机械基础教案(教研组)教案：铰链四杆机构.doc
铰链四杆机构教案
铰链四杆机构教案【教学目的】1、知识教学点：铰链四杆机构的组成铰链四杆机构的基本形式铰链四杆机构的类型判别2、能力训练点：学生通过学习四杆机构，掌握设计各种四杆机构的方法。
3、思维扩展点：围绕所学知识，扩展思维，培养学生分析问题、解决问题的能力。
【教学方法】分析引导、启发讨论、多媒体课件【课时安排】1课时【复习导入】复习：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？导入：机构---平面机构—平面连杆机构—平面四杆机构—铰链四杆机构这节课我们学习铰链四杆机构。
铰链四杆机构能以简单的结构实现复杂的运动规律。
由于其结构简单，易于制造，工作可靠，所以应用十分广泛。
生活中运用如碎石机、搅拌机、公交车门启闭机构等。
一、铰链四杆机构的组成1、机架：固定不动的构件2、连架杆：直接与机架连接的构件3、连杆：不与机架直接连接的构件4、曲柄：与机架相连，能绕其回转中心做整周转动的构件5、摇杆：与机架相连，只能在某一角度内摆动的构件（不能够做整周连续回转）引导学生理解:曲柄、摇杆都是连架杆，区别在于能否绕其回转中心做整周转动。
二、铰链四杆机构的基本形式利用多媒体演示，讲解铰链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。
1、曲柄摇杆机构1）定义：在铰链四杆机构中，若两连架杆中一杆为曲柄，另一杆为摇杆，此四杆机构称为曲柄摇杆机构。
2）应用实例：搅拌机、缝纫机2、双曲柄机构1）定义：在铰链四杆机构中，若两连架杆都是曲柄时，此四杆机构称为双曲柄机构。
2）应用实例：机车主动轮联动机构、双扇门启闭机构。
筛分机3、双摇杆机构1）定义：在铰链四杆机构中，若两连架杆都是摇杆，此机构称为双摇杆机构。
2）港口用起重吊车（铰链四杆机构的运动特性及应用将在下节课具体介绍）巩固练习1（略）三、铰链四杆机构类型的判别先讲解判断方法结论，再用动画演示让学生们观察杆验证结论。
1、当铰链四杆机构中最短杆l min与最长杆l max之和小于或等于其余两杆l'、l〞的长度之和即（l min+l max≤l'+ l〞）时，有以下三种情况：1）取最短杆为机架时，构成双曲柄机构。
铰链四杆机构优秀教案 (公开课)
铰链四杆机构优秀教案 (公开课)《机械基础》课教案授课专业：机加工授课时间：90分钟项城中专：张秋峰总课题: 铰链四杆机构的课题基本性质名称分课题：曲柄存在的条件组织形式演示与电化教学讲授主要内容重点难点教学目标教学方法教学准备1课型新授课 1、曲柄存在的条件； 2、曲柄摇杆机构的构成条件； 3、双曲柄机构的构成条件； 4、双摇杆机构的构成条件。
1、曲柄摇杆机构的构成条件； 2、双曲柄机构的构成条件； 3、双摇杆机构的构成条件。
曲柄存在的条件。
1、认知目标：了解曲柄存在的条件，掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的构成条件。
2、能力目标：培养学生的自学能力，使他们能在实习或生产中解决相关的技术问题，特别是能运用归纳和演绎两种推理方法解决相关技术难题。
3、思想目标：培养学生的归纳演绎的方法和分析、解决问题的思考方法。
十步教学法，直观演示教学法，启发—研究法、电化教学法。
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，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、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。
3、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。
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：通过曲柄摇杆机构的实物模型演示其两共线位置，设疑提问，引导学生思考曲柄的存在必须满足一定的条件。
铰链四杆机构教案(铰链四杆机构的组成与分类)
<铰链四杆机构的组成与分类>教学设计课题名称： 铰链四杆机构的组成与分类教材分析： 本节课选自中国劳动社会保障出版社《机械基础》第五版第七章第二节的内容。
无论是在生活中，还是在生产中，各种各样的机构都在为人们的生活和工作服务。
平面连杆机构能以简单的结构实现复杂的运动规律，而且更以其独特可靠的低副联接形式，倍受广大机械设 计人员的瞩目。
其在工业、农业、冶金、化工、纺织、食品等机械中的应用实例不胜枚举。
通过本节内容的学习既可对平面连杆机构的特 点知识的进一步巩固和深化，又为学习曲柄存在的条件垫定了基础。
因此本节内容对学生学习起着至关重要的作用。
学情分析：我所任教的是车工专业二年级的学生，已学过两学期的车工工艺知识，具有一定的理论知识，但对知识的综合运用能力稍欠缺，因此 在教学过程中，将利用多媒体教学手段、播放动画、制作铰链四杆机构等形式，营造一种平等宽松的教学氛围，激发学生的学习兴趣。
教学目标: 【1】知识目标：1、掌握铰链四杆机构各杆的名称，并了解它们的运动规律。
2、掌握铰链四杆机构分类，并熟悉每种铰链四杆机构的应用 【2】能力目标： 1、在引入铰链四杆机构的组成中培养学生的观察能力、分析能力。
12、在铰链四杆机构分类中，培养学生的动手操作、逻辑思维能力。
3、课堂小结过程中，培养学生对所学知识的概括总结能力。
【3】情感目标：通过师生、学生彼此之间的讨论、合作、互动，培养学生团结、交流、探究的意识品质，同时让学生在探索、解决问题过程中，获得学习的成就感，培养学生学习的兴趣，提高学生的综合能力。
教学重点：铰链四杆机构的组成与三种基本类型重点确立依据：只有掌握铰链四杆机构的组成与类型这一知识点，才能为后面学习曲柄存在的条件打下坚实的基础，从而能灵活运用所学知识来解释日常生活中的一些机械现象，做到“学以致用”，因而把铰链四杆机构的组成与类型作为本节课的重点。
