8—2其他四杆机构的组成与特点

铰链四杆机构的组成与分类

江苏省技工院校优秀教学成果评比参评教案铰链四杆机构的组成与分类 作者：泰州技师学院闵建

教学环节教学内容教师活动学生活动 设计 意图 知 识回 顾（5’）【知识回顾】 1、什么是运动副？有哪几类？什么 是机器、零件、机构、构件？ 2、什么是四杆机构？平面四杆机 构？平面铰链四杆机构？ 【知识应用】 以下哪个图中包含了铰链四杆机 构呢？ 根据前面所学 内容，提出相关 问题，为今天将 要学到的内容 打下基础。 思考教师提出的 问题，各小组抢 答，巩固前面所 学知识。 师生共 同复习 巩固旧 知，为今 天新知 识的学 习做铺 垫。 新课导入（5’）【导入新课】 1.下列哪些地方用到了铰链四杆 机构？ 2.这些机构由哪些部分组成呢？ 他们是同一种类型吗？ 情景导入： 为学生播放一 组视频，并提出 两个问题。 点评学生答 案，引导学生进 入新课 观察教师播放的 视频，各小组抢 答，带着问题进 入新课，实现巧 妙的过度。 视频导 入和问 题驱动 进行开 篇，激发 学生学

探索研究任 务 一（15’）任务一：铰链四杆机构的组成 1．观看动画，吸引学生的眼球。 铰链四杆机构由哪几部分组成？ 2．分析动画，总结结论。 固定构件—机架3：固定不动的杆 连架杆2、4：以转动副与机架相连的杆 曲柄：能整圈旋转的连架杆。 摇杆：只能绕运动副轴线摆动的连架杆 连杆1：不与机架相连的杆，连接两连架 杆 可动构件 3．知识应用，能力提升。 你能找出图中的机架、连架杆和连 杆吗？ 动画演示： 为学生播放动 画，并提出相应 问题。 巡回指导，并听 取各小组观点 带领学生共同 总结结论 为学生播放导 入环节中的视 频，并提出问 题。 听取、指正学生 答案。 学生观察动 画，思考问题， 各小组抢答，表 达自己的观点 在教师的引导 下，分析动画， 与教师一起总结 出板书文字。 学生自主分析动 画，思考问题， 各小组抢答，解 决实际生活中的 案例。 习兴趣 小组抢 答活动 能够充 分调动 学生积 极性，活 跃课堂 气氛 提高学 生的总 结归纳， 合作探 究能力。 落实知 识目标1

平面四杆机构的基础知识

平面四杆机构的基础知识 曲柄 杆长条件：最短杆与最长杆这和小于其他两杆长度之和 最短杆为机架时----双曲柄 最短杆为连架杆-----曲柄摇杆机构 最短杆为连杆-------双摇杆机构 行程速比系数=180+A/180-A A位极位夹角 K值越大，机构的急回特性越显著。 曲柄与机架共线时曲柄摇杆机构中传动角最小 压力角和传动角 存在曲柄的必要条件：满足感长条件最短杆为机架或连架杆死点压力角=90度 存在死点的条件是 尖顶实际轮廓=理论轮廓 滚子互为法向等距曲线 基圆：中心到理论轮廓的最小距离 压力角：从动件受力方向与速度方向的夹角 压力角越小越好 基圆半径越小，压力角越大 凸轮机构中等速运动规律（刚性冲击） 等加速运动等减速运动（柔性冲击） 余弦加速运动（柔性冲击） 凸轮轮廓曲线设计：1、基圆 2、偏心圆

3、做偏心圆的切线 4、在切线自基圆量取从动件的位移量 看压力角的标注从动件受力方向与速度方向的夹角 斜齿轮正确啮合的条件、模数压力角螺旋角匹配标准参数取在法面上几何尺寸计算在端面 渐开线齿轮切制分为仿形法和展成法 齿形系数YFa只与齿数有关与修正系数P89 小齿轮的弯曲应力大于大齿轮的弯曲应力 大齿轮的弯曲强度大于小齿轮的弯曲强度 一对齿轮的接触应力是相等的(作用力与反作用力），小齿轮的分度圆直径和中心距决定齿面接触疲劳强度 不发生跟切得最少齿数p81

