铰链四杆机构的运动特性
合集下载
铰链四杆机构的运动特性
2 死点
动手 自己动手制作曲柄摇杆机构和双曲柄机构
观察
问题 解决 办法
观察他们的运动特点，你发现了什么问题？
机构运动到死点后会出现运动不确定的现象，过 死点后可能正转也可能反转。 机构错位排列 ：机车主动轮连动机构 加大惯性：缝纫机踏板机构
智力大比拼
机构是否存在死点取决于: 从动件是否与连杆共线。 克服死点的方法： ⑴机构错位排列，如蒸汽机车车轮连动机构。 ⑵加大惯性，如缝纫机踏板机构。 利用死点工作： ⑴钻床工件加紧机构； ⑵飞机起落架。
θ
φ
智力大比拼
机构有无急回特性取决与: 机构有无极位夹角θ 。 θ 越大，机构的急回特 性越明显. 急回特性的应用： 利用急回特性来缩短 空回行程的时间。 如 牛头刨床；插床；或 惯性筛。
你是这样 思考的吗？
2死点
死点概念：在曲柄摇 杆机构中以摇杆为主 动件时,曲 柄与连杆共 线的位置称为死点.
铰链四杆机构的 运动特性
欢迎大家指导！ 中牟一职高：朱俊杰
电影回放
1、曲柄存在的条件是什么？
（1）最长杆与最短杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。
（2）机架与连架杆之一为最短杆。
2、判别下列机构的类型?
90 110 45 40 双柄柄机构 120 曲柄摇杆机构 60 双摇杆机构 70 双摇杆机构 100 70 90
作 业
1、家用缝纫机踏板机构采用了什么机构？此机 构有什么运动特性？为什么缝纫机有时踏不 动，有时反转？正常运转是又不会出现踏不 动或反转？
2、简述死点和急回特性存在的条件。
急回特性
总结
1、定义：从动件的回程速度比去程速度快，称机构有急回 特性。 急回特性取决与有无极位夹角θ。 2、应用：利用急回特性来缩短空回行程的时间。 如牛头 刨床；插床；或惯性筛。死点取决于从动件是否 与连杆共线。 2、克服死点的方法:⑴机构错位排列，如蒸汽机车车轮 连动机构。 ⑵加大惯性，如家用缝纫机的踏板机构。 3、利用死点工作：钻床工件加紧机构； 飞机起落架。
铰链四杆机构各类变形情况
/jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm
2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
页码，5/13
二、四杆机构的运动特性
1.转动副为整转副的条件 机构中具有整转副的构件是关键构件，因为只有这种构件才有可能用电机等连续转动的装置来驱动。 若具有整转副的构件是与机架铰接的连架杆，则该构件即为曲柄。 以图示的铰链四杆机构为例，说明转动副为整转副的条件：
b. 反平行四边形机构 两曲柄长度相同，而连杆与机架不平行的铰链四杆机构，称为反平行四边形机构。如图示。
/jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm
2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性 应用实例： 汽车车门开闭机构：
搅拌器机构： /jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm 2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
页码，2/13
（2）双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。
通常情况下，当主动曲柄连续等速转动时，从动曲柄一般不等速转动。 应用实例： 惯性筛机构：
动件的往复摆角均为 。由图可以看出，曲柄相应的两个转角φ1和φ2为：
式中，θ为摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角，称为极位夹角。 急回特性：摇杆回程平均速度大于工件行程的平均速度。 表示急回特性的程度用行程速比系数K表示，则
K
如已知K，即可求得极位夹角θ，即
m 2 t1 1 180 m1 t 2 2 180
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
页码，10/13
除以上分析方法外，机构成为双摇杆机构时，LAB 的取值范围亦可用以下方法得到：对于以上给定的 杆长，若能构成一个铰链四杆机构，则它只有三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。故分 析出机构为曲柄摇杆机构、双曲柄机构时LAB 的取值范围后，在0～220mm之内的其余值即为双摇杆机构时 LAB 的取值范围。 例2： 图示的插床用转动导杆机构（导杆AC 可作整周转动），已知LAB =50mm， LAD =40mm，行程速度变 化系数K=2。求曲柄BC的长度LBC 及插刀P的行程s。
铰链四杆机构的基本性质(急回特性)
为重要。
急回特性还可以改善机构的受力 状况，减小机构在空回行程中的 冲击和振动，提高机构的稳定性
和可靠性。
对未来研究的展望
01
虽然铰链四杆机构的急回特性已经得到了广泛的研究和应用，但仍有许多问题 需要进一步探讨。
02
如何优化机构的急回特性，提高机构的工作效率和稳定性，是未来研究的一个 重要方向。
03
降低噪音和振动
通过合理设计，利用急回特性可以降低机械运动过程中的噪音和振 动。
提高机械效率
合理利用急回特性可以提高机械效率，减少能量损失。
在其他领域的应用
机器人学
在机器人学中，急回特性也被广泛应用，以提高 机器人的运动效率。
车辆工程
在车辆工程中，利用急回特性可以提高车辆的动 力性能和燃油经济性。
航空航天
回特性的程度。
急回特性的产生与机构的杆长、曲柄长 度、连杆长度以及转动副半径等因素有 关，这些因素的综合作用决定了机构急
回特性的表现。
PART 02
铰链四杆机构的基本性质
REPORTING
WENKU DESIGN
曲柄摇杆机构
定义
01
曲柄摇杆机构是一种具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。
运动特性
在航空航天领域，急回特性也被广泛应用于各种 飞行器的设计和优化中。
PART 05
结论
REPORTING
WENKU DESIGN
总结急回特性的重要性
急回特性是铰链四杆机构的一个 重要特性，它对于机构的工作性
能和运动特性具有重要影响。
急回特性的存在可以缩短空回行 程时间，提高机构的工作效率， 对于需要快速响应的机械系统尤
曲柄作主动件
曲柄作为主动件时，机构具有急回特 性。
急回特性还可以改善机构的受力 状况，减小机构在空回行程中的 冲击和振动，提高机构的稳定性
