铰链四杆机构的类型判定教案

铰链四杆机构的类型判定

教学要求

教学目的：铰链四杆机构的类型判定

教学重点：铰链四杆机构的类型判定

教学难点：铰链四杆机构的类型判定

授课方式：讲授

课时：2学时

引入新课：

曲柄存在的条件：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。

教学过程：

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。

实例：

例1：判断图示两个铰链四杆机构的类型

解：对图(a)，有：∵ 30 + 70 > 40 + 55

∴ 该机构为双摇杆机构。

对图(b)，有：∵20 + 80 < 40 + 70，

且最短杆为连架杆，

∴ 该机构为曲柄摇杆机构。

例2

：若要求该机构为曲柄摇杆机构，问AB 杆尺寸应为多少？ 解：1.设AB 为最短杆 即 L AB +110≤60+70 L AB ≤20 2.设AB 为最长杆 即 L AB +60≤110+70 L AB ≤120 3.设AB 为中间杆 即 110+60≤L AB +70 100≤L AB

所以AB 杆的取值范围为：0 < L AB ≤ 20，100≤L AB ≤120

课堂练习：

如图所示的铰链四杆机构ABCD 中，已知各杆的长度分别为：a=30，b=50，c=40，

d=45。试确定该机构分别以AD 、AB 、CD 和BC 为机架时，属于何种机构？

小结

学习了铰链四杆机构的判定方法:

1. 时，看最小杆的位子

若以最短构件为连架杆，则一定是曲柄摇杆机构

30 70 40

55 20 80

40 70

(a) (b)

B 110

70

60

A

C

D

60 110

L AB

l l l l ''+'≤+min max

若以最短构件为机架，则一定是双曲柄机构若以最短构件为连杆，则一定是双摇杆机构

2.lmax+lmin﹥lˊ+l〞，则一定是双摇杆机构

3.课后作业

习题三

1铰链四杆机构习题

平面连杆机构复习题 一. 填空 1.平面连杆机构由一些刚性构件用____副和____副相互联接而组成。 2. 在铰链四杆机构中，固定不动的杆件称为_______，与固定不动的杆件直接用转动副相连接的杆件称为_______，不与固定不动的杆件直接连接的杆件称为_______，能作整周连续旋转的构件称为_______，只能来回摇摆某一角度的构件称为_______， 3. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：. （1）____________________________。 （2）以_______为机架，则_______为曲柄。 4. 设图1-1已构成曲柄摇杆机构。当摇杆CD为主动件，机构处于BC与从动曲柄AB共线的两个极限位置，称为机构的两个_______位置。 5. 铰链四杆机构的三种基本形式是_______机构，_______机构，_______机构。 6. 平面连杆机急回运动特性可用以缩短_______。从而提高工作效率。 7. 四杆机构中若对杆两两平行且相等，则构成_______机构。 二、选择题 8. 铰链四杆机构中各构件以_______相联接。 （a 转动副 b 移动副 c 螺旋副） 9. 铰链四杆机构中，若最长杆与最短杆之和大于其他两杆之和，则机构有_______。 （a 一个曲柄 b 两个曲柄 c两个摇杆） 10. 家用缝纫机踏板机构属于_______。 （a 曲柄摇杆机构 b 双曲柄机构 c 双摇杆机构） 11. 图1-2四杆机构各杆长a=350, b=550 , c=200,d=700长度单位，试选答： （1）当取d为机架时机构_______； （2）当取c为机架时机构_______。 a.有一个曲柄 b.有两个曲柄 c.有两个摇杆 三、铰链四杆机构的类型判定 12. 按图1-3所注出的尺寸，分析确定各构件的名称。