教学难点:每种铰链四杆机构的应用难点确立依据：铰链四杆机构的应用要求学生有一定的综合运用能力，且具有丰富的立体感和想象力，结合同学的认知水平和接受能力，将其确立为本节课的难点。
铰链四杆机构教案
《平面连杆机构》教案课程名称：机械基础讲课时间：45分钟目的要求：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，掌握自行设计各种机法。
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：铰链四杆机构的组成。
教学难点：铰链四杆机构类型的判别。
教学方法：问题引导，启发教学，运用多媒体，直观教学，动手设计等教学方法。
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，今天主要讲四机构与前面做比较，比较简单，但能实现复杂运动。
(1分钟)复习提问：1、机构的定义（0.5分钟）2、杆件从而导入平面四杆机构概念。
(0.5分钟)教学过程：1、平面连杆机构概述（5分钟）平面连杆机构：各构件间均以销轴、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相互平行的平面内。
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。
低副：两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
低副在受载时,单位面积上的压力较小。
根据构件相对运动形式的不同，它又分为转动副和移动副。
（1）转动副两构件组成只能作相对转动的运动副称为转动副，或称铰链。
高副：两构件以点、线的形式相接触而组成的运动副称为高副。
2、讲解铰链四杆机构的组成（5分钟）机架、连架杆、连杆、曲柄、摇杆的概念。
1机架：机构中固定不动的杆件；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。
3、铰链四杆机构的类型（15分钟）利用港口起重吊车、铲土机、汽车车门启闭机构，天平等动画演示，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。
（1）、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活中的应用。
机械基础《铰链四杆机构的组成、类型与判别》电子教案
练身器（视频）
①根据视频、动画观察该机构运动时有何特点(强调平面运动或相互平行平面运动
②动画中机构中的构件之间的运动副有何特点
双曲柄机构
下面两实例的工作原理留给学生自己探索。
汽车前窗刮雨器（动画）
搅拌机（动画）
雷达俯仰角度装置（动画）
（动画）（动画）
踏板（摇杆）为主动件，当脚蹬踏板时，通过连杆使带轮作整周转动。
（叫一个成绩一般的学生分析给其他学生听。
动画
车轮装置（动画）
（动画）
（动画）自卸载货汽车的翻斗：
杆向右伸出，
推动右边的摇杆摇动，
二、板书设计
铰链四杆机构的组成、分类与特性
一、铰链四杆机构的基本定义、组成。
以曲柄为主动件特性
曲柄摇杆机构应用
特性
以摇杆为主动件应用
特性
二、铰链四杆机构的类型应用
双曲柄机构平行双曲柄特性
应用
等长双曲柄特性
反向双曲柄应用
双摇杆机构特性
应用。
《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。
机械基础教案-铰链四杆机构的组成与分类
教学设计
教学过程
教学环节教师讲授、指导（主导）内容
学生学习、
操作（主体）活动
时间
分配
组织
教学复习
导课新授起立问好、报告出勤
1 平面连杆机构的概念
2铰链四杆机构中四个杆件的名称
3如何区分曲柄和摇杆
铰链四杆机构有三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双
摇杆机构的运动形式具有什么特点？
7、2铰链四杆机构的组成与分类
二双曲柄机构
铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄如果铰链四杆机构中
的两个连架杆都能作360°整周回转，则这种机构称为双曲柄
机构。
在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架
杆的长度相等（，这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。
蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。
平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线
时，可能由于某些偶然因素的影响而使
两个曲柄反向回转。
机车车轮联动机构
采用三个曲柄的目的就是为了防止其反
转。
调整学生情绪进入上
课状态
复习主要内容
导入新课
掌握双曲柄机构
双摇杆机构的结构、
特点
1
5
2
22。
铰链四杆机构(汽车机械基础教案)
3．摇块机构： 摇块机构： 若将图6-9所示曲 柄滑块机构的构件作 为机架，则曲柄滑块 机构就演化为如图612所示的摇块机构。 构件l作整周转动，滑 块3只能绕机架往复摆 动。这种机构常用于 摆缸式原动机和气、 液压驱动装置中，如 图6-13所示的自动货 车翻斗机构。
4．定块机 构： 若将图6-9 所示曲柄滑块机 构的滑块作为机 架，则曲柄滑块 机构就演化为如 图6-14所示的定 块机构。这种机 构常用于抽油泵 和手摇抽水唧筒 （图6-15）。
四、平面多杆机构简介* 平面多杆机构简介*