渐开线曲率半径（渐开线离基圆越近，曲率半径越小，渐开线月弯曲 渐开线离基圆越近，压力角越小 轮齿折断一般发生在齿根 疲劳点蚀首先出现在节线附近的齿根面上（闭式软齿面齿轮传动中）齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式 齿面胶合出现在高速重仔的闭式齿轮传动中 齿面塑性变形出现在低速重载或濒繁起动的软齿面齿轮传动中 斜齿轮弯曲强度计算应按当量齿数查修正系数和齿形系数 分度圆和节圆半径在标准圆柱齿轮中相等 啮合角就是齿轮在节圆处的压力角 避免因装配误差使齿轮产生轴向错位导致实际齿宽减小

铰链四杆机构的组成与分类

省技工院校优秀教学成果评比参评教案铰链四杆机构的组成与分类 作者：技师学院闵建

学生的自学能力、合作能力得到了锻炼和提高。做游戏这一活动看似耽了 课堂时间，却使得课堂气氛一下子活跃起来，培养了学生团结协作的精神， 激发了学生的竞争意识，并通过励志教育和挫折教育，培养学生坚韧的品 质，为学生以后走上工作岗位夯实基础。 教学 环节教学容 教师活动 学生活动 设计 意图 知 识回 顾（5’）【知识回顾】 1、什么是运动副？有哪几类？什么 是机器、零件、机构、构件？ 2、什么是四杆机构？平面四杆机 构？平面铰链四杆机构？ 【知识应用】 以下哪个图中包含了铰链四杆机 构呢？ 根据前面所学 容，提出相关问 题，为今天将要 学到的容打下 基础。 思考教师提出的 问题，各小组抢 答，巩固前面所 学知识。 师生共 同复习 巩固旧 知，为今 天新知 识的学 习做铺 垫。

新课导入（5’） 探索研【导入新课】 1.下列哪些地方用到了铰链四杆 机构？ 2.这些机构由哪些部分组成呢？ 他们是同一种类型吗？ 任务一：铰链四杆机构的组成 1．观看动画，吸引学生的眼球。 铰链四杆机构由哪几部分组成？ 情景导入： 为学生播放一 组视频，并提出 两个问题。 点评学生答 案，引导学生进 入新课 动画演示： 为学生播放动 画，并提出相应 问题。 巡回指导，并听 取各小组观点 观察教师播放的 视频，各小组抢 答，带着问题进 入新课，实现巧 妙的过度。 学生观察动 画，思考问题， 各小组抢答，表 达自己的观点 视频导 入和问 题驱动 进行开 篇，激发 学生学 习兴趣 小组抢 答活动 能够充 分调动 学生积 极性，活 跃课堂 气氛 提高学 生的总 结归纳， 合作探 究能力。 落实知

四杆机构的工作特性

课题铰链四杆机构的工作特性课型新授 授课日期授课 时数 总课 时数 教具 使用 课件 教学 目标 掌握铰链四杆机构的工作特性 教学重点和难点重点：掌握铰链四杆机构的工作特性难点：急回特性、死点 学情分析通过生动具体的实物教学，并结合课件教学，让学生适应教学，掌握和领会所学知识内容。 板 书设计一、急回特性和行程速比系数 二、死点 三、铰链四杆机构的演化 教学后记