机械基础铰链四杆机构说课稿

平面铰链四杆机构 我说课的题目是：平面铰链四杆机构，平面铰链四杆机构是平面四杆机构的基本形式，它是《机械基础》课程中的非常重要的一个部分。平面铰链四杆是本专业学生学习专业课程提供基础理论，所以在授课中要准确地把握它在各学科中承上启下的纽带作。今天说课的内容是这门课程的重点之一，现从教材分析、教法设计、学法指导以及教学过程四个方面分别进行阐述。 首先来看教学分析，它共有4个部分： 一、教学分析 1、教材的地位和作用 今天所讲的内容属于第四版《机械基础》中第七章的第3节。 整个第七章讲的是平面连杆机构，它作为常用机构中应用最广的一类为学习其他机构提供了分析方法，也是学生今后使用、改造各类机械的理论基础。 而该章的第3节“铰链四杆机构的基本性质”一共阐述了三大问题：急回特性、死点位置和曲柄存在的条件。本次说课中只对急回特性和死点位置两个问题进行讲解，这一部分内容含概的知识点多，理论性较强，是前两节内容的深化和提升，又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫，并对生产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第七章乃至整本书的重点。 2、学情分析 要想讲好一堂课，不仅要备教材，还要备学生，只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握，才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成，以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系，而且也有一定的力学知识，所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础，但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力，并且相当一部分学生缺乏自信心，又正处于叛逆心理较重的青春期。基于学生的这些特点结合教材内容，首先要营造平等、宽松的教学氛围，设法激发起学生的学习兴趣，并结合授课内容多给出几组实例，把理论性较强的课本知识形象化、生动化，引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通。 3、教学目标 知识目标:

机械原理考试试题及答案

机械原理考试试题及答案 It was last revised on January 2, 2021

试题 1 一、选择题（每空2分，共10分） 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于 D 。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的 杆为机架时，则该机构为 A 机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用 C 时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是 B 。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比 b/D<） D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于 D 。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题（每空2分，共20分） 1、两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 2、作相对运动的三个构件的三个瞬心必在同一条直线上。 3、转动副的自锁条件是驱动力臂≤摩擦圆半径。 4、斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点： 啮合性能好，重合度大，结构紧凑。 5、在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为差动轮 系，若其自由度为1，则称其为行星轮系。 6、装有行星轮的构件称为行星架（转臂或系杆）。 7、棘轮机构的典型结构中的组成有：摇杆、棘爪、棘轮等。 三、简答题（15分） 1、什么是构件？

《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案

《机械原理》(于靖军版)第4章习题答案

讨论题与习题 习题 4-1 试求出题图4-1所示的各机构的全部瞬心。 1 2 3 4 (a)正切机构 (b)凸轮机构 1 2 3 题图4-1 解： 4-2 在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B 的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。 1 2 1 B' 3 4 B O O 2 题图4-2 解：

B O 2 P 13 P 12 P 24B' O 1 3 ω1 ω1 3 2 由13 113213 l l 31P O P O P V ?=?=ωω B O B V 1l 3?=ω 可得： B O P O P O B V 113113 2l l l 1??=ω 12 2412 212 l l 21P P P O P V ?=?=ωω ' 24' l 2B P B V ?=ω 可得：12 2412 2' 24' l l l 1P P P O B P B V ?? =ω 4-3 在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度ω1=100rad/s ，试求在图示位置导杆3的角速度ω3的大小和方向。 3 B 4C 12A 题图4-3 解： 因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心24 P 。根据瞬心的性质，得14 244 12 242 24 P P P P P ωωω==

所以14 2412242 4P P P P ωω= 方向顺时针运动。 4-4 在题图4-4所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动。试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定点M 的速度v M ，需写出表达式，并标出速度的方向。 1 2 3 4 M ω1 题图4-4 解： 1 2 1 ω P 12 P 14 P 24 P 34 M P 23 P 13 ∞ 3 121412 2412 l l 12P P P P P V ?=?=ωω M P P P P P M P M V 2412 24121424l l l l 12??=?=ωω 4-5 在题图4-5所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度ω1沿顺时针方向转

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。三、讲授新课：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，

机械设计基础习题与答案

第一章 平面机构的自由度和速度分析 题1-1 在图示偏心轮机构中，1为机架，2为偏心轮，3为滑块，4为摆轮。试绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 题1—2 图示为冲床刀架机构，当偏心轮1绕固定中心A 转动时，构件2绕活动中心C 摆动，同时带动刀架3上下移动。B 点为偏心轮的几何中心，构件4为机架。试绘制该机构的机构运动简图，并计算其自由度。 题1—3 计算题1－3图a ）与 图b ）所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）。 A B C 1 2 3 4 a) 曲柄摇块机构 A B C 1 2 3 4 b) 摆动导杆机构 题解1－1 图

题1－3图a）题1－3图b） 题1—4计算题1—4图a、图b所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出），并判断机构的运动是否确定，图中画有箭头的构件为原动件。 题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。 题1—5图题解1—5图