和可靠性。
对未来研究的展望
01
虽然铰链四杆机构的急回特性已经得到了广泛的研究和应用，但仍有许多问题 需要进一步探讨。
02
如何优化机构的急回特性，提高机构的工作效率和稳定性，是未来研究的一个 重要方向。
03
降低噪音和振动
通过合理设计，利用急回特性可以降低机械运动过程中的噪音和振 动。
提高机械效率
合理利用急回特性可以提高机械效率，减少能量损失。
在其他领域的应用
机器人学
在机器人学中，急回特性也被广泛应用，以提高 机器人的运动效率。
车辆工程
在车辆工程中，利用急回特性可以提高车辆的动 力性能和燃油经济性。
航空航天
回特性的程度。
急回特性的产生与机构的杆长、曲柄长 度、连杆长度以及转动副半径等因素有 关，这些因素的综合作用决定了机构急
回特性的表现。
PART 02
铰链四杆机构的基本性质
REPORTING
WENKU DESIGN
曲柄摇杆机构
定义
01
曲柄摇杆机构是一种具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。
运动特性
在航空航天领域，急回特性也被广泛应用于各种 飞行器的设计和优化中。
PART 05
结论
REPORTING
WENKU DESIGN
总结急回特性的重要性
急回特性是铰链四杆机构的一个 重要特性，它对于机构的工作性
能和运动特性具有重要影响。
急回特性的存在可以缩短空回行 程时间，提高机构的工作效率， 对于需要快速响应的机械系统尤
曲柄作主动件
曲柄作为主动件时，机构具有急回特 性。
铰链四杆机构类型判断的方式
铰链四杆机构类型判断的方式
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，用于转动或平移运动。
要判断铰链四杆机构的类型，可以从几个方面进行分析：
1. 运动副的类型，铰链四杆机构通常由铰链连接的四个杆件组成，通过观察各个连接处的运动副类型，可以判断机构的类型。
例如，如果存在旋转副和铰链副，那么这个四杆机构就是旋转-转动铰链机构；如果存在滑动副和铰链副，那么这个四杆机构就是平移-转动铰链机构。
2. 杆件的排列方式，观察四个杆件的排列方式，可以帮助判断铰链四杆机构的类型。
如果四个杆件呈矩形排列，两对对角杆件平行，这是典型的平行四杆机构；如果四个杆件呈菱形排列，这是典型的菱形四杆机构。
3. 运动特性，观察铰链四杆机构的运动特性也可以帮助判断其类型。
通过对机构进行手动模拟或进行运动学分析，可以得出机构的运动规律，从而确定其类型。
综上所述，判断铰链四杆机构的类型需要结合运动副类型、杆件排列方式和运动特性进行综合分析，以得出准确的结论。
机械制造与自动化专业《实验3铰链四杆机构的组装及运动特性验证》
实验三铰链四杆机构的组装及运动特性验证一、实验目的1．验证铰链四杆机构存在整转副和曲柄的条件、急回特性、压力角和传动角、止点位置等运动特性。
2．认识平面机构组装中构件间的运动干预问题及解决方法，培养学生的空间想象力和动手能力。
二、实验设备及工具1．ZBS-C机构运动创新设计方案实验台及零件柜2．工具：一字起子、十字起子、呆扳手、内六角扳手、钢板尺、卷尺。
3．自备铅笔、稿纸、三角板、圆规等文具。
三、铰链四杆机构运动特性分析的结论１．在铰链四杆机构中，整转副存在条件及判别方法是：1〕假设最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，那么机构存在整转副。
其中，最短杆两端的两个转动副同为整转副，其余两个转动副为摆转副。
2〕假设最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，那么该机构不存在整转副，四个转动副均为摆转副。
2．在铰链四杆机构中，曲柄存在条件及机构类型判别方法是：1 假设最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，且最短杆或其临杆为机架时，那么机构存在曲柄。
其中，最短杆为机架时，为双曲柄机构；最短杆的临杆为机架时，为曲柄摇杆机构。
２〕假设最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，但最短杆的对杆为机架时，那么机构不存在曲柄，其为双摇杆机构。
３〕假设最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，无论哪个构件为机架，机构均不存在曲柄，恒为双摇杆机构。
3．在曲柄摇杆机构中，当曲柄主动且匀速转动时，摇杆做变速往复摆动，具有急回运动特性。
曲柄与连杆两次共线时，摇杆运动到极限位置。
机构的急回程度取决于各构件的长度。
4．在曲柄摇杆机构中，当曲柄主动且匀速转动时，摇杆的压力角和传动角是变化的，当曲柄与机架两次共线时，传动角在其中一个位置取得最小值。
机构的最小传动角大小取决于各构件的长度。
传动角愈大，那么机构传动省力、灵活，传力性能愈好。
5．在曲柄摇杆机构中，当摇杆主动、往复摆动时，曲柄做连续转动，但当连杆与曲柄两次共线时，机构可能发生卡住或运动不确定〔反转〕现象。
连杆机构-4.铰链四杆机构
9.3平面四杆机构的设计
设计类型 ：
1.实现给定的运动规律：给定行程速 比系数以实现预期的急回特性、实现 连杆的几组给定位置等。 2.实现给定的运动轨迹：要求连杆上 某点沿着给定轨迹运动等。
设计目标 ：
根据给定的运动条件，选定机构的类 型，确定机构中各构件的尺寸参数。
设计方法 ：图解法、实验法和解析法等。
9.2 铰链四杆机构的基本性质
1.急回特性 :
—摇杆的摆角， —极位夹角。
为描述从动摇杆的急 回特性，在此引入行
K = 180 +
程速比系数 K，即：
180 -
K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大
小取决于极位夹角 ，角越大，K值越大，急回运动 特性越明显；反之，则愈不明显。当时 0 ，K=1 ，
2.按给定的行程速比系数设计四杆机构
设计具有
急回特性
的四杆机
构，关键
是要抓住
机构处于
极限位置
时的几何
关系，必
要时还应
考虑其他
辅助条件。
例：已知摇杆长度L=100，摆角 =50 和行程速比
系数k=1.4，试设计曲柄摇杆机构。
解：由给定的行程速比系 数求出极位夹角 :
180 K1
K1
=
30
C1
Fn Fsin Ft Fcos
压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以， 衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。
Fn
F
Ft vC