第1页 课前小结:1、铰链四杆机构的分类 2、曲柄存在的条件 新授： 一、急回特性和行程速比系数 曲柄摇杯机构中，当曲柄A B沿顺时针方向以等角速度 转过φ1时，摇杆CD自左极限位置C1D摆至右极位置C2D，设所需时间为 t1，C点的明朗瞪为 V1；而当曲柄AB再继续转过φ2时，摇杆CD自C2D摆回至C1D，设所需的时间为 t2，C点的平均速度为 V2。由于φ1＞φ2，所以 t1＞t2 ,V2＞Vl。由此说明：曲柄AB虽作等速转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度， 这种性质称为机构的急回特性。 摇杆CD的两个极限位置间的夹角ψ称为摇 秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位 置时所夹的锐角θ称为极位夹角。 在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛 等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时 间，以提高生产率。 行程速比系数K：从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了机构的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。 K＝V2／V1 ＝(C2C1／t2) ／ (C1C2／t1) ＝（180°十θ）／ (180°一θ) 由上式可知，K与θ有关，当θ＝0时，K＝1，说明 该机构无急回特性；当θ＞0时，K＞l，则机构具有急回 特性。 二、死点 以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连 杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角γ＝0，压力 角α＝90°的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为死点。机构在死点位置时由于偶然外力的影响，也可能使曲柄转向不定。

平面四杆机构的基本类型及其演化

第三讲 课题：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化 教学目的：理解平面四杆机构的各种类型及其应用。 教学重点:铰链四杆机构类型及其演化，理解曲柄存在条件。 教学难点：导杆机构 教学方法：课堂演示、多媒体 教学互动：每个知识点后提问或讨论。 教学安排： §3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化 复习旧课：机构组成，运动副，运动简图等。 平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。因此本章着重讨论四杆机构的基本类型、性质及常用设计方法。 一、四杆机构的类型 1．曲柄摇杆机构 两连架杆一为曲柄，一为摇杆。 功能：将等速转动转换为变速摆动或将摆动转换为连续转动。 应用：雷达天线机构、缝纫机踏板机构。 2．双曲柄机构 两连架杆都为曲柄 功能：将等速转动转换为等速同向、不等速同向、不等速反向转动。 应用：惯性筛机构 若两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，则该机构称为平行双曲柄机构。如铲斗机构

还有反平行四边形机构，例：公共汽车车门启闭机构。3．双摇杆机构 两连架杆都为摇杆 功能：一种摆动转换为另一种摆动。 应用：鹤式起重机、飞机起落架 二、铰链四杆机构的曲柄存在条件 证明： 结论：铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是： 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．曲柄为最短杆。 铰链四杆机构存在曲柄的条件是： 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．机架或连架杆为最短杆。 三、四杆机构类型判别 否Lmax+Lmin≤L′+L″是 不可能有曲柄可能有曲柄 最短杆对边最短杆 最短杆邻边 双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构 四、铰链四杆机构的演化 1．曲柄滑块机构 2．偏心轮机构 3．导杆机构 ①摆动导杆机构（牛头刨床）

平面连杆机构及其设计(参考答案)

一、填空题： 1．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。 2．由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构。 3．在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。 4．在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。 5．在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。 6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。 7．某些平面连杆机构具有急回特性。从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。 8．对心曲柄滑快机构无急回特性。9．偏置曲柄滑快机构有急回特性。 10．对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的极位夹角是否大于零。 11．机构处于死点时，其传动角等于０。12．机构的压力角越小对传动越有利。 13．曲柄滑快机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。 14．机构处在死点时，其压力角等于９０o。 15．平面连杆机构，至少需要４个构件。 二、判断题： 1．平面连杆机构中，至少有一个连杆。（√） 2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。（×） 3．平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。（√） 4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。（√） 5．有死点的机构不能产生运动。（×） 6．机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。（√） 7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。（√） 8．双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。（×） 9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。（√） 10．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。（√） 11．机构运转时，压力角是变化的。（√） 三、选择题： 1．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。 A <=； B >=； C > 。 2．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取 A 为机架。 A 最短杆或最短杆相邻边； B 最长杆； C 最短杆的对边。3．铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，当以 B 为机架时，有两