题1-6 求出图示的各四杆机构在图示位置时的全部瞬心。 第二章 连杆机构 题2-1在图示铰链四杆机构中，已知 l BC =100mm ，l CD =70mm ，l AD =60mm ，AD 为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄， 求l AB 的最大值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。 题2-2 如图所示的曲柄滑块机构： （1）曲柄为主动件，滑块朝右运动为工作 行程，试确定曲柄的合理转向，并简述其理由； （2）当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角g min ； （3）设滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置 。 题2-3 图示为偏置曲柄滑块机构，当以曲柄为原动件时，在图中标出传动角的位置， 并给出机构传动角的表达式，分析机构的各参数对最小传动角的影响。 A C D 题2-1图

(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

平面连杆机构讲解

1.机构中的运动副若为低副，指的是________。 A．回转副和齿轮副 B．移动副和凸轮副 C．回转副和移动副 D．齿轮副和凸轮副 2. 机构中的运动副若为高副，指的是________。 A．回转副和齿轮副 B．移动副和齿轮副 C．回转副和移动副 D．齿轮副和凸轮副 3. 连杆机构中的所谓连杆是指________。 A．不与机架相连的杆 B．与机架相连的杆 C．能做整周旋转的杆 D．只能做往复摆动的杆 4. 平面铰链四杆机构中，能做整周旋转的连架杆称为________，只能做往复摆动的连架杆称为________。 A．曲柄/连杆 B．曲柄/摇杆 C．摇杆/曲柄 D．曲柄/导杆 5. 铰链四杆机构中，能做整周旋转的连架杆称为________；只能往复摇摆某一角度的连架杆称为________；与两连架杆相连接，借以传递运动和动力的构件称为________。 A．摇杆/曲柄/滑块 B．摇杆/曲柄/连杆 C．曲柄/连杆/摇杆 D．曲柄/摇杆/连杆 6. 在平面铰链四杆机构中，与机架相对的构件称为________。 A．连架杆 B．连杆 C．曲柄 D．摇杆 7. 铰链四杆机构的三种基本形式是：________机构、________机构和双摇杆机构。 A．曲柄摇杆/曲柄滑块 B．曲柄摇杆/双曲柄 C．双曲柄/双连杆 D．曲柄摇杆/双连杆 8. 若平面铰链四杆机构中，一个连架杆能做整周旋转，另一个连架杆只能做往

复摆动，则该机构称为________。 A．双曲柄机构 B．双摇杆机构 C．曲柄摇杆机构 D．曲柄滑块机构 9. 曲柄摇杆机构的运动特点是能够将原动件的等速转动变为从动杆的________往复摇动。 A．等速 B．不等速 C．等加速 D．等减速 10. 若平面铰链四杆机构的两个连架杆均能做整周旋转，则称为________机构。A．双摇杆机构 B．曲柄摇杆机构 C．双曲柄机构 D．连杆机构 11. 双曲柄机构的运动特点是能够将原动件的等速整周转动变为从动件的________整周转动。 A．等速 B．变速 C．等加速 D．等减速 12. 下列不正确的表述为________。 A．在曲柄摇杆机构中不一定存在连杆 B．在平面连杆机构中不一定存在曲柄 C．在铰链四杆机构中一定存在连架杆 D．在双摇杆机构中一定存在机架 13. 下列正确的表述为________。 A．曲柄滑块机构是平面铰链四杆机构的基本型式之一 B．曲柄摇杆机构是平面铰链四杆机构的基本型式之一 C．在铰链四杆机构中不存在连架杆 D．双曲柄机构是由曲柄滑块机构演化来的 14．下列正确的表述为________。 A．在平面连杆机构中不一定存在机架 B．在平面连杆机构中一定存在连杆 C．在平面连杆机构中一定存在曲柄 D．在平面连杆机构中不一定存在摇杆 15. 牛头刨床的进给机构中包含________机构。 A．主动件为曲柄的曲柄摇杆 B．主动件为摇杆的曲柄摇杆 C．双摇杆 D．双曲柄

