平面四杆机构
《平面四杆机构》课件
目 录
• 平面四杆机构简介 • 平面四杆机构的基本形式 • 平面四杆机构的运动特性 • 平面四杆机构的优化设计 • 平面四杆机构的实例分析 • 平面四杆机构的创新与发展
01
平面四杆机构简介
定义与特点
定义
平面四杆机构是指在平面内由四 个刚性构件通过低副（铰链或滑 块）连接而成的相对固定和相对 运动的机构。
总结词
随着科技的不断发展，平面四杆机构的设计 也在不断创新，新型的平面四杆机构在结构 、性能和应用方面都得到了显著提升。
详细描述
新型平面四杆机构采用了先进的材料和设计 理念，使得其具有更高的稳定性和耐用性。 同时，新型平面四杆机构在运动学和动力学 方面也进行了优化，能够实现更加精准和高
效的运动控制。
平面四杆机构的分类
根据连架杆的形状
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
根据机架的长度
长机架四杆机构、短机架四杆机构。
02
平面四杆机构的基本形式ຫໍສະໝຸດ 曲柄摇杆机构总结词
曲柄摇杆机构是平面四杆机构中最常 见的形式之一，其中一根杆固定作为 曲柄，另一根杆作为摇杆，通过曲柄 的转动来驱动摇杆的摆动。
详细描述
特点
具有结构简单、工作可靠、传动 效率高、制造容易等优点，因此 在各种机械和机构中得到广泛应 用。
平面四杆机构的应用
01
02
03
曲柄摇杆机构
用于将曲柄的转动转化为 摇杆的往复摆动，如搅拌 机、榨汁机等。
双曲柄机构
用于实现两个曲柄的等速 转动，如机械式钟表的秒 针机构等。
双摇杆机构
用于将两个摇杆的往复摆 动转化为另一个摇杆的往 复摆动，如雷达天线驱动 机构等。
详细描述
平面四杆机构
4.5 平面四杆机构的基本特性
4.5.2 死点
死点的位置
在从动曲柄与连杆共线的连个位置之一时，出 现机构的传动角g=0，压力角a=90的情况，这 时连杆对从动曲柄的作用里恰好通过其回转中 心，不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为 死点位置。
死点位置的利弊
利：工程上利用死点进行工作。
弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对传动机 构不利
度过死点的方法
增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。
采用机构错位排列的方法源自平面四杆机构4.1 概述
平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构，又称为平面低 副机构。
由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。 如果所有低副均为转动副，这种四杆机构就称为铰链四杆机构。 平面连杆机构的优点 由于是低副，为面接触，所以承受压强小、便于润滑、磨损较轻，可 承受较大载荷 结构简单，加工方便，构件之间的接触是有构件本身的几何约束来保 持的，所以构件工作可靠 可使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求 利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求 平面连杆机构的缺点 根据从动件所需要的运动规律或轨迹来设计连杆机构比较复杂，精度不高。
运动时产生的惯性难以平衡，不适用于高速场合。
4.4 四杆机构的基本形式及其演化
4.4.1 四杆机构的基本形式
根据连架杆运动形式的不同，可分为三种基本形式 1、曲柄摇杆机构 在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。
运动特点：
一般曲柄主动， 将连续转动转换为摇 杆的摆动，也可摇杆 主动，曲柄从动。
应用举例：牛头刨床横向进给机构、搅面机、卫星天线、飞剪
双摇杆机构应用实例
风扇摇头
4.4 四杆机构的基本形式及其演化
平面四杆机构的类型特点及应用概念
平面四杆机构的类型特点及应用概念平行四杆机构的特点是固定杆和活动杆平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动，适用于汽车悬挂系统、工艺机械等领域。
正交四杆机构的特点是固定杆和活动杆相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于推动机械、绞车等领域。
菱形四杆机构的特点是固定杆和活动杆两两相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动和旋转运动，适用于啮合机构、制造机械等领域。
推动机构的特点是固定杆和活动杆两两平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于传动机构、物料输送机械等领域。
平面四杆机构的应用非常广泛。