图解法设计平面四杆机构

图解法设计平面四杆机构 3.4.1按连杆位置设计四杆机构 1.给定连杆的三个位置 给定连杆的三个位置设计四杆机构时，往往是已知连杆B C的长度L B C和连杆的三个位置B1C1和B2C2和B3C3时，怎样设计四杆机构呐图解过程。 ：：1：：：：2：： 2.给定连杆的两个位置 给定连杆的两个位置B1C1和B2C2时与给定连杆的三个位置相似，设计四杆机构图解过程如下。 ①选定长度比例尺绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。 ②连接B1B2、C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A，D两点，A，D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。连接A B1、C1D、B1C1、 A D，A B1C1D即为所求的四杆机构。 ③测量A B1、C1D、A D计算l A B、L C D L A D的长度, 由于A点可任意选取，所以有无穷解。在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。 例设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆B C长和两个位置B1C1、B2C2.。要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且A D=B C。自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。若想对答案请点击例题祥解 3.4.2 按行程速度变化系数设计四杆机构 1.设计曲柄摇杆机构 按行程速度变化系数K设计曲柄摇杆机构往往是已知曲柄机构摇杆L3的长度及摇杆摆角ψ和速度变化系数K。怎样用作图法设计曲柄摇杆机构？ 2.设计曲柄摆动导杆机构

平面四杆机构特点及应用

教材分析： 本课题选自李世维主编、高等教育出版社出版的中等职业教育国家规划教材《机械基础》（机械类）第6章“常用机构”中“§6-1 平面连杆机构”的内容。本节课内容主要介绍的铰链四杆机构的实际应用及特点。 学情分析： 中职生文化基础差、学习能力较弱、学习的主动性不强，这是一个不争的事实，也是一个普遍的现实问题，但他们对新事物有较强的好奇心，善于联想，从这一现状出发，教学中应以调动学生学习积极性为出发点，以生活中的实例为教学模型，扩散思维，归纳总结来组织教学，让学生在发现问题，解释问题的思索中提高对本课程的学习兴趣，不断积累专业知识，并能活学活用，理论联系实践。 教学目标： 1. 知识目标 （1）掌握铰链四杆机构的特点和应用实例； （2）了解铰链四杆机构的急回特性及应用实例； （3）掌握铰链四杆机构的死点位置及应用实例。 2. 能力目标 培养学生理论联系实际的能力，从生活中，从身边去挖掘教学模型，学以致用。 3. 情感目标 培养学生口头表达能力，如何去欣赏别人的优点，如何去肯定别人，从而培养团队意识，合作意识。 教学重点：1．铰链四杆机构的急回特性

2．铰链四杆机构的死点位置。 教学难点：极位夹角和摆角的画法。 课时安排：2课时 教学手段：利用多媒体辅助教学 教学方法：情景教学、启发引导、讲练结合 学法指导：教法与学法室相辅相成的，教法直接影响学生对知识点掌握和能力的提高，而学法指导是学生智力发展目标得以实现的重要途径。 教学过程： （一）新课导入教学模型实物展示，多媒体展示汽车雨刮器动画，雷达天线俯仰机构动画，引出新课 （二）新课讲授： 一、铰链四杆机构的应用 1、曲柄摇杆机构 两连架杆中一为曲柄、一为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构，如图所示，曲柄AB为主动件，并作等速运动。从动摇杆CD将在弧C1C2范围内作变速往复摆动，C1、C2两个位置是摇杆摇摆的两个极限位置。 （1）曲柄摇杆机构能将曲柄的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动。 曲柄主动，摇杆从动。如剪刀机、筛砂机、搅拌机以及碎石机等，都可以连续的工作。 （2）曲柄摇杆机构，除可将曲柄的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动外，也可以使摇杆的摆动转换成曲柄的整周回转运动。