铰链四杆机构的组成与分类教案.doc

铰链四杆机构的组成与分类教案 教者赵玉斌江苏省扬中中等专业学校班级 日期2013 年9 月学科机械基础 课题铰链四杆机构的组成与分类课时 2 课时 课型新授课教具图片、视频、课件知识目标： 1. 能掌握平面连杆机构、铰链四杆机构的概念； 2. 能准确说出铰链四杆机构的组成、分类； 教学 3. 熟悉曲柄摇杆机构的应用形式和特点。 目标 能力目标：教给学生学会研究问题的方法，培养学生的主观能动性。 情感目标：培养学生勤思善想的良好习惯，激发学生学习热情。 教学 1、铰链四杆机构的组成、分类； 重点 2、曲柄摇杆机构的应用型式和特点。 教学 曲柄摇杆机构的应用型式和特点 难点 教学 教学内容教师活动学生活动 程序 话题引出：我们使用的机械中除了广泛应用机械传动机构外，生活和生产中还广泛应用常用机构， 如：平面连杆机构等。 创设情景，展示连杆机构应用观看、感受、联新课 了解生活、生产中连杆机构的应用。 的实例、图片、视频想 引入 引导学生：我们只要要关注生活，就能在生活中发现好多的连杆机构应用的实例。 通过创设情景使学生感受工程中连杆机构的广泛应用，感叹连杆机构给生产带来 的巨大效益，意识到学习连杆知识的重要性和对机构知识学习的兴趣。 一、铰链四杆机构的组成 （一）平面连杆机构 多媒体播放多连杆机构动画，观看动画，看书、 1. 平面连杆机构概念 指导学生看教材回答 新课 2. 平面连杆机构组成： 学习 （1）机构中构件的类型：杆（块）状刚性构件 引导学生对比传动机构知识，思考、讨论、尝（2）机构中运动副形式有：移动副和转动副 分析、讨论并给出问题，试回答、学案练 3. 平面连杆机构类型：低副机构

机械原理课后答案第章

第8章作业 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何 值? : 解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩．故当取杆4为机架时，有曲柄存在。 (2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架；两使此机构成为双摇杆机构，则应取杆3为机架。 (3)要获得曲柄摇杆机构, d 的取值范围应为440~760mm 。 8-7图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB 为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆AB 为曲柄的条件是什么? 解 (1)如果杆AB 能通过其垂直于滑块导路的两位置时，则转动副A 为周转副，故杆AB 为曲柄的条件 是AB+e ≤BC 。 (2)若偏距e=0, 则杆AB 为曲柄的条件是AB≤BC 8-8 在图所示的铰链四杆机构中，各杆的长度为1l 28mm =，2l 52mm =， 3l 50mm =，4l 72mm =，试求: 1)当取杆4为机架时，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角?、最小传动角min γ和行程速比系数K; 2)当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构?为什么?并说明这时C 、D 两个转动副是周转副还是摆转副; 3)当取杆3为机架时，又将演化成何种机构?这时A 、B 两个转动副是否仍为周转副? 解 (1)怍出机构的两个极位，如图, 并由图中量得： θ=,φ=, γmin= o (2)①由l1+l4 ≤l2+l3可知图示铰链四杆机构各杆长度符合杆长条件；小②最短杆l 为机架时，该机构将演化成双曲柄机构；③最短杆1参与构成的转动副A 、B 都是周转副而C 、D 为摆转副； （3）当取杆3为机架时，最短杆变为连杆，又将演化成双摇杆机构，此时A 、B 仍为周转副。

机械原理第4章习题答案

讨论题与习题 习题 4-1 试求出题图4-1所示的各机构的全部瞬心。 1 2 3 4 (a)正切机构 (b)凸轮机构 1 2 3 题图4-1 解： 4-2 在题图4-2所示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上点B 的速度。假设构件3在2上作纯滚动，求点B'的速度。 1 2 1 B' 34 B O 1O 2 题图4-2 解： B O 2 P 13 P 12 P 24B' O 1 3 ω1 ω1 3 2 由13113213 l l 31P O P O P V ?=?=ωω B O B V 1l 3?=ω 可得：B O P O P O B V 113 113 2l l l 1??= ω 12 2412 212 l l 21P P P O P V ?=?=ωω ' 24' l 2B P B V ?=ω 可得：12 2412 2' 24'l l l 1P P P O B P B V ?? =ω 4-3 在题图4-3所示的机构中，已知曲柄1顺时针方向匀速转动，角速度1 =100rad/s ，试 求在图示位置导杆3的角速度3的大小和方向。