如图6-20所示的手动冲床机构就是由双摇杆机构ABCD和滑块机构 DCEG组成，这两个四杆机构共有一个机架，实际上只有六个构件，称 为六杆机构。
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。双曲柄机构 中，通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。如图6-4所 示的惯性筛机构，当曲柄AB作匀速转动时，曲柄CD作变速转动，通过构 件CF使筛子产生变速直线运动，筛子内的物料因惯性而来回抖动，从而 达到筛选的目的。
在双曲柄机构中， 若相对的两杆长度分别 相等，则称为平行四边 形机构。它有如图6-5a 所示的正平行双曲柄机 构和如图6-5b所示的反 平行双曲柄机构两种形 式。前者的运动特点是 两曲柄的转向相同且角 速度相等，连杆作平动； 后者的运动特点是两曲 柄的转向相反且角速度 不等。
按两连架杆是曲柄还是摇杆的不同，可将铰链四杆机构分为以下三种 形式。 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。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动，如 图6-2所示的雷达天线俯仰角调整机构；或是将摇杆的往复摆动变成曲柄的 整周转动，如图6-3所示的缝纫机脚踏板机构。
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章节
名称铰链四杆机构
授课
形式
讲授
课
时
2
班
级
10综（3）
教学
目的
掌握铰链四杆机构的基本类型以及平面四杆机构曲柄存在的条件。
教学重点1、铰链四杆机构的基本类型；
2、平面四杆机构曲柄存在的条件。
教学
难点
四杆机构类型的判别辅助
手段教学模型
课外
作业
练习册
课后
体会
通过教学，学生能掌握铰链四杆机构中曲柄存在条件以及四杆机构类型的判别。
一．四杆机构的组成
铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。
其中被固定的杆4被称为机架
不直接与机架相连的杆2称之为连杆
与机架相连的杆1和杆3称之为连架
凡是能作整周回转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360°的
范围内作往复摆动的连架杆称之为摇杆。
二．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，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。
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，则该机构称为曲柄摇杆机构。
用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。
汽车前窗的刮雨器。
当主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。
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，则这种机构称为双曲柄机构。
在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等（这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。
蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。
平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时，可能由
于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。
机车车轮联动机构采用三个曲
柄的目的就是为了防止其反转。
3)双摇杆机构
铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为双摇杆机构。
三、曲柄存在的条件
由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。
而曲柄是否存在。
则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。
可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：
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。
上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。
根据曲柄条件，还可作如下推论：（1）若铰链四杆机构中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，则可能有以下几种情况：
a．以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构；
b．以最短杆为机架时，为双曲柄机构；
c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。
(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，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。
四、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。
2．导杆机构
a 曲柄摇杆机构
b 导杆机构
c 摆动滑块机构
d 固定。