它可以用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
在制造机械中，平面四杆机构常用于构建精密机床，如铣床、钻床等。
在工艺机械中，平面四杆机构常用于构建织机、纺机等。
在汽车悬挂系统中，平面四杆机构可以实现汽车悬挂系统的运动，提高汽车悬挂性能。
在绞车中，平面四杆机构可以用于提升和绞丝等工作。
在传动机构中，平面四杆机构可以用于实现直线传动和转动传动。
在物料输送机械中，平面四杆机构可以用于实现物料的输送和分拨。
总之，平面四杆机构具有多种类型和特点，适用于多个领域的应用。
它可以实现复杂的运动轨迹，广泛应用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
第三章 平面四杆机构
一、急回运动和行程速比系数 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆 位于两个极限位置，简称极位。 此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角。
C2 B 180°＋θ ω θ A B1 B2
C
C1
曲柄摇杆机构
3D
D D
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：
C1C2 /(180 )
因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一 样，平均速度也不等。
A
B1
180°-θ
D
显然：t1 >t2 V2 > V 1 摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度 所以可通过分析机构中是否存在θ C1C2 t2 t1 V2 180 以及θ 的大小来判断机构是否有急 K 回运动或运动的程度。 C1C2 t1 t2 V1 180 称K为行程速比系数。 只要 θ ≠ 0 ， 就有 K>1 且θ越大，K值越大，急回性质越明显。 K 1 设计新机械时，往往先给定K值，于是: 180
A
B1
180°-θ
D
显然：t1 >t2 V2 > V 1 摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度 所以可通过分析机构中是否存在θ C1C2 t2 t1 V2 180 以及θ 的大小来判断机构是否有急 K 回运动或运动的程度。 C1C2 t1 t2 V1 180 称K为行程速比系数。 只要 θ ≠ 0 ， 就有 K>1 且θ越大，K值越大，急回性质越明显。 K 1 设计新机械时，往往先给定K值，于是: 180
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行， 连杆作平动
平面四杆机构的三种基本类型
平面四杆机构的三种基本类型
1.平面四杆机构的基本类型
平面四杆机构是机械驱动系统中的一种常见结构，相对于其他机构而言，它具有简单结构，容易制造、安装和维护等特点，可以满足不同的机械驱动需求。
平面四杆机构可以分为三大类：摆动运动的活动类四杆机构、运动类四杆机构以及悬臂类四杆机构。
（1）摆动运动的活动类四杆机构
摆动运动的活动类四杆机构是一种典型的四杆机构，它具有一个主动类似于摆动运动的活动部件，一个棍杆组成，它一端连接固定在机械设备上的活动部件，另一端连接执行器，它可以通过输入信号来控制四杆机构的运动方向和速度。
（2）运动类四杆机构
运动类四杆机构是一种典型的四杆机构，它由一个主杆、两个连接杆、一个活动杆和一个联动机构组成，它可以实现前后、左右运动，可以通过改变运动方向和速度，来达到控制任务的目的。
（3）悬臂类四杆机构
悬臂类四杆机构是一种新型的四杆机构，它的结构类似悬臂梁，由一个主杆、两个连接杆、一个支点和一个活动杆组成，它可以实现前后、左右悬臂运动，可以通过改变运动方向和速度，来达到控制任务的目的。
- 1 -。
平面四连杆机构
四、例题：
B 70
A
90
C
40 a）
110 D
B
45 A
100
120 b）
C 100
A
60
D
c）
50
C
B
90
100
A
70
D
d）
例： 根据曲柄存在条件，判断上图所示的铰链四杆机构的类型 解答：a)40+110<70+90，又以最短杆为机架，那么为双
及所属类型。
六、作业：
P156、图9-14判断铰链四杆机构的类型。
谢谢！
铰链四杆机构中，假设两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。
③双摇杆机构
铰链四杆机构中，假设两连架杆均为摇杆，称为双摇杆机构。
三、曲柄存在的条件：
铰链四杆机构是否有曲柄，与机构中各杆的相对长度有关。存在条件如下： 〔1〕最短杆与最长杆长度之和应小于或等于其余两杆长度之和。 〔2〕连架杆与机架中至少有一个是最短杆。 在满足上述条件①的情况下，假设最短杆为机架，那么为双曲柄机构；假设最短杆的邻边为机架，
平面四连杆机构.