3 B 4C 12A 题图4-3 解： 因已知曲柄2的运动，而所求构件4的运动，所以要求取构件2和4的瞬心24P 。根据瞬心的性质，得142441224224P P P P P ωωω== 所以14 2412242 4P P P P ωω= 方向顺时针运动。 4-4 在题图4-4所示的机构中，已知：图示机构的尺寸，原动件1以匀角速度1沿逆时针方向转动。试确定：（1）在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法确定点M 的速度v M ，需写出表达式，并标出速度的方向。 1 2 3 4 M ω1 题图4-4 解： 1 2 1 ω P 12 P 14 P 24 P 34 M P 23 P 13 ∞ 3

《铰链四杆机构》教案

《铰链四杆机构》学设计 授课专业：机械设计基础授课时间：90分钟 组织教学（2分钟）：

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（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。 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（4分钟）： 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（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＞da+d； b－a+d＞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、电教演示自制课件（打开多媒体课件），展示铰链四杆机构的三种基本形式与四杆长度的关系。分析思考哪些情况有曲柄存在；在曲柄存在的情况下，哪一杆件可能为曲柄？ 7、得出推论，即曲柄存在的条件是：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；连架杆或机架中有一个是最短杆。 （二）推理演绎曲柄摇杆机构构成的条件： 1、演示两种曲柄摇杆机构，看其固定件有什么特征？ 2、分析得出曲柄摇杆机构构成的条件（因有曲柄存在，应同时满足曲柄存在的两条件）： 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、以最短杆的相邻杆为机架。 （三）推理演绎双曲柄机构的构成条件：

机械设计基础期末考试试题+答案解析2

机械设计试题库 一、1、一部机器可以只含有一个机构，也可以由数个机构组成。……（√） 2、机器的传动部分是完成机器预定的动作，通常处于整个传动的终端。（×） 4、机构是具有确定相对运动的构件组合。………………………………（√） 5、构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成。………………（√） 6、整体式连杆是最小的制造单元，所以它是零件而不是构件。……（×） 7、连杆是一个构件，也是一个零件。………………………（√） 8、减速器中的轴、齿轮、箱体都是通用零件。………………………………（×）二、 1、组成机器的运动单元体是什么？（ B ） A．机构 B．构件 C．部件 D．零件 2、机器与机构的本质区别是什么？（ A ） A．是否能完成有用的机械功或转换机械能 B．是否由许多构件组合而成 C．各构件间能否产生相对运动 D．两者没有区别 3、下列哪一点是构件概念的正确表述？（ D ） A．构件是机器零件组合而成的。 B．构件是机器的装配单元C．构件是机器的制造单元 D．构件是机器的运动单元 4、下列实物中，哪一种属于专用零件？（ B ） A．钉 B．起重吊钩 C．螺母 D．键 5、以下不属于机器的工作部分的是（ D ） A．数控机床的刀架 B．工业机器人的手臂 C．汽车的轮子 D．空气压缩机 三、 1、根据功能，一台完整的机器是由（动力系统）、（执行系统）、（传动系统）、（操作控制系统）四部分组成的。车床上的主轴属于（执行）部分。 2、机械中不可拆卸的基本单元称为（零件），它是（制造）的单元体。 3、机械中制造的单元称为（零件），运动的单元称为（构件），装配的单元称为

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

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

教学设计(铰链四杆机构)

教学内容铰链四杆机构课程机械 基础 授课学时 1 授课教材《机械基础》 教学目标知识与技能掌握铰链四杆机构的组成和基本形式及判别准则过程与方法讲解基本概念，通过多媒体进行动画展示 情感态度 与价值观 培养学生分析问题、解决问题的能力 教学重点与难点教学重点：铰链四杆机构的组成和基本形式教学难点：铰链四杆机构基本形式的判别准则 教法多媒体辅助教学、讲解 教学手段结合多媒体讲解 教学准备多媒体课件、直尺 教学过程 教学环节设计意图 教学活动 教师活动学生活动 创设情境导入新课 激发学生学 习的兴趣 通过PPT中公交车开关 门的动画引入学习内容观看、思考 活动一 学生掌握铰 链四杆机构的组 成和基本形式 结合铰链四杆机构简图 讲解组成(机架，连架杆，连 杆)，结合动画视频讲解基本 形式 1、曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 3、双摇杆机构 观看、思考 讲述曲柄存在条件和类 型判断： 对于l min+l max≤l’+l’’