在连杆机构中，为度 量方便，常用压力角 的余角即连杆与从动 件间所夹的锐角(传 动角)检验机构的传 力性能。
传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构 中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构 出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也 是检验其传力性能的关键位置。
铰链四杆机构的运动特性分析
若 铰链 四杆机构两个连架杆都是 曲柄 ， 则称为双 曲柄机构。
当主动曲柄作匀速转动时 ， 从动曲柄 作周期性 的 向圆弧箭头表示。曲柄 以整转副 ， 摇杆以摆动副分别与机架 、 连 其运动特点是 ： 变 速运 动 ， 以满 足 机 器 的 要求 。 杆 联接 。
２ 铰 链 四杆 机 构 的 类 型及 应 用 、
ｐ ｌ ｏ ｎ ａ ｉｎ ｏ ｒ ａ ｉａｉｎ，ｌ ｙａ ｓ ｅ ｔａ ｏ ｎ ｔｏ ｏ ｔ ｄ ｆｔ ｅｏ ｇ ｎｚ ｔ ｎ ｓ ｃ ｓｃ ｍ ｔｔ ｅｓ ｍｅｔｍｅ ｏ ｅｆｕ ｄ ｔ ｆｏ ｇ ｎ ｚ ｔｏ ｏ ａ ｎ ｅ ｓ ｎ ｉｌｆｕ ｄａｉｎ ｆ ｒｔ ｓｕ ｙｏ ｒ ａ ｉａ ｉ ｕ ｈ ａ ａ ａ ｈ ａ ｉ ． ｈｅ ｈ ｏ Ｓ ｏ，ｗｅｗｉｌ ｎ ｅ ｓａ ｄ，ａ ｌｙ ｅｆ ｕ ｖ ｍｅ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓｉ ｒ ａ ｉａｉｎ ｏ ｉ ｇ ． ｌ ｕ ｄ ｒｔ ｎ ｎａ ｚ ｏ ｒｍｏ ｅ ｎ ａ ａ ｔｒｓｉ ｎ ｏ ｇ ｎ ｚ ｔｏ ｆｈ ｎ ｅ ｃ ｃ
行机构 。
转动 中将 出现两个 死点位置 。
平 行四边形机构在运动过程 中，会出现曲柄 与机架共线 时
对于传动机构 ， 死点位置会使 机构 的从动件 出现“ 顶死 ” 或
四个铰链 中心处 于同一直线 的问题 ，此位置会产生运 动的不确 运动不确定现象 ， 应消除死点位置的影 响， 设法避免 或顺利通过
Ｐａ ｅ ｎＷ ｎ
（ ａｇａｇＰ ｌｔ ｈ ｉ Ｃ ｌｇ Ｈｕｎ ａｇ ４８ ０ ） Ｈｕｎ ｇｎ ｏｙｅ ｎｃ ｏｌ ｅ ｃ ｅ ａｇｎ ３ ０ ２
Ａｂ ｔ ｃ Ｓ ｎ ｅＨｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｉａｉｎ ｎ ｔ ｎ ｙｏ ｅＳ ｗ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｅ ｔｎ ｉｅ ｕ ｌｏｌ ｖ ｌ ｏ ｒ ｒ ａ ｉａ ｉｎ ｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｎ ｅｆ ｒ ｇ ｎ ｚ ｔ ｏ ｌ ｎ ’ ｏ ｎ ａ ｐ ｉ ｔ ｘｅ ｓｖ ，ｂ ｔ ｓ ｅ ｕ ｇ ｎ ｚ ｔ ，ｍａ ｙ ａ ｏ ｏ ｏ ｏ ｃ ｏ ａ ｅ ｆ ｏ ｏ ｎ
(完整版)铰链四杆机构的运动特性——急回特性
即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
8
铰链四杆机构的急回特性
三、急回特性： 从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动件工
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
9
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
1、只要极位夹角 0 ， 就有 K>1，机构就具有急回
特性。 2、而且越大，K值越大，机构的急回性质越明显。
10
铰链四杆机构的急回特性
五、急回特性的意义 当曲柄摇杆机构具备了急回运动特性后，就可以
利用急回运动特性来缩短机械空回行程的时间，提高 机械的工作效率。
2
铰链四杆机构的急回特性
曲柄摇杆机构的运动动画
3
铰链四杆机构的急回特性
分析： 当曲柄AB为主动件时，在其运动一周中，有两次与连杆
共线： 即AB1C1和AB2C2：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
4
铰链四杆机构的急回特性
13
铰链四杆机构的急回特性
复习巩固： 1、摆角和极位夹角的含义？ 2、何为急回特性？ 3、急回特性系数K与什么有关？ 4、急回特性有何意义？
14
铰链四杆机构的急回特性
作业： 练习册 P59 一、6—15、6—16 二、6—18、6—19 三、6—22、6—23 四、6—25。
四杆机构运动分析
四杆机构运动分析四杆机构是一种常见的机械结构，由四根杆件组成，通过铰链连接。
四杆机构的运动分析是机械工程中重要的一环，可以帮助我们理解机构的运动特性和用途。
四杆机构有多种形式，如平行四连杆机构、交叉四连杆机构等。
在运动分析过程中，我们通常关注机构的连杆长度、铰链位置和运动轨迹等方面。
首先，我们可以通过连杆长度关系来确定机构的运动特性。
根据连杆长度的不同，四杆机构可以实现直线运动、旋转运动、摇杆运动等。
连杆长度决定了机构的运动范围和速度，可以通过运动学分析方法进行计算和模拟。
其次，铰链位置对机构运动有很大的影响。
铰链的位置决定了杆件之间的相对运动方式，如平行四连杆机构中的对外运动、交叉四连杆机构中的对内运动。
通过确定铰链位置，我们可以进一步分析机构的运动规律和应用。
另外，机构的运动轨迹也是运动分析的重点之一、运动轨迹描述了机构任意一点在运动过程中的位置变化。
通过分析运动轨迹，我们可以得出机构的最大行程、最大速度、加速度等参数，并且可以根据运动轨迹来优化机构的设计，满足特定的工程要求。
在进行四杆机构运动分析时，我们可以利用运动学分析方法，如广义坐标法、矢量法、逆运动学法等。
通过建立运动方程和约束方程，可以得出机构的运动规律和参数。
此外，计算机辅助设计软件和仿真系统也可以帮助我们进行四杆机构的运动分析。
通过输入机构的参数和初始条件，可以模拟机构的运动过程，观察各个杆件的位置、速度和加速度等变化情况。
四杆机构的运动分析对于机械设计和工程实践都具有重要的意义。
它可以帮助我们了解机构的运动特性，优化机构的设计，提高机械系统的性能和效率。
同时，运动分析也是机械工程师在机构设计和动力传动中常用的工具，通过运动分析可以得到有效的设计参数和工作条件。
四杆机构的运动分析是机械工程师必备的技术之一，也是机械工程教育中的重要内容。
铰链四杆机构基本性质
死点影响
机构处于死点位置时，无论驱动力多大 ，都不能使从动件转动。因此，死点位 置对机构的传动性能有不利影响。
压力角与传动角
01
压力角定义