一、概念
平面连杆机构:由假设干个构件通过铰链，滑道等方式连接，且所有的构件在同一平面或互相平 行的平面内运动的机构。
平面四杆机构:由四个构件组成的最简单的平面连杆机构。它是平面连杆机构中最常见的形式， 也是组成多杆机构的根底。
铰链四杆机构: 有四个构件通过铰链连接而成的机构。
曲柄机构 b)120+45<100+70,以最短杆邻边为机架，为曲
柄摇杆机构〔AB为曲柄〕 c)50+100>60+70，无论如何都是双摇杆机构 d)50+100<90+70,但以最短杆BC对边为机架，
平面四杆机构ppt课件
contents
目录
• 平面四杆机构简介 • 平面四杆机构类型 • 平面四杆机构的设计与优化 • 平面四杆机构的特性分析 • 平面四杆机构的实例分析 • 平面四杆机构的未来发展与挑战
01 平面四杆机构简介
定义与特点
定义
平面四杆机构是一种由四个刚性 杆通过铰链连接形成的平面机构 。
3D打印技术
利用3D打印技术，实现复杂结构的设计和快速原型制造。
智能化与自动化
传感器和执行器的集成
01
在机构中集成传感器和执行器，实现实时监测和控制。
智能化控制算法
02
采用先进的控制算法，如模糊控制和神经网络控制，以提高机
构的动态性能和稳定性。
自动化系统集成
03
将机构与自动化系统集成，实现远程监控、故障诊断和预测性
详细描述
摄影升降装置中的平面四杆机构由支架、滑轨、连杆和摄像设备组成。通过电机驱动，滑轨带动连杆运动，使摄 像设备实现升降。平面四杆机构在摄影升降装置中保证了摄像设备的稳定性和精确性，为拍摄高质量的画面提供 了保障。
06 平面四杆机构的未来发展 与挑战
新材料的应用
高强度轻质材料
采用高强度轻质材料，如碳纤维复合材料和铝合 金，以提高机构的强度和减轻重量。
运动特性分析
运动特性
分析平面四杆机构的运动特性， 包括运动范围、运动速度和加速 度等，以及各杆件之间的相对运
动关系。
运动轨迹
研究平面四杆机构中各点的运动轨 迹，包括曲线的形状、变化规律和 影响因素。
运动学分析
通过建立平面四杆机构的运动学方 程，分析其运动规律，为机构的优 化设计提供理论依据。
受力特性分析
实例二：搅拌机
平面四杆机构课件
介绍滑块机构的结构和运动方式，以及在传 动系统中的应用。
运动分析
分析平面四杆机构的转角、转速和加速度，以了解其运动特性和性能。
拉格朗日动力学方程
使用拉格朗日动力学方程来描述平面四杆机构的运动方程，并探讨其动力学特性。
运动规律和行程设计
讲解平面四杆机构的运动规律和行程设计
本课件介绍平面四杆机构的基本概念、定义、特点以及常见类型。包括运动 副和约束副，运动分析和转角、转速、加速度分析，以及结构设计和齿轮传 动设计。展示实例和应用领域。
基本概念
介绍平面四杆机构的基本概念，包括其构成要素、运动方式和作用。
四杆机构的定义
详细解释四杆机构的定义，并讨论其在机械工程中的重要性。
结构设计
讨论平面四杆机构的连杆参数设计，轴承选型和布置设计，以及齿轮传动设 计和杆件配重设计。
实例演示
通过实例演示，展示平面四杆机构在工程实践中的应用，以及解决的具体问 题。
案例分析和实验
通过案例分析和实验，深入了解平面四杆机构的工作原理和性能，以及应用 的局限性。
展示动画演示
使用动画演示的方式展示不同类型平面四杆机构的运动特性和工作过程。
平面四杆机构的基本特点
探讨平面四杆机构的基本特点，如连杆长度比例、工作空间和运动自由度。
常见类型
平行四杆机构
介绍平行四杆机构的结构和运动特点，以及 在工程领域中的应用。
摺线机构
讨论摺线机构的设计原理和运动特性，以及 在汽车工程中的应用。
菱形机构
解释菱形机构的结构和运动原理，以及其在 工业制造中的应用。
数据结果展示
展示通过实验和仿真获得的数据结果，以评估平面四杆机构的性能和效果。
总结
平面四杆机构
这些机构生活有哪些作用
机械手臂：在机械手臂中，通 常会使用双摇杆机构来驱动手 臂的伸缩和旋转，以实现机械
手臂的各种动作
汽车门窗：在汽车中，门窗的 开合机构通常会使用曲柄摇杆 机构或双曲柄机构来实现，以 提供稳定且平滑的开合体验
儿童玩具：许多儿童玩具中也 会使用到平面四杆机构，例如 玩具车、玩具飞机等，以实现
平面四杆机构在各种生活和工业应用中有着广泛的作用。由于其结构简单，易于制造 和调节，因此被广泛应用于实现各种运动规律和运动轨迹。以下是几种常见的应用
摄影机或摄像机：在摄影机或摄像机的镜头伸缩装置中，通常会使用双曲柄机构或双 摇杆机构来驱动镜头的伸缩，以实现精确控制和稳定的拍摄效果
