平面四杆机构教案设计
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。
汽车机械基础教案单元4平面机构
主要教学内容及步骤模块二平面连杆机构Ⅰ新课导入四杆机构是平面连杆机构中最常见的形式，也是多杆机构的基础，广泛应用于各种机械和仪表中。
Ⅱ新课学习模块二平面机构的运动简图和自由度课题1 平面机构简介一、运动副及其分类1、低副2、高副二、机构的组成及分类1、组成：机架、原动件、从动件。
2、分类：按其运动看空间一般分为：平面机构、空间机构按运动副形式分：低副机构、高副机构。
课题2 铰链四杆机构的组成与分类任务描述与实施构件间的运动副均为转动副联接的四杆机构，称为铰链四杆机构。
由机架、连杆、连架杆组成。
一、曲柄摇杆机构在两连架杆中，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。
主要教学内容及步骤牛头刨床横向进给机构，就是采用了曲柄摇杆机构。
应用实例：搅拌机、雷达天线二、双曲柄具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
举例：惯性筛主要教学内容及步骤三、双摇杆机构具有两个摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。
举例：港口用起重机。
Ⅲ复习铰链四杆机构的基本形式。
Ⅳ作业P206课外作业教学后记主要教学内容及步骤Ⅰ新课导入四杆机构是平面连杆机构中最常见的形式，也是多杆机构的基础，广泛应用于各种机械和仪表中。
Ⅱ新课学习课题三铰链四杆机构的基本特性任务描述与实施一、铰链四杆机构曲柄存在的条件1．若铰链四杆机构中最短杆与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。
二、急回特性机构有无急回特性，取决于急回特性系数K，K值愈大，急回特性愈显著，也就是从动件回程愈快；K=1时，机构无急回特性。
急回特性系数K与极位夹角有关， =0°时，K=1，机构无急回特性；＞0°时机构有急回特性，且愈大，急回特性愈显著。
平面连杆机构教案
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。
ABDCABDC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。
ABDC 12345E6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。
《机械基础(少学时)(第2版)》电子教案 第4章
状及运动形式分，其类型及特点见表4-5。
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4.2 凸轮机构
• 2.凸轮机构的应用特点 • 与平面连杆机构相比，凸轮机构具有结构简单、紧凑、设计方便、便
于准确实现给定的运动规律和轨迹的特点；但由于凸轮轮廓与从动件 之间为点接触或线接触，易于磨损，所以多用于传力不大的机械、仪 表、控制机构中。
• 4.2.2 凸轮机构的工作特性及应用
• 1.凸轮机构的工作特性 • 凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复
移动。如图4-19所示为最基本的对心外轮廓盘形凸轮机构。以凸轮轮 廓上最小半径所画的圆称为凸轮的基圆，其半径用r0表示。
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4.2 凸轮机构
• 图4-19中从动件位于最低位置，它的尖端与凸轮轮廓上点A（基圆与 曲线AB的连接点）接触。当凸轮按逆时针方向回转时，凸轮的从动 件按照一定的运动规律逐渐升到最高点B，这个过程称为推程。凸轮 转过的角度称为推程角Φ0。过B点凸轮继续回转，从动件在最高处停 止不动，直至C点处，此时走过的行程称为远停程。凸轮所转过的角 度称为远停角ΦS。过了C点，从动件按照一定的运动规律逐渐下降 至最低点D，这个行程称为回程。
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4.1 平面四杆机构
• 4.1.3 平面四杆机构的基本性质
• 1.曲柄存在的条件 • 平面四杆机构三种基本类型的主要区别，就在于连架杆是否为曲柄，
而连架杆能否成为曲柄，则取决于机构中各杆件的相对长度和最短杆 件所处的位置。铰链四杆机构存在曲柄，必须满足以下两个条件： • （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。 • 根据曲柄存在的条件，推出平面四杆机构的三种基本类型的判别方法 如下：
机械基础电子教案 第六章+常用机构6.2 平面连杆机构
机械基础电子教案6.2 平面连杆机构【课程名称】平面连杆机构【教学目标与要求】一．知识目标1.了解铰链四杆机构的组成和三种基本型式的运动特性与应用。
2.熟悉曲柄存在条件的判别方法。
3.了解含有一个移动副的四杆机构。
4.了解铰链四杆机构的运动特性―急回特性和死点。
二．能力目的1．能够判断四杆机构是否存在曲柄？并根据已知条件确定四杆机构的具体型式。
2．熟悉含有一个移动副的四杆机构和三种基本型式的运动特性及应用场合。
三．素质目标1．了解四杆机构的运动是将连续匀速的转动转变成变速的摇动或其他型式的运动机构，实现运动型式的转化。
2．熟悉三种常见的四连杆运动的基本型式的特点。
3．能够根据曲柄存在条件及取不同构件作为机架来判断出不同的四杆机构。
四．教学要求1．熟悉低副接触四杆机构的运动特点和的组成条件。
2．能够判断四杆机构是否存在曲柄和该机构的基本型式。
掌握三种机构的应用场合。
【教学重点】1．四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆型式的确定。
2．熟悉三种基本型式的运动特点及应用场合。
【难点分析】1．高、低运动副的区分和四杆机构基本型式的判断。
2．急回特性的形成，要借助于教具或实物演示，最好请同学上台自己体验。
3．死点的形成条件是曲柄摇杆机构中以摇杆作为主动件才可能出现，如果学生有自己使用过缝纫机请他谈谈使用的感受最好。
在理论上要用力矩的大小等于力与力臂的乘积来决定，如果力臂为0，则无论力有多大，则力矩仍为0。
【教学方法】讲授为主，配合教具课件演示，最后归纳总结。
【学生分析】从机械零件的静止运动转变到常用机构的教学内容，是一个由静向动的变化过程，要从运动的角度出发来启发学生学习本章的内容就比较容易。