压力角α是从动件的受力方向与力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
压力角越大，机构的传动性能越差。
02
传动角定义
传动角γ是压力角的余角，即γ=90°-α。传动角越大，机构的传动性能
铰链四杆机构的速度分析是研 究机构在运动过程中各点速度 的变化规律。
通过速度分析，可以了解机构 在不同位置时的速度分布和变 化规律，为机构的动态设计和 优化提供依据。
速度分析需要考虑机构的几何 特性和运动学特性，采用适当 的方法进行计算和分析。
加速度分析
01
铰链四杆机构的加速度分析是研究机构在运动过程中各点加速 度的变化规律。
铰链四杆机构的运动分析
REPORTING
WENKU DESIGN
位置分析
铰链四杆机构的位置分析是研究 机构在不同位置时的形态和尺寸
关系。
通过位置分析，可以确定机构在 不同位置时的杆长、角度等参数，
进而了解机构的运动特性。
位置分析是铰链四杆机构设计和 分析的基础，对于优化机构性能
具有重要意义。
速度分析
铰链四杆机构基本性 质
https://
REPORTING
• 铰链四杆机构概述 • 铰链四杆机构的基本性质 • 铰链四杆机构的演化形式 • 铰链四杆机构的设计方法 • 铰链四杆机构的运动分析 • 铰链四杆机构的优化与应用拓展
目录
PART 01
铰链四杆机构概述
REPORTING
应用领域
铰链四杆机构被广泛应用于各种传动装置、操纵机构和执行机构中，如汽车转向器、工程 机械的变幅机构、飞机起落架收放机构等。
四杆机构特性(精)
例：设计一铰链四杆 机构作为加热炉炉门 的启闭机构。已知炉 门上两活动铰链B、C 的中心距为50。要求 炉门打开后成水平位 置，且热面朝下（如 虚线所示）。如果规 定铰链A、D安装在炉 体的y-y坚直线上， 其相关尺寸如图所示。 用图解法求此铰链四 杆机构其余三杆的尺 寸。
2.按给定的行程速比系数设计四杆机构
设计目标 ：
根据给定的运动条件，选定机构的类 型，确定机构中各构件的尺寸参数。
设计方法 ：图解法、实验法和解析法等。
1.按给定连杆两个位置设计铰链四杆机构
有无穷多个解。实际上，还应考虑几何、动力等辅助条 件，例如各杆所允许的尺寸范围、最小传动角或其他结 构上的要求，就可以合理选定A、D两点的位置而得到确 定的解。 如果给定连杆三个、四个或五个位置呢？
K 1 180 K 1
在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩 短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、 往复式运输机等。
（二）、传力特性
1.压力角与传动角
Fn
F
Ft vC
压力角：从动件 受力方向与受力 点线速度方向之 间所夹的锐角。 传动角:压力角 的余角即连杆与 从动件间所夹的 锐角。
重点内容复习
存在曲柄且满足杆长条件的铰链四杆机构有 以下三种类型：
三种类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 存在条件
以最短杆的相邻杆作为机架 以最短杆作为机架
以连杆作为机架
引申：不满足杆长条件的四杆机构均为双摇杆机 构。
5.2 铰链四杆机构的基本特性
基 本 特 性
运动特性
传力特性
了解机构的特性，对于选择平面 连杆机构的类型和设计平面连杆 机构具有重要的意义。
C1 90- E C2 以A为圆心，AC1为 半径作圆弧交A与 E，平分EC2得曲柄 长度 AB 。再以A 为圆心， AB 为 半径作圆，交C1A 的延长线和C2A于 B1和B2，连杆长度
铰链四杆机构的基本性质课件
机构的急回 特性与死点
位置
布置作业
《习 题 册》P 39- 41
一、选择 二、判断 三、填空 五、应用
请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三 种基本形式模型并验证它们的运动现象。
精品
平面连杆机构
铰链四杆机构的基本性质
精品
复习回顾
1.铰链四杆机构的有哪些基本类型？ 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
2.铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么？
构件4 （连杆）
构件2 （连架杆1）
构件1（机架）
构件3 （连架杆2）
复习回顾
3.请将正确的答案填入以下横线上。
① 与机架相连并且作整周转动的构件是 曲柄 ② 不与机架相连作平面运动的构件是 连杆 ③ 与机架相连并且作往复摆动的构件是 摇杆 ④ 固定不动的构件是 机架 ⑤ 与机架相连的构件是连架杆
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
死点位置的利用
工件夹紧后，BCD 成一直线，撤去外力F
之后，机构在工件反弹
力T的作用下，处于死
点位置。即使反弹力很 大工件也不会松脱，使 夹紧牢固可靠。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
死点位置的利用
课堂小结
1
铰链四杆机 构基本形式
判别
2
铰链四杆 机构的基本
性质
3
图示曲柄摇杆机构中
C2
θ 180°＋θωB
AA
B1
B2
C C1 DD
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。
所花时间为t1 ，平均速度为V1，那么有：
t1(180)/
V1 C1C2 t1 C 1C 2/1 ( 8 0 )
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
位置
布置作业
《习 题 册》P 39- 41
一、选择 二、判断 三、填空 五、应用
请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三 种基本形式模型并验证它们的运动现象。
精品
平面连杆机构
铰链四杆机构的基本性质
精品
复习回顾
1.铰链四杆机构的有哪些基本类型？ 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
2.铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么？
构件4 （连杆）
构件2 （连架杆1）
构件1（机架）
构件3 （连架杆2）
复习回顾
3.请将正确的答案填入以下横线上。
① 与机架相连并且作整周转动的构件是 曲柄 ② 不与机架相连作平面运动的构件是 连杆 ③ 与机架相连并且作往复摆动的构件是 摇杆 ④ 固定不动的构件是 机架 ⑤ 与机架相连的构件是连架杆