打印机和复印机：在打印机和复印机的打印头或扫描头部分，可能会使用到曲柄摇杆 机构或双曲柄机构来驱动打印头或扫描头的移动，以实现高精度的打印和复印效果
有哪些地方用到的原理
总的来说，平面四杆 机构是一种非常有用 的机械元件，它的原 理被广泛应用于各种 不同的机械系统和设 备中
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平面四杆机构
汇报人：xxx
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1
平面四杆机构分类那些机构
2
这些机构生活有哪些作用
3
有哪些地方用到的原理
1 平面四杆机构分类那 些机构
平面四杆机构分类那些机构
平面四杆机构是一种常 见的机械机构，它由四 个刚性杆组成，且所有
杆件在同一直线上
根据杆件的不同组合和 运动特征，平面四杆机 构可以分为以下几类
01
曲柄摇杆机构： 曲柄为主动件， 摇杆为从动件， 曲柄的转动转化 为摇杆的摆动
平面四杆机构分类那些机构
02
双曲柄机构：两 个曲柄协同转动， 其中一个是主动 件，另一个是从 动件
平面四杆机构
概念
由四个刚性构件用低副链接组成，各个运动构 件均在同一平面内运动的机构。
2 3 1 4 曲柄： 摇杆： 能作整周转动的连架杆。 只能在一定角度范围内摆动的连架杆。
构件1，3
---连架杆
构件 2
构件 4
--- 连杆
--- 机架
基本类型
所有运动副均为转动副的四杆机构称为 铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形 式，其他四杆机构都可以看成是在它的基础 上演化而来的。 铰链四杆机构分为三种基本形式，即曲 柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。
5
6
3
3.双摇杆机构
两连架杆均为摇杆的平面四杆机构称为双摇 杆机构。
D
E
C
A B
转向机构
平面四杆机构类型的判断条件： 杆长之和条件：平面四杆机构的最短杆和最长杆的长 度之和小于或者等于其余两杆长度之和。
b c a d
若不满足杆长和条件： 该机构只能是双摇杆机构。
在满足杆长和的条件下：
（1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，该
机构为双曲柄机构。
（2）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整 转副，该机构为曲柄摇杆机构. （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。
基本类型
1.曲柄摇杆机构 在平面四杆机构中，若两个连架杆一个为曲柄，另 一个为摇杆，则此平面四杆机构称为曲柄摇杆机构。通 常曲柄1为原动件，作匀速转动；而摇杆3为从动件，作 变速往复摆动。
2 1
雷达天线俯仰机构
3
4
2.双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的平面四杆机构称为双曲 柄机构。
ห้องสมุดไป่ตู้
2 1 4
惯性筛
3平面四杆机构
第三节 平面机构的自由度二、平面机构自由度计算的注意事项1.复合铰链两个以上构件在同一处以同轴线的转动副相联，称为复合铰链。
处理方法：若有m 个构件组成复合铰链，则复合铰链处的转动副数应为（m-1）个。
在计算机构自由度时应注意识别复合铰链，不要把它当成一个转动副进行计算。
2.局部自由度与机构运动无关的构件独立运动称为局部自由度。
处理方法：在计算机构自由度时，局部自由度应略去不计。
3.虚约束机构中与其他约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束称为虚约束。
处理方法：在计算机构自由度时，应除去不计。
出现的场合：（1）两构件间形成多个具有相同作用的运动副。
1）、两构件在同一轴线上形成过个转动副。
2）、两构件形成多个导路平行或重合的移动副。
3）、两构件组成多处接触点公法线重合的高副。
（2）两构件上联接点运动轨迹相互重合。
（3）机构中具有对运动不起作用的对称部分。
三、 机构具有确定运动的条件机构的自由度即是平面机构所能有的独立运动的数目。
