课内容。
一、平面连杆机构概念平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道（低副）等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。
最简单的平面连杆机构是由4个杆件组成的，简称平面四杆机构，其结构简单、易于制造、工作可靠，因此应用非常广泛。
应用实例有：雷达、飞机起落架、铲斗、缝纫机、货车自卸机构、变速器、起重机、破碎机、筛选机、压紧机等等。
二、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连接，称为运动副。
2、分类：在工程上，人们把运动副按其运动范围分为空间运动副和平面运动副两大类。
在一般机器中，经常遇到的是平面运动副。
平面运动副根据组成运动副的两构件的接触形式不同，可分为低副和高副。
（1）、低副是指两构件之间作面接触的运动副。
如下图1所示。
a b c图1（2）、高副高副是指两构件之间作点或线接触的运动副。
如下图2所示。
a b c图23、机构运动简图机构运动简图就是指用一些简单的线条表示运动副关系的图形，称之为机构运动简图。
图4 移动副的表示方法三、铰链四杆机构 1、铰链四杆机构的组成如图6所示，由4个构件通过铰链（转动副）连接而成的机构，称为铰链四杆机构。
机械原理课程教案—平面连杆机构及其分析与设计
机械原理课程教案一平面连杆机构及其分析与设计一、教学目标及基本要求1掌握平面连杆机构的基本类型，掌握其演化方法。
2,掌握平面连杆机构的运动特性，包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、机构的行程、极限位置、运动的连续性等；3.掌握平面连杆机构运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆机构的运动分析问题转换为可用计算机解决的问题。
4.掌握连杆机构的传力特性，包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等；正确理解自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。
5,了解平面连杆机构设计的基本问题，掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的机构型式；学会按2~3个刚体位置设计刚体导引机构、按2~3个连架杆对应位置设计函数生成机构及按K值设计四杆机构；对机构分析与设计的现代解析法有清楚的了解。
二、教学内容及学时分配第一节概述（2学时）第二节平面连杆机构的基本特性及运动分析（4.5学时）第三节平面连杆机构的运动学尺寸设计（3.5学时）三、教学内容的重点和难点重点：1.平面四杆机构的基本型式及其演化方法。
2.平面连杆机构的运动特性，包括存在整转副的条件、从动件的急回运动及运动的连续性；平面连杆机构的传力特性，包括压力角、传动角、死点位置、机械增益。
3.平面连杆机构运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。
4.按给定2~3个位置设计刚体导引机构，按给定的2~3个对应位置设计函数生成机构，按K值设计四杆机构。
难点：1.平面连杆机构运动分析的相对运动图解法求机构的加速度。
2.按给定连架杆的2~3个对应位置设计函数生成机构。
四、教学内容的深化与拓宽平面连杆机构的优化设计。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。
在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握，如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、速度影像、加速度影像、装配模式等；基本理论和方法的应用，如影像法在机构的速度分析和加速度分析中的应用、连杆机构设计的刚化一反转法等。
机械设计基础平面连杆机构教案
机械设计基础平面连杆机构教案教案标题：机械设计基础平面连杆机构教案教案目标：1. 了解平面连杆机构的基本概念和组成要素。
2. 掌握平面连杆机构的运动分析方法。
3. 能够设计简单的平面连杆机构并进行运动仿真。
教学资源：1. 教材：机械设计基础教程2. 计算机软件：SolidWorks、AutoCAD等教学内容和步骤：第一课：平面连杆机构的基本概念和组成要素1. 引入平面连杆机构的概念和应用领域。
2. 介绍平面连杆机构的基本组成要素：连杆、铰链、滑块等。
3. 分析平面连杆机构的运动特点和限制条件。
第二课：平面连杆机构的运动分析方法1. 介绍平面连杆机构的运动分析方法：图解法、代数法和向量法。
2. 通过示例演示如何利用图解法进行平面连杆机构的运动分析。
3. 引导学生进行代数法和向量法的运动分析实践。
第三课：平面连杆机构的设计与仿真1. 介绍平面连杆机构的设计原则和注意事项。
2. 利用计算机软件（如SolidWorks）进行平面连杆机构的三维建模。
3. 运用仿真功能进行平面连杆机构的运动仿真和分析。
4. 学生根据给定的设计要求，设计并仿真一个简单的平面连杆机构。
教学评估方法：1. 课堂小测验：通过选择题、填空题等形式测试学生对平面连杆机构基本概念和运动分析方法的掌握程度。
2. 设计报告：要求学生撰写一个关于设计和仿真平面连杆机构的报告，包括设计过程、仿真结果和分析等内容。
教学扩展：1. 探究课题：引导学生选择一个具体的平面连杆机构应用案例，深入研究其设计和优化方法，并进行相关实验验证。
2. 实践项目：组织学生参与机械设计竞赛或工程项目，应用所学知识设计和制作平面连杆机构相关部件。
教学辅助措施：1. 提供教材和参考书籍，供学生深入学习和查阅。
2. 提供计算机实验室或计算机软件使用指导，帮助学生进行平面连杆机构的建模和仿真实践。
以上教案仅供参考，具体教学内容和步骤可根据教学实际情况进行调整和拓展。
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授课题目：第3章平面连杆机构
3.1铰链四杆机构的基本类型和应用
3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别
教学大纲要求：
铰链四杆机构的基本类型和应用；铰链四杆机构的演化；曲柄存在的条件。
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
掌握铰链四杆机构的基本类型；
掌握曲柄存在的条件；
掌握铰链四杆机构的演化方法。
教学重点及难点：
重点：铰链四杆机构的演化；曲柄存在的条件。
难点：曲柄存在的条件。
作业、讨论题、思考题：综合题3－1
课后总结分析：
总结铰链四杆机构的演化结果；曲柄存在的条件。
如图3—1所示为一铰链四杆机构。
固定不动的杆4为机架。
与机架相连的杆1和杆3称为连架杆，其中能作整周回转的称为曲柄，只能在小于360º的一定范围内摆动的则称为摇杆。
连接两连架杆的杆2称为连杆。
图3—1
对于铰链四杆机构，按照其连架杆是曲柄还是摇杆，可分为以下三种型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
3.1.1 曲柄摇杆机构
两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。
如图3—2所示的雷达天线俯仰机构和图3—3所示的缝纫机踏板机构。
A
B
D
C
A
B
D
C
图3—2 雷达天线俯仰机构 图3—3 缝纫机踏板机构
3.1.2 双曲柄机构
两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。
如图3—4所示的惯性筛的四杆机构就属于这种机构。
A
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图3—4
当双曲柄机构中的四个杆件满足相对两杆平行且长度相等时，称为平行双曲柄机构或平行四边形机构。
它的运动特点是：两曲柄则以相同的角速度同向转动，而连杆作平移运动。
如图3—5所示的火车联动机构和图3—6所示的摄影平台升降机构。