活动二 使学生学会 判别铰链四杆机 构 1、最短杆为连架杆曲 柄摇杆机构 2、最短杆为机架双曲 柄机构 3、最短杆为连杆双摇 杆机构 对于l min+l max＞l’+l’ 机构为双摇杆机构 聆听、思考 归纳总结 总结平面连杆机构的基 本形式及判定准则联系先前内容思考 布置作业1、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____、____ 和____ 三种类型。 2、铰链四杆机构中与机架相连，并能实现360°旋转的构件是( )。 A、曲柄 B、连杆 C、摇杆 D、机架 板书设计 铰链四杆机构 一、组成 二、基本形式 三、曲柄存在条件 四、判别准则 教学反思 本次课讲述的内容，需要从运动的角度去思考机构的基本形式，基于学生的抽象思维能力较差，我从大家熟悉的公交车引入，然后通过动画模拟视频来给同学们观看，增强理解的直观性。但是对于机构的应用方面我感觉讲述仍有粗糙不到位的地方，在后面的课中需要注意改进。

铰链四杆机构的类型及判定公开课教案

铰链四杆机构的类型及判定的教学设计 （机械加工组）

、由动画思考：三种机构中杆件的长度、位置对运动

四、讲授（一）铰链四杆机构的基本形式 （二）铰链四杆机构类型的判断条件 第一步：分析铰链四杆机构曲柄存在的条件: 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 即l mix+l max≤l’+l” 第二步：铰链四杆机构类型的判定 1、在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之 和小于或等于其余两杆长度之和时，有三种类型： （1）取最短杆为连架杆，得曲柄摇杆机构如图（a）、 图（b）所示。动画、模型展示，并演示运动特性。 （2）取最短杆为机架，得双曲柄机构,如图(c)所示。 动画、模型展示，并演示运动特性。 （3）取最短杆为连杆，得双摇杆机构,如图(d)所示。 动画、模型展示，并演示运动特性。 （c）(d) 2、在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之 和大于或等于其余两杆长度之和时，则无论取哪一个构 件为机架，都只能得到双摇杆机构。 讲 课； 课 画 教学； 图 各 机 图

=50+120< l’+l”=90+105 、判断以不同构件为机架时的铰链四杆机构类型：AB杆为连架杆，分别以BC 机架时为曲柄摇杆机构，如图（a）、图（ AB杆为机架时为双曲柄机构，如图 七、作业 （一）课堂作业练习 作业1：各小组依据所学新知判断本组所做铰链四杆 机构的类型，并选派代表上台阐述，说明判断的思路。 作业2：分析以下铰链四杆机构的类型？并说明判定 方法。 方式：1）小组讨论 2）小组代选派代表到黑板完成作业。 3）老师评讲、答疑；学生纠错、归纳。 （二）课外作业练习 作业3：完成习题册上6-1至多6-14 习题。 作业4：课后按所学知识改进模型，每组各做两种 模型,并展示在学习园地。以激发学生学习兴趣。 引 运 新 问题； 布置作业 ； 评 业 题； 解答学生 疑惑

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《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》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。

铰链四杆机构试题参考答案

一、填空题 1．平面连杆机构中的运动副均是低副，因此平面连杆机构是低副机构。 2．构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，称为平面铰链四杆机构。 3．铰链四杆机构中曲柄存在的条件是：连架杆与机架中必有一个是最短杆和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,两条件必须同时满足。 4．连杆与机架的长度相等、两个曲柄的长度相等且转向相同的双曲柄机构,称为平行四边形机构。 5．曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。 6．若导杆机构机架长度l1与曲柄长度l2的关系为l11 B．<1 C．=1 D．=0 2．铰链四杆机构中，不与机架相连的构件称为( B )。 A．曲柄 B．连杆 C．连架杆 D．摇杆 3．曲柄摇杆机构( D )。 A．不能用于连续工作的摆动装置 B．连杆作整周回转，摇杆作往复摆动 C．续转动变成往复摆动 D．可将往复摆动变成连续转动 4．下列机构中具有急回特性的是( A )。 A．曲柄摇杆机构 B．双曲柄机构 C．双摇杆机构 D．对心曲柄滑块机构