同时要从具体的构件抽象出简图来研究运动特点，这也是要改变学生思路的方式。
在讲课时，一定要把这些特点先告诉学生，以便更快地适应新的教学内容。
【教学安排】4学时（180分钟）【教学过程】一．开始常用机构一章的学习，机构的特点是运动的，所以要从运动的角度出发来研究和分析机构，这样就比较容易理解掌握。
机械原理四连杆机构PPT教案精选全文完整版
机架
连杆
图4-1 铰链四杆机构
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连架 杆
图中，机构的固定件4称为机架；与机架用回转副相联接的杆1和杆3称 为连架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。另外，能做整周转动的连架杆， 称为曲柄。仅能在某一角度摆动的连架杆，称为摇杆。
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对于铰链四杆机构来说，机架和连杆 总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还 是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型 式：
当BCD为锐角时，传动角=BCD，是传动角的最小值，也即 BCD(min) ；
当BCD为钝角时，传动角=180-BCD ，BCD(max)对应传动角的 另一极小值。
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若BCD由锐角变钝角，机构运动将在BCD(min)和BCD(max)位置 两次出现传动角的极小值。两者中较小的一个即为该机构的最小传动角min。
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它可使从动件产生有效的回转力矩 ，显然Pt越大越好。而P在垂直于vc方向
的分力Pn=Psin则为无效分力，它不仅
无助于从动件的转动，反而增加了从动 件转动时的摩擦阻力矩。因此，希望Pn
越小越好。由此可知，压力角越小， 机构的传力性能越好，理想情况是=0
，所以压力角是反映机构传力效果好坏 的一个重要参数。一般设计机构时都必 须注意控制最大压力角不超过许用值。
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如何得到不同类型的铰链四杆机构？
根据以上分析可知：
当各杆长度不变时，取不同杆为机架就可以得到不同类型的铰链 四杆机构。
第43页/共87页
（1）取最短杆相邻的构件（杆2或杆4）为机架时：
最短杆1为曲柄，而另一连架杆3为摇杆 故图4-14a）所示的两个机构均为曲柄摇杆机构。
机械基础 第三版 教案 模块四 机械常用结构
机构的急回特性。
行程速比系数K表明急回运动的相对程度。
2.传力特性2.1压力角：作用于从动件上的力与其作用点C的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角。
压力角的余角称为传动角。
四杆机构体现了机构在运动中的配合关系，改变不同长度，可以实现不同状态的运动，引出学生要有配合，灵活的思想等速运动是从动件上升或下降的速度为一常数的运动规律。
2)等加速等减速运动规律从动件在推程(或回程)的前半段行程作等加速运动，后半段行程作等减速运动。
4.凸轮机构的传力特性凸轮机构的型线导致从动件运动规律的不同，可以引出不同的思路可以创造不同结知识点五螺旋机构一、螺纹的基本知识1根据压型分类2螺纹根据牙型可分三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，其中三角形螺纹主要用于零件间连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传递动力和运动。
3.按螺旋方向分类根据螺旋线绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹4.按形成螺纹线数分类螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿多条螺旋线形成的螺旋为多线螺纹，多线螺纹中，以双线螺旋较为常用5.按螺旋线形成的表面分类在圆柱体外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱内表面形成的螺纹称为内螺纹6.螺纹的参数内、外螺纹总是成对使用的，只有当内、外螺纹的牙型、公称直径、螺距、线数和旋向五个要素完全一致时，才能正常地旋合。
二、螺旋机构的基本知识1.分类：传力螺旋、传动螺旋、调整螺旋2.螺旋机构的特点(1)当螺杆转过一周时，螺母只移动一个导程，而导程可以做得很小。
故螺旋机构可以得到很大的减速比。
(2)由于减速比大，当在主动件上施加一个不大的扭矩时，在从动件上可获得一个很大的推力，即螺旋机构具有很大的机械利益。
(3)选择合适的螺旋升角可以使螺旋机构具有自锁性。
(4)结构简单、传动平稳、无噪声等。
(5)滑动螺旋的效率较低，特别是自锁螺旋的效率都低于50%。
3.螺旋机构的运动形式4.滚动螺旋机构。
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）第一篇：第2章平面连杆机构教案第2章平面连杆机构平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构平面连杆机构具有承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。
最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称平面四杆机构。
是组成多杆机构的基础只介绍四杆机构§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用一，铰链四杆机构铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。
如图2-1a所示，铰链四杆机构由机架4、连架杆(与机架相连的 1、3两杆)和连杆(与机架不相联的中间杆2)组成。
如图所示曲柄——能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。