16平面四杆机构特点及应用

课题：平面连杆机构应用及特点 教材分析： 本课题选自世维主编、高等教育出版的中等职业教育国家规划教材《机械基础》（机械类）第6章“常用机构”中“§6-1 平面连杆机构”的容。本节课容主要介绍的铰链四杆机构的实际应用及特点。 学情分析： 中职生文化基础差、学习能力较弱、学习的主动性不强，这是一个不争的事实，也是一个普遍的现实问题，但他们对新事物有较强的好奇心，善于联想，从这一现状出发，教学中应以调动学生学习积极性为出发点，以生活中的实例为教学模型，扩散思维，归纳总结来组织教学，让学生在发现问题，解释问题的思索中提高对本课程的学习兴趣，不断积累专业知识，并能活学活用，理论联系实践。教学目标： 1. 知识目标 （1）掌握铰链四杆机构的特点和应用实例； （2）了解铰链四杆机构的急回特性及应用实例； （3）掌握铰链四杆机构的死点位置及应用实例。 2. 能力目标 培养学生理论联系实际的能力，从生活中，从身边去挖掘教学模型，学以致用。 3. 情感目标 培养学生口头表达能力，如何去欣赏别人的优点，如何去肯定别人，从而培养团队意识，合作意识。

教学重点：1．铰链四杆机构的急回特性 2．铰链四杆机构的死点位置。 教学难点：极位夹角和摆角的画法。 课时安排：2课时 教学手段：利用多媒体辅助教学 教学方法：情景教学、启发引导、讲练结合 学法指导：教法与学法室相辅相成的，教法直接影响学生对知识点掌握和能力的提高，而学法指导是学生智力发展目标得以实现的重要途径。 教学过程： （一）新课导入教学模型实物展示，多媒体展示汽车雨刮器动画，雷达天线俯仰机构动画，引出新课 （二）新课讲授： 一、铰链四杆机构的应用 1、曲柄摇杆机构 两连架杆中一为曲柄、一为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构，如图所示，曲柄AB为主动件，并作等速运动。从动摇杆CD将在弧C1C2围作变速往复摆动，C1、C2两个位置是摇杆摇摆的两个极限位置。

(完整版)图解法设计平面四杆机构

3.4 图解法设计平面四杆机构 3.4.1按连杆位置设计四杆机构 1.给定连杆的三个位置 给定连杆的三个位置设计四杆机构时，往往是已知连杆B C的长度L B C和连杆的三个位置B1C1和B2C2和B3C3时，怎样设计四杆机构呐？图解过程。 ：：1：： 2.给定连杆的两个位置 给定连杆的两个位置B1C1和B2C2时与给定连杆的三个位置相似，设计四杆机构图解过程如下。 ①选定长度比例尺绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。 ②连接B1B2、C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A，D两点，A，D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。连接A B1、C1D、B1C1、A D，A B1C1D即为所求的四杆机构。 ③测量A B1、C1D、A D计算l A B、L C D L A D的长度, 由于A点可任意选取，所以有无穷解。在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。 例设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆B C长0.5m和两个位置B1C1、B2C2.。要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且A D=B C。自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。若想对答案请点击例题祥解 3.4.2 按行程速度变化系数设计四杆机构 1.设计曲柄摇杆机构 按行程速度变化系数K设计曲柄摇杆机构往往是已知曲柄机构摇杆L3的长度及摇杆摆角ψ和速度变化系数K。怎样用作图法设计曲柄摇杆机构？ 2.设计曲柄摆动导杆机构 已知机架长度l4和速度变化系数K，设计曲柄导杆机构。 ①求出极位夹角 ②根据导杆摆角ψ等于曲柄极位夹角θ，任选一点C后可找出导杆两极限C m、C n。 ③作∠M C N的角评分线，取C A＝，得到A点，过A点作C m和C n的垂线B1和B2两点， A B1（或A B2）即为曲柄。测量A B1。求出曲柄长度。 例设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块行程H=88m m，偏心距e=44m m，速度变化系数K=1.4。 自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。