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
死点位置的利用
工件夹紧后，BCD 成一直线，撤去外力F
之后，机构在工件反弹
力T的作用下，处于死
点位置。即使反弹力很 大工件也不会松脱，使 夹紧牢固可靠。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
死点位置的利用
课堂小结
1
铰链四杆机 构基本形式
判别
2
铰链四杆 机构的基本
性质
3
图示曲柄摇杆机构中
C2
θ 180°＋θωB
AA
B1
B2
C C1 DD
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。
所花时间为t1 ，平均速度为V1，那么有：
t1(180)/
V1 C1C2 t1 C 1C 2/1 ( 8 0 )
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
铰链四杆机构的特点
铰链四杆机构的特点
1 四杆机构
四杆机构，又称为四自由度机构，是指由四根坐标轴的机构。
它
由三个关节及一个铰链组成，其中两个关节通过铰链串在一起，构成
一个四杆机构。
四杆机构多用于汽车制动系统，液压传动装置，倒车
影像系统等。
2 四杆机构的主要特点
1. 全自由度机构：四杆机构是一种具有四个自由度（两个平面和
一个转动角度）的机构，可以实现多种运动，例如旋转、移动、延伸等。
2.紧凑轻巧：由于采用四根坐标轴，四杆机构结构紧凑轻便，占
用空间小，有效提高产品性能。
3.可靠性高：四杆机构通过安装特殊的密封圈和止动器，可以抵
抗腐蚀介质的冲击，动态响应稳定，使得机构可以长时间工作。
4.使用方便：四杆机构可以通过轴承和齿轮进行传动和传递运动，操作方便，可以很好的满足实际需求。
3 应用
四杆机构广泛用于汽车制动系统，液压传动装置，航空设备，搅
拌机，起重机等机械设备，是工业领域中一种重要的运动机构。
四杆机构具有自由度高，可靠性高，结构紧凑，占用空间小，维护方便等特点，可以实现多种复杂运动，因此在工业机器人中广泛应用。
严格按照产品质量要求制作成品，保证机构性能和可靠性，以满足工况要求，提高测量效率，使实际化学加工过程更加安全、高效。
铰链四杆机构的运动特性急回特性
共线： 即AB1C1和AB2C2的位置。
这时摇杆CD处于最左和最右的位置：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
3
铰链四杆机构的急回特性
一、概念： 1、极位：当曲柄摇杆机构处于两个极限位置时，称为 极位。 2、极位夹角：曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角称
为极位夹角，用字母 表示。
15
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
8
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
3、摆角：摇杆在两个极限位置的夹角称之为摆角，用
字母 表示。
思考：
极位夹角是取其所夹的锐角还是取其所夹的钝角？
为讨论及计算方便：取锐角。
4
铰链四杆机构的急回特性
二、分析：曲柄运转一周：
1、行程 1：曲柄由AB1顺时针转动到AB2时，转过的角度是1
=180º+ ；耗时为t1； 行程 2
B
C1
1
6
铰链四杆机构的急回特性
因为：
1 > 2 且曲柄匀速旋转
所以：
t1
1 1
180 1
又因为：
> t2
2 1 > t2
所以：
_
_
V1 C1C2 t1 < V2 C1C2 t2
即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
这时摇杆CD处于最左和最右的位置：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
3
铰链四杆机构的急回特性
一、概念： 1、极位：当曲柄摇杆机构处于两个极限位置时，称为 极位。 2、极位夹角：曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角称
为极位夹角，用字母 表示。
15
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
8
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
3、摆角：摇杆在两个极限位置的夹角称之为摆角，用
字母 表示。
思考：
极位夹角是取其所夹的锐角还是取其所夹的钝角？
为讨论及计算方便：取锐角。
4
铰链四杆机构的急回特性
二、分析：曲柄运转一周：
1、行程 1：曲柄由AB1顺时针转动到AB2时，转过的角度是1
=180º+ ；耗时为t1； 行程 2
B
C1
1
6
铰链四杆机构的急回特性
因为：
1 > 2 且曲柄匀速旋转
所以：
t1
1 1
180 1
又因为：
> t2
2 1 > t2
所以：
_
_
V1 C1C2 t1 < V2 C1C2 t2
即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
铰链四杆机构的急回特性
★曲柄摇杆机构应用实例
破碎机
★ 双曲柄机构应用实例
不等长双曲柄机构： 如：惯性筛
惯性筛机构
插床主运动机构：自学
反向平行双曲柄 机构：
如： 车门启闭机构
★ 摆动导杆机构应用实例
练一练 计算
如图所示，θ=30°，该机构的急回特性
系数k为多少？
空回行程
解： k= 180º+θ18源自º-θ工作行程 Cψ
曲柄等速转动情况下，摇杆往
复摆动的平均速度一快一慢，
机构的这种运动性质称为急回
D
特性。
（空回行程的平均速度大于
φ2
工作行程的平均速度的这种
B1
C1D C2D φ1 C1D C2D φ2
性质）
Φ1＞φ2
t1 ＞ t2
v2 ＞ v1
摇杆C点平均速度
演示
二、急回特性系数K
从动件空回行程平均速度 K= 从动件工件行程平均速度 =
《机械基础》
教学目标
1、掌握急回特性的有关概念 2、掌握衡量急回特性大小的参数并 能进行简单的计算
3、能分析急回特性机构的应用实例
一、急回特性的概念
空回行程
工作行程 C
C1
C2
1. 机构极位： 曲柄回转一周，与连杆两次共
线，此时摇杆分别处于两极限 位置，称为机构极位。
θ B
B2 ω φ1 A
2. 急回特性：
ψ D
φ2 B1
分析关系：
观察
K=
180º+θ 180º-θ
？θ=0º，k=?，表示？