摇杆——只能在某一角度范围(小于360°)内摆动的连架杆。
铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。
1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。
当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动，转变为摇杆的往复摆动。
应用：雷达调整机构2、双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
当原动曲柄连续转动时，从动曲柄也作连续转动如图所示在双曲柄机构中，若其相对两杆相互平行如右图所示，则成为或平行四边形机构(平行双曲柄机构)。
如图所示当平行四边形机构的四个铰链中心处于同一条直线上时，将出现运动不确定状态，一般采用相同机构错位排列的方法，来消除这种运动不确定状态。
如图所示应用：在机车车轮联动机构中，则是利用第三个平行曲柄来消除平行四边形机构在这种死点位置的运动不确定性。
3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构应用：飞机起落架通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、变更机架和扩大转动副等途径，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式二，含一个移动副的四杆机构 1，曲柄滑块机构通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构，如图所示对心曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用于活塞式内燃机2、导杆机构在图所示曲柄滑块机构中，若改取杆1为固定构件，即得导杆机构。
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《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？
2.什么是低副？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）
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
教学内容
备注
（包括：教学手段、时间分配、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
教学内容（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）
（3）、双摇杆机构
摆动摆动举例-起重机
○1等腰梯形机构（两摇杆长度相等时）举例-汽车转向梯形机构
三、曲柄存在的条件
1、曲柄存在条件
（1）、在铰链四杆机构中，能使被连接的两个构件相对转动360度的转动副为整转副。
（2）、整转副存在是曲柄存在的必要条件。
分析：设l1<l4,构件AB要为曲柄，则转动副A应为周转副，为此AB杆应能占据整周中的任何位置，则AB必与AD两次共线。
（5分钟）
（4分钟）（15分钟）
教学内容
（包括：教学手段、时间分配、临时更改等） 由△B 2C 2D 可得： l 1+l 4≤ l 2 + l 3 由△B 1C 1D 可得：
l 3≤（l 4- l 1）+ l 2 l 1+l 3≤ l 2 + l 4 l 2≤（l 4- l 1）+ l 3 l 1+l 2≤ l 3 + l 4
∴AB 为最短杆
若l 1> l 4,如图：
由△B 2C 2D 可得： l 1+l 4≤ l 2 + l 3
由△B 1C 1D 可得：
l 3≤（l 1- l 4）+ l 2 l 3+l 4≤ l 1 + l 2 l 2≤（l 1- l 4）+ l 3 l 2+l 4≤ l 1 + l 3
∴AD 为最短杆
由此，我们可以得出铰链四杆机构曲柄存在的条件为： ○1连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
○2最短杆与最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和。
（杆长条件）
l 1≤l 2 l 1≤l 3 l 1≤l 4
l 4≤l 1 l 4≤l 2 l 4≤l 3
教学内容
备注
（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）
注意：上述两个条件必须同时满足，否则不存在曲柄。
四、铰链四杆机构类型的判别方法
a+d≤b+c
(最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和)
a+d＞b+c
（最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和）
曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构
与最短杆相邻的杆作机架最短杆作机
架
与最短杆相
对的杆作机
架
任意杆作机架
注：a─最短杆；d─最长杆；c、b其余两杆
四、教学巩固
1、通过曲柄存在的条件判断下列机构属于什么类型。
2、学生活动
按人数将学生分为4个大组，并安排设计任务。
第一组：设计曲柄摇杆机构。
第二组：设计双曲柄机构。
（5分钟）（10分钟）
教学内容
备注
（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）
第三组：设计双摇杆机构（a+d≤b+c，a、b为最短与最长杆）。
第四组：设计双摇杆机构（a+d>b+c，a、b为最短与最长杆）。
设计完成后，各组派代表展示本组成果。
六、反馈巡回指导
在学生自学练习的同时，教师进行巡回指导，及时发现学生
中存在的误解或疑惑，纠正认识差距，缩短教师与学生间的距离，
使师生关系融洽和谐。
及时反馈教与学，真正做到教师起主导作
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
以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节
中不断地创设情景，设置悬念，并及时的进行点拨引导。
调动了
学生的积极性，激发了他们的学习兴趣，活跃了课堂气氛，较好
的完成了以学生为主体，以教师为主导的教学理念。
（3分钟）。