平面四杆机构的设计与运动分析Matlab代码

平面四杆机构的设计与运动分析M代码平面四杆机构的设计M代码---- A=[cos(50*pi/180),cos((50-35)*pi/180),1;cos(75*pi/180),cos((75-80)*pi/180),1;cos(105*pi/180), cos((105-125)*pi/180),1]; B=[cos(35*pi/180);cos(80*pi/180);cos(125*pi/180)]; P=A\B m= P(1) n=-m/ P(2) l=sqrt(m^2+n^2+1-2*n*P(3)) 运行设计结果显示:

平面四杆机构的运动分析M代码---- %参数赋值 clc,clear l0=1.2512; l1=1.0; l2=1.5829; l3=1.5815; M=-1; Omiga1=10; Theta1=0:0.01:360; Theta1=Theta1*pi/180; %求解各个构件位移、速度、加速度 A=2*l1*l2*sin(Theta1); B=2*l2*(l1*cos(Theta1)-l0); C=l1^2+l2^2+l0^2-l3^2-2*l1*l0*cos(Theta1); E=2*l1*l3*sin(Theta1); F=2*l3*(l1*cos(Theta1)-l0); G=l2^2-l1^2-l3^2-l0^2+2*l1*l0*cos(Theta1); Theta3=2*atan((E+M*sqrt(E.^2+ F.^2- G.^2))./(F-G)); Theta2=2*atan((A+M*sqrt(A.^2+B.^2-C.^2))./(B-C)); Omiga2=Omiga1*l1*sin(Theta1-Theta3)./(l2*sin(Theta3-Theta2)); Omiga3=Omiga1*l1*sin(Theta1-Theta2)./(l3*sin(Theta3-Theta2)); Alfa3=(Omiga1^2*l1*cos(Theta1-Theta2)+Omiga2.^2*l2-Omiga3.^2*l3.*cos(Theta3-Theta2))./ (l3*sin(Theta3-Theta2)); Alfa2=(-Omiga1^2*l1*cos(Theta1-Theta3)+Omiga3.^2*l3-Omiga2.^2*l2.*cos(Theta2-Theta3))./ (l2*sin(Theta2-Theta3)); %绘图 Theta1=Theta1*180/pi; Subplot(3,1,1) plot(Theta1,Theta3*180/pi),grid on xlabel('曲柄转角(^。) ');ylabel('CD杆角位移(^。) '); Subplot(3,1,2) plot(Theta1,Omiga3),grid on xlabel('曲柄转角(^。) ');ylabel('CD杆角速度(rad/s) '); Subplot(3,1,3) plot(Theta1,Alfa3),grid on xlabel('曲柄转角(^。) ');ylabel('CD杆角加速度(rad/s^2) '); by Xu jianping