k=1，无急回特性
？θ≠0º，k=?，表示？ K>1，有急回特性
？θ↗，k如何变化，表示？ k ↗ ，急回特性愈显著
破碎机
★ 双曲柄机构应用实例
不等长双曲柄机构： 如：惯性筛
惯性筛机构
插床主运动机构：自学
反向平行双曲柄 机构：
如： 车门启闭机构
★ 摆动导杆机构应用实例
练一练 计算
如图所示，θ=30°，该机构的急回特性
系数k为多少？
空回行程
解： k= 180º+θ18源自º-θ工作行程 Cψ
曲柄等速转动情况下，摇杆往
复摆动的平均速度一快一慢，
机构的这种运动性质称为急回
D
特性。
（空回行程的平均速度大于
φ2
工作行程的平均速度的这种
B1
C1D C2D φ1 C1D C2D φ2
性质）
Φ1＞φ2
t1 ＞ t2
v2 ＞ v1
摇杆C点平均速度
演示
二、急回特性系数K
从动件空回行程平均速度 K= 从动件工件行程平均速度 =
《机械基础》
教学目标
1、掌握急回特性的有关概念 2、掌握衡量急回特性大小的参数并 能进行简单的计算
3、能分析急回特性机构的应用实例
一、急回特性的概念
空回行程
工作行程 C
C1
C2
1. 机构极位： 曲柄回转一周，与连杆两次共
线，此时摇杆分别处于两极限 位置，称为机构极位。
θ B
B2 ω φ1 A
2. 急回特性：
ψ D
φ2 B1
分析关系：
观察
K=
180º+θ 180º-θ
？θ=0º，k=?，表示？
k=1，无急回特性
？θ≠0º，k=?，表示？ K>1，有急回特性
？θ↗，k如何变化，表示？ k ↗ ，急回特性愈显著
铰链四杆机构的基本形式和特性
3）极位夹角θ>0。 在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下:
四、双滑块机构： 改变构件的形状和运动副
当摇杆为主动件，连杆和曲柄共线时，过铰链中心A的力，对A点不产生力矩，不能使曲柄转动，机构的这种位置称为死点位置 。 曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线（ ＝0º或 ＝180º）的位置。 铰链四杆机构类型的判断条件：
（3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副， 该机构为双摇杆机构。
2）若不满足杆长和条件： 该机构只能是双摇杆机构。
注意： 铰链四杆机构必须满足四构件组成的
封闭多边形条件：最长杆的杆长<其余三杆
长度之和。
2
B
C
3
1
4
A
D
双曲柄机构
B 1
2 C
3
A
4
D
双摇杆机构
曲柄摇杆机构
§2—3 铰链四杆机构的演化
F2
C
γF α
δ F1 vc
D
F1 为有效分力 F1 = Fcosα , F1
在连杆设计中，为度量方便，习惯用传动角γ来判 断机构传力性能。 γ F1，机构传力性能越好，
反之，机构传力越费劲，传动效率越低。
机构运转时，传动角γ是变化的，为
了保证机构的正常工作，机构的传动角作出 如下规定（P23）
机构特性
雷达天线俯仰机构
曲柄摇杆机构的一些主要特性：
1、机构的急回运动特性：
铰链C的平均速度：
B
C1
θ
C C2
ψ 摆角
v1 =C⌒1C2/t1 v2 =C⌒1C2/t2
v1<v2
1
B2
它表明摇杆具
A
四、双滑块机构： 改变构件的形状和运动副
当摇杆为主动件，连杆和曲柄共线时，过铰链中心A的力，对A点不产生力矩，不能使曲柄转动，机构的这种位置称为死点位置 。 曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线（ ＝0º或 ＝180º）的位置。 铰链四杆机构类型的判断条件：
（3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副， 该机构为双摇杆机构。
2）若不满足杆长和条件： 该机构只能是双摇杆机构。
注意： 铰链四杆机构必须满足四构件组成的
封闭多边形条件：最长杆的杆长<其余三杆
长度之和。
2
B
C
3
1
4
A
D
双曲柄机构
B 1
2 C
3
A
4
D
双摇杆机构
曲柄摇杆机构
§2—3 铰链四杆机构的演化
F2
C
γF α
δ F1 vc
D
F1 为有效分力 F1 = Fcosα , F1
在连杆设计中，为度量方便，习惯用传动角γ来判 断机构传力性能。 γ F1，机构传力性能越好，
反之，机构传力越费劲，传动效率越低。
机构运转时，传动角γ是变化的，为
了保证机构的正常工作，机构的传动角作出 如下规定（P23）
机构特性
雷达天线俯仰机构
曲柄摇杆机构的一些主要特性：
1、机构的急回运动特性：
铰链C的平均速度：
B
C1
θ
C C2
ψ 摆角
v1 =C⌒1C2/t1 v2 =C⌒1C2/t2
v1<v2
1
B2
它表明摇杆具
A
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
四、教学反思
到此教学过程的4个环节就完成了，回顾整堂课的 设计，我是以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主 线，在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念，并 适时的进行点拨诱导，充分调动了学生的学习积极性， 活跃了课堂气氛，收到了较好的教学效果。
2013-11-10
1、教材的地位与作用
本课选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》机
械类高教第二版第六章第一节内容，该课程属于机械类基 础课程。该节课是在学生已初步掌握了铰链四杆机构类型 判别及应用的基础上对铰链四杆机构作进一步研究，起到 一个承上的作用，它是本章的重点内容，也是本书的 难点内容。为学生学习机械专业知识打下坚实的基础。
a:输入件（曲柄）等速整周转动。 b:输出件（摇杆）往复运动。 c:极位夹角θ﹥0°
• 第五步：急回特性的运用：
生产中可以利用急回特性来缩短机械的空回行 程的时间，有利于提高机械的工作效率。 例：碎石机 牛头刨床
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
以上几步，把难点进行了分解，使整个推 导过程循序渐进，步步深入，使学生轻松掌握 了所学知识。通过实践与理论的结合，培养了 学生善观察、懂分析、理论联系实际的良好习 惯。到这里关于急回特性的探索研究就结束了， 新课中第二个问题死点位置的导入开始了。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第二步：理论推导
以曲柄为主动件，其铰链四杆机构运动特点.
推出结论：
V2 ﹥ V1（空回行程速度大于工作行程速度） t1 ﹥ t2（工作行程时间大于空回行程时间）
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
•
第三步：给出定义：
铰链四杆机构中，输入件曲柄作等速转动时，输出件 摇杆在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度， 这一性质称为连杆机构的急回特性。 • 第四步：急回特性具备的条件为：
第三步：根据上面的分析提出以下几个问题： 曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次？ 这被卡住的死点位置又有什么特殊性？通过 上面的推理学生不难作答。
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
第四步：最后还要明确死点在实践中的应用。 一提到应用，学生一般都会想到死点的出现会使 机构不能正常运转需要克服，这时我会引导学生从 死点产生的原因出发并结合踏板机构实例找出三种 克服的办法。其实死点还有它有用的一面，由于学 生缺乏生活经验往往想不到，在这里我会给出飞机 起落架的实例，让学生了解死点在实践中有益的一 面。通过对死点有害、有益两方面得分析，引导学 生要一分为二地看待问题。
在教学过程中为了达到目标，我们在授课中就要拟一个 有效的教学方法。针对职高生基础现状，在教法上主要采用 启发探究式教学法。以启发引导为主，采用设疑的形式逐步 让学生进行探性学习 。同时针对职高生的认知能力，铺以必 要的讲授法，多媒体演示等教学手段，增加师生互动，以帮 助学生对其运动特性的深刻理解和正确应用。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
三、教学过程
1、复习 旧知识
①铰链四杆机构中以曲柄为主动件的应用实例 ②铰链四杆机构中以摇杆为主动件的应用实例 碎石机 缝纫机
2、导入 新课
观看短片，提出问题：刨刀的运动速度是否相同
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
教材 分析 教学 方法
教学 流程
说 课 流 程
板书 设计
教学 反思
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
说教材
教材： 《机械基础》 出版： 高等教育出版社 主编： 李世维 适用： 中等职业教育国家规划教材
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
一、教材分析
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
2、学情分析
机械基础是学生刚进入机械专业所学的第一门 机械专业课，由于学生是第一次接触机械专业知 识，面对基础较为薄弱的他们，其接受能力欠佳。 然而他们的动手能力强，因此在教学过程中将理 论联系实际，培养其动手操作能力。
3、教学内容及教材处理
由于本节课是对铰链四杆机构运动特性的进一 步研究，具有一定的难度。因此对于教学内容及教 材处理上，我们先复习铰链四杆机构运动特性，从 而引入新课，便于学生的理解以及更好的掌握。
通过引导学生参与分析问题和解决问题的 过程，使学生体验成功的感受，激发学生的学 习热情，增强学生自信心 。
四川省宣汉职业中专学校
5 教 学 重 难 点
2013-11-10
教学 重点
铰链四杆机构中急回特性及死点现象 产生的条件及应用。
教学 ห้องสมุดไป่ตู้点
急回特性及死点产生的原因。
四川省宣汉职业中专学校
二、教学方法
四川省宣汉职业中专学校
五、板书设计：
急回特性 铰链四杆机构 的运动特性
为了让学生清楚的认识到本课的重要内 容，将板书设计如下：
1、定义 2、分析原因 3、应用 1、定义 2、产生原因 3、应用
死点现象
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
4、教学目标
知识 技能 过程 方法 情感 目标
2013-11-10
①了解铰链四杆机构的运动特性。 ②掌握铰链四杆机构运动的急回特性及死点现象。 ③学会利用铰链四杆机构的运动特性解决一些简 单的问题。
①培养学生的主观能动性、思维的积极性。 ②提高其分析问题和解决问题的能力。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第一步：演示机构，提出问题
在这里我会给学生观看缝纫机踏板机构的 工作过程，并提出这样一个问题“如果对踏 板机构操作不够熟练常会出现什么现象？学 生作答，我告诉学生，踏板被卡死的现象称 为死点现象，从而引入对该问题的探究。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第二步：理论推导
当以摇杆为主动件时，其铰链四杆机构 运动特点。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
在不计构件的重力、惯性力和运动副中摩擦阻 力的条件下，设CD为主动件，曲柄AB为从动件。 当机构处于图示C1B1，C2B2时，即连杆与曲柄在 一条直线上。研究杆B1AC1与AB2C1为二力杆，其 力的作用线通过矩心，即合力为0。此时不能使构 件AB转动而出现“顶死”现象。我们称这种现象 为死点现象。
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
4、归纳提炼
（用时2分钟）
① 铰链四杆机构的急回特性的定义。 ② 机构中产生急回特性及死点的条件。 ③充分利用机构的急回特性和死点解决实际 问题。
5、拓展延伸
（用时2分钟） 在这里我设置了一个思考题，让学生思考：除了今天 学到的铰链四杆机构，另外两种基本类型是否也存在 有急回特性和死点位置？
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第二个重点问题
死点产生的原因及条件，这个问题我将引 导学生从以下四个环节加以解决。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
什么是死点现象
演示机构，提出问题
死 点 现 象
死点产生的原因
理论推导
死点的应用
举例说明
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
刨刀的运动特点
急回特性产生的原因
演示机构， 提出共线
3、探索研究
（用时30分钟）
急回特性产生的条件 理论推导， 给出定义
急回特性在生产中的利用
缩短时间， 提高效率
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
铰链四杆机构
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
第一步：演示机构，提出共线的问题。学生很 快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现 两次共线，而且两者共线时，摇杆刚好处于一左一 右两个极限位置，这时我会给出极位夹角的概念，并 在图中明确的表示出来。 a:铰链四杆机构所处的这两个位置（C1D、C2D）称 为极位。 b:曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角。
四、教学反思
到此教学过程的4个环节就完成了，回顾整堂课的 设计，我是以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主 线，在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念，并 适时的进行点拨诱导，充分调动了学生的学习积极性， 活跃了课堂气氛，收到了较好的教学效果。
2013-11-10
1、教材的地位与作用
本课选自中等职业教育国家规划教材《机械基础》机
械类高教第二版第六章第一节内容，该课程属于机械类基 础课程。该节课是在学生已初步掌握了铰链四杆机构类型 判别及应用的基础上对铰链四杆机构作进一步研究，起到 一个承上的作用，它是本章的重点内容，也是本书的 难点内容。为学生学习机械专业知识打下坚实的基础。
a:输入件（曲柄）等速整周转动。 b:输出件（摇杆）往复运动。 c:极位夹角θ﹥0°
• 第五步：急回特性的运用：
生产中可以利用急回特性来缩短机械的空回行 程的时间，有利于提高机械的工作效率。 例：碎石机 牛头刨床
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
以上几步，把难点进行了分解，使整个推 导过程循序渐进，步步深入，使学生轻松掌握 了所学知识。通过实践与理论的结合，培养了 学生善观察、懂分析、理论联系实际的良好习 惯。到这里关于急回特性的探索研究就结束了， 新课中第二个问题死点位置的导入开始了。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第二步：理论推导
以曲柄为主动件，其铰链四杆机构运动特点.