平面四杆机构的基本特性

《平面四杆机构的基本特性》说课稿 机电工程系刘楠楠 一、教材的地位与作用 《机械设计基础》是机械设计制造及其自动化专业近机类专业的一门主要专业课。本课程主要介绍一般机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，同时扼要的介绍与本课程有关的国家标准和规范。在教学过程中综合运用先修课程中有关的知识与技能。本课程在培养学生的机械综合和设计能力及创新能力所需的知识结构中，占有十分重要的地位，为学生的日后工作打下良好的基础。 本节课是选自机械工业出版社出版的《机械设计基础》第十一章第二节的内容。主要介绍平面四杆机构的基本特性——运动特性及传力特性。它即是上节平面四杆机构概述知识点的进一步强化，又为即将学习的平面四杆机构设计的奠定理论基础，是这一章中具有承上启下作用的一节。把平面四杆机构的基本特性讲清讲透，有助于开发和培养学生综合分析、运用机械的能力。 二、教材的处理 这节课教材上的内容包括：平面四杆机构中曲柄存在的条件、平面四杆机构的运动特性及传力特性三方面的内容。为了使课程内容更具连贯性，使学生的思路更顺畅，进一步发挥其分析问题的能力，我们把第一个内容调整到上节课中讲授完毕。即：上次课学习的《概述》中，包括四杆机构的基本形式、四杆机构的演化两方面的内容。我们在学习完四杆机构的基本形式后，设问：以上学习的三种基本类型是根据什么进行分类的？怎样分类的？四杆机构具备曲柄的条件什么？直接引入到曲柄存在得条件（教材上第二节课的内容）。 本节课的内容就调整为两项：平面四杆机构的运动特性和传力特性。 三、教学目标的确定 根据本节课的教学内容和教学大纲的要求，结合学生现有的知识水平和他们的学习特点及认知能力，确定本节课得教学目标： 知识目标：使学生理解并掌握行程速度变化系数K、急回特性、极位夹角、传动角、压力角、死点位置等概念， 能力目标：通过讲、练结合，使学生能够运用所学致用，能熟练通过作图确定和求出四杆机构的极限位置、极位夹角、最小传动角（最大压力角）和死点位置。 情感目标：进一步培养学生的专业兴趣，引导和发觉其勤于思考、善于思考的能力，逐步养成做事一丝不苟、精益求精的良好习惯，为以后的工作打下良好的基础。 四、教学重点和难点的确定 《机械设计基础》这门课中的知识都是与生活、生产中的实际有着密切联系的。特别是平面四杆机构这部分知识，在生活中有很多应用（比如牛头刨床的主体运动机构、缝纫机的踏板机构、机车车轮的联动机构等）。因此，理解并掌握四杆机构的运动特性及传力特性，是至关重要的。在掌握的这些基本特性的同时，能够熟练的确定四杆机构是否有急回特性、最小压力角（最大传动角）的位置在哪，何时会出现死点位置，这些对指导实际的生产具有现实得指导意义。 因此确定去定本节课的重点为：四杆机构的运动特性和传力特性的基本概念的理解。难点为：四杆机构基本特性的的应用。

平面四杆机构的工作特性教学计划

课时授课计划 第5次课 【教学课题】：§3-4 平面四杆机构的工作特性 【教学目的】：掌握平面四杆机构的基本特性，基本术语。【教学重点及处理方法】：平面四杆机构的基本特性，基本术 语。 处理方法：结合图详细讲解。 【教学难点及处理方法】：基本术语及含义。 处理方法：比较讲解。 【教学方法】: 讲授法 【教具】：三角板 【时间分配】：引入新课5min 新课80 min 小结、作业5min 第五次课 【提示启发引出新课】 在设计平面四杆机构时，通常需要考虑其工作特性，因为这些特性不仅能影响机构的运动性质和传力情况，而且还是一些机构的主要设计依据。 【新课内容】 §3-4平面四杆机构的几个工作特性

一、急回特性和行程速比系数 1、急回特性：在工程中，要求从动件在工作时的速度慢些，在空行程时速度快些，以缩短非工作时间，提高生产率。 当AB 由AB 1转至AB 2 ，摇杆CD 由C 1D 转至C 2D ，设所需时间t 1,则C 的平均速度为1211t c c V = ，当AB 继续由AB 2转至AB 1 ， 摇杆CD 由C 2D 转至C 1D ，设所需时间t 2,则C 的平均速度为 2212t c c V = ，由于θ?θ?-=>+=020*******，则2121v v t t <>，则。该机构具有急回特性。 2、行程速比系数 机构的急回程度用k 表示，设 k 为行程速比系数。 根据以上分析可得 由以上知，连杆机构有无急回特性取决于极位夹角θ。θ越大，k 越大,急回程度越大；θ=0，k=1,机构无急回特性。因此，k 表示急回运动的特性。 在设计具有急回特性的机构时，通常给定k ，求出极位夹角θ。于是有 01801 1?+-=k k θ。 二、压力角、传动角 实际使用的机构，不仅要求实现预期的运动，而且要求传动时轻便省力、效率高等良好的传力性能。因此，要对机构的传力情况进行分 析。

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 · 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。 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.、 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

山东理工大学机械原理考试原题目——四杆机构的设计

第三章 平面连杆机构及其设计 1、如图示的铰链四杆机构中，AD 为机架，AB a ==35 mm ，CD c ==50 mm ，30==d AD mm ，问BC b =在什么范围内该机构为双摇杆机构；该机构是否有可能成为双曲柄机构？ 2、试画出图示机构的传动角γ和压力角α，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？ （1） （2） （3） （4） 5、在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度25=AB l mm ，55=BC l mm ，40=CD l mm ， 50=AD l mm 。 （1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄； （2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围； （3）以AB 杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角θ，并计算行程速度变化系数K ； （4）以AB 杆为主动件，确定机构的αmax 和γmin 。 6、图示为开关的分合闸机构。已知150=AB l mm ，200=BC l mm ，200=CD l mm ， 400=AD l mm 。试回答：

（1）该机构属于何种类型的机构； （2）AB 为主动件时，标出机构在虚线位置时的压力角α 和传动角γ； （3）分析机构在实线位置（合闸）时，在触头接合力Q 作用下机构会不会打开，为什么？ 7、试设计一曲柄摇杆机构。设摇杆两极限位置分别为4090,15021===CD l ； ??mm ，50=AD l mm 。求AB l 、BC l 及行程速比系数K 和最小传动角γmin 。 （用图解法求解用图解法求解，简述作图步骤，并保留作图过程） 8、现需设计一铰链四杆机构，已知摇杆CD 的长度l CD =150mm ，摇杆的两极限位置与机架AD 所成的角度 903021==??，，机 构的行程速比系数K =1，试确定曲柄AB 和连杆BC 的长度。 10、设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速度变化系数K =1.5，滑块的行程10021=C C l mm ，导路的偏距20=e mm 。 （1）用作图法确定曲柄长度l AB 和连杆长度l BC ； （2）若滑块从点C 1至C 2为工作行程方向，试确定曲柄的合理转向； （3）用作图法确定滑块工作行程和空回行程时的最大压力角。

平面四杆机构教案

平面四杆机构教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

《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. 3.什么是低副低副有哪几种类型 4. 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 双曲柄机构 双摇杆机构 搅拌机 惯性筛机构 鹤式起重机

四杆机构的工作特性

平面四杆机构的工作特性 【教学目的】：掌握平面四杆机构的基本特性，基本术语。 【教学重点及处理方法】：平面四杆机构的基本特性，基本术语。 处理方法：结合图详细讲解。 【教学难点及处理方法】：基本术语及含义。 处理方法：比较讲解。 【教学方法】:讲授法 【教具】：三角板 【时间分配】：引入新课5min 新课80min 小结、作业5min 第五次课

【提示启发引出新课】 在设计平面四杆机构时，通常需要考虑其工作特性，因为这些特性不仅能影响机构的运动性质和传力情况，而且还是一些机构的主要设计依据。 【新课内容】 §3-4平面四杆机构的几个工作特性 1提高生产率。 当AB 由AB 1转至AB 2，摇杆CD 由C 1D 转至C 2D ，设所需时间t 1,则C 的平均速度为，当AB 继续由 AB 2转至AB 1，摇杆CD 由C 2D 转至C 1D ，设所需时间t 2,则C 的平均速度为 ，由于 1 211t c c V =2 2 12t c c V =

，则。该机构具有 急回特性。 2、行程速比系数 机构的急回程度用k 表示，设 k 为行程速比系数。 根据以上分析可得 由以上知，连杆机构有无急回特性取决于极位夹角 。越大，k 越大,急回程度越大；=0，k=1,机构 无急回特性。因此，k 表示急回运动的特性。 在设计具有急回特性的机构时，通常给定k ，求出极位夹角。于是有。 二、压力角、传动角 实际使用的机构，不仅要求实现预期的运动，而且要求传动时轻便省力、效率高等良好的传力性能。 θ ?θ?-=>+=02011801802121v v t t <>，则度 从动件工作行程平均速度 从动件空回行程平均速== 12v v k θθ??++= ====0021211 2 122 112180180t t t C C t C C v v k θθθθ01801 1?+-=k k θ