推出结论：
V2 ﹥ V1（空回行程速度大于工作行程速度） t1 ﹥ t2（工作行程时间大于空回行程时间）
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
•
第三步：给出定义：
铰链四杆机构中，输入件曲柄作等速转动时，输出件 摇杆在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度， 这一性质称为连杆机构的急回特性。 • 第四步：急回特性具备的条件为：
第三步：根据上面的分析提出以下几个问题： 曲柄被摇杆带动回转一周过程中会被卡几次？ 这被卡住的死点位置又有什么特殊性？通过 上面的推理学生不难作答。
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
第四步：最后还要明确死点在实践中的应用。 一提到应用，学生一般都会想到死点的出现会使 机构不能正常运转需要克服，这时我会引导学生从 死点产生的原因出发并结合踏板机构实例找出三种 克服的办法。其实死点还有它有用的一面，由于学 生缺乏生活经验往往想不到，在这里我会给出飞机 起落架的实例，让学生了解死点在实践中有益的一 面。通过对死点有害、有益两方面得分析，引导学 生要一分为二地看待问题。
在教学过程中为了达到目标，我们在授课中就要拟一个 有效的教学方法。针对职高生基础现状，在教法上主要采用 启发探究式教学法。以启发引导为主，采用设疑的形式逐步 让学生进行探性学习 。同时针对职高生的认知能力，铺以必 要的讲授法，多媒体演示等教学手段，增加师生互动，以帮 助学生对其运动特性的深刻理解和正确应用。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
三、教学过程
1、复习 旧知识
①铰链四杆机构中以曲柄为主动件的应用实例 ②铰链四杆机构中以摇杆为主动件的应用实例 碎石机 缝纫机
2、导入 新课
观看短片，提出问题：刨刀的运动速度是否相同
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
教材 分析 教学 方法
教学 流程
说 课 流 程
板书 设计
教学 反思
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
说教材
教材： 《机械基础》 出版： 高等教育出版社 主编： 李世维 适用： 中等职业教育国家规划教材
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
一、教材分析
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
2、学情分析
机械基础是学生刚进入机械专业所学的第一门 机械专业课，由于学生是第一次接触机械专业知 识，面对基础较为薄弱的他们，其接受能力欠佳。 然而他们的动手能力强，因此在教学过程中将理 论联系实际，培养其动手操作能力。
3、教学内容及教材处理
由于本节课是对铰链四杆机构运动特性的进一 步研究，具有一定的难度。因此对于教学内容及教 材处理上，我们先复习铰链四杆机构运动特性，从 而引入新课，便于学生的理解以及更好的掌握。
通过引导学生参与分析问题和解决问题的 过程，使学生体验成功的感受，激发学生的学 习热情，增强学生自信心 。
四川省宣汉职业中专学校
5 教 学 重 难 点
2013-11-10
教学 重点
铰链四杆机构中急回特性及死点现象 产生的条件及应用。
教学 ห้องสมุดไป่ตู้点
急回特性及死点产生的原因。
四川省宣汉职业中专学校
二、教学方法
四川省宣汉职业中专学校
五、板书设计：
急回特性 铰链四杆机构 的运动特性
为了让学生清楚的认识到本课的重要内 容，将板书设计如下：
1、定义 2、分析原因 3、应用 1、定义 2、产生原因 3、应用
死点现象
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
4、教学目标
知识 技能 过程 方法 情感 目标
2013-11-10
①了解铰链四杆机构的运动特性。 ②掌握铰链四杆机构运动的急回特性及死点现象。 ③学会利用铰链四杆机构的运动特性解决一些简 单的问题。
①培养学生的主观能动性、思维的积极性。 ②提高其分析问题和解决问题的能力。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第一步：演示机构，提出问题
在这里我会给学生观看缝纫机踏板机构的 工作过程，并提出这样一个问题“如果对踏 板机构操作不够熟练常会出现什么现象？学 生作答，我告诉学生，踏板被卡死的现象称 为死点现象，从而引入对该问题的探究。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第二步：理论推导
当以摇杆为主动件时，其铰链四杆机构 运动特点。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
在不计构件的重力、惯性力和运动副中摩擦阻 力的条件下，设CD为主动件，曲柄AB为从动件。 当机构处于图示C1B1，C2B2时，即连杆与曲柄在 一条直线上。研究杆B1AC1与AB2C1为二力杆，其 力的作用线通过矩心，即合力为0。此时不能使构 件AB转动而出现“顶死”现象。我们称这种现象 为死点现象。
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
4、归纳提炼
（用时2分钟）
① 铰链四杆机构的急回特性的定义。 ② 机构中产生急回特性及死点的条件。 ③充分利用机构的急回特性和死点解决实际 问题。
5、拓展延伸
（用时2分钟） 在这里我设置了一个思考题，让学生思考：除了今天 学到的铰链四杆机构，另外两种基本类型是否也存在 有急回特性和死点位置？
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
第二个重点问题
死点产生的原因及条件，这个问题我将引 导学生从以下四个环节加以解决。
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
什么是死点现象
演示机构，提出问题
死 点 现 象
死点产生的原因
理论推导
死点的应用
举例说明
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
刨刀的运动特点
急回特性产生的原因
演示机构， 提出共线
3、探索研究
（用时30分钟）
急回特性产生的条件 理论推导， 给出定义
急回特性在生产中的利用
缩短时间， 提高效率
2013-11-10
四川省宣汉职业中专学校
铰链四杆机构
2013-11-10 四川省宣汉职业中专学校
第一步：演示机构，提出共线的问题。学生很 快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现 两次共线，而且两者共线时，摇杆刚好处于一左一 右两个极限位置，这时我会给出极位夹角的概念，并 在图中明确的表示出来。 a:铰链四杆机构所处的这两个位置（C1D、C2D）称 为极位。 b:曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角。