当机构自由度大于零，机构才能运动，只有给机构输入的独立运动数目与机构自由度相等，该机构才能有确定的运动。
机构具有确定运动的条件：机构的原动件数目W 等于机构的自由度数F ，即：W=F ≠0第三章 平面连杆机构第一节 概述平面连杆机构：由若干个构件通过低副联接而成的机构，又称为平面低副机构。
低副机构运动具有可逆性,即不管以哪个构件为机架,以哪些构件做为原动件,各构件的相对运动规律是不变的.平面连杆机构的优点：b（1）由于低副为面接触，故传力时压强小、磨损少，且易于加工和保证较高的制造精度;（2）能方便地实现转动、摆动和移动等基本运动形式及其相互转换；（3）能实现多种运动轨迹和运动规律，以满足不同的工作要求。
平面连杆机构的缺点：（1）由于低副中存在着间隙，机构将会产生运动误差，不能准确地实现工作机构的运动要求；（2）不易实现精确的复杂运动。
第二节四杆机构的基本形式及其演化平面四杆机构分类：铰链四杆机构（基本形式）、滑块四杆机构（演化形式）一、平面四杆机构的基本形式铰链四杆机构：构件间都是转动副的平面四杆机构。
平面四杆机构的类型,特点及应用概念
平面四杆机构的类型,特点及应用概念平面四杆机构是一种重要的机械构件，具有固定点簇、连杆及活动点簇等关键组成部分。
根据不同的连接方式和功能需求，平面四杆机构可以分为平行四杆机构、菱形四杆机构、双曲线四杆机构、半圆四杆机构等多种类型。
下面本文将对这些机构类型的特点及应用进行相关介绍。
一、平行四杆机构平面四杆机构中的平行四杆机构，最为常见。
平行四杆机构由两对等长连杆组成，各自平行滑动，所以叫做平行四杆机构。
平行四杆机构的特点是连接点严格固定，适合转动相同方向的连续运动，如车床上的顶轴和平面磨床的进给机构就采用了平行四杆机构。
二、菱形四杆机构菱形四杆机构是由一对等长的对边固定的菱形和一对等长杆件组成的机构。
其中，两个杆件与菱形的对角线相连，另外两个杆件则与菱形两条平行线相连。
通过这样的联结方式，菱形四杆机构可以实现不同方向的运动，如旋钮开关，废乳机械的减速机构等都采用了菱形四杆机构。
三、双曲线四杆机构双曲线四杆机构是由双曲面、两个相交的固定点、两个关节和两个等长杆组成的平面四杆机构，主要是用来实现一定的负载传递和动力，例如工件阻力和重力等。
双曲线四杆机构的优点在于具有一定的自适应能力，可以自动调整杆长度，达到更稳定的运动效果。
应用领域包括夹持，钻床等。
四、半圆四杆机构半圆四杆机构是由两条半圆弧及两对连杆构成的平面四杆机构。
通过调整连接点的位置及杆长度，可以实现转轴轨迹的变化。
半圆四杆机构在工业生产中被广泛应用，如水平挖掘机，转子泵等。
在应用平面四杆机构的过程中，大多数机构的运动往往还需要与其它机构进行配合才能实现更复杂多变的功能。
此外在机器人领域中，四杆机构也得到了广泛应用，如各类机器人的手臂，就是利用四杆机构的特性来完成精细灵活的动作。
总的来说，平面四杆机构是机械领域中一类非常基础且重要的构件。
通过不同的连接方式和调整，可以实现多样化的运动功能，并被广泛应用在工业生产及机器人领域中。
平面四杆机构
急回运动特性概念： 在曲柄摇杆机构中，曲柄作等速回转运动，而摇杆空回行程 的平均速度大于工作行程的平均速度的性质。
2、死点位置：（主动件条件）
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 。
B F
A
B C F A C D D
（2）取最短杆的相邻杆为机架时，该机构为曲柄摇杆机构 （3）取最短杆的相对杆为机架时，该机构为双摇杆机构 若：最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和时： 不论取哪一杆为机架，都无曲柄存在， 机构只能为双摇杆机构。
练习1：判断下列铰链四杆机构的类型
b 1、a=20,b=50,c=30,d=45 c
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，可得到铰链四杆 机构的其它演化形式。
一、曲柄滑块机构： 改变构件的形状和运动副
二、导杆机构： 选用不同的构件为机架 三、摇块机构和定块机构： 选用不同的构件为机架 四、双滑块机构： 改变构件的形状和运动副 五、偏心轮机构：扩大转动副
1 4 3
2
2 3 1 4
一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动尺寸
摇杆长 →∞ ββ →直线
摇杆3 →滑块 转动副D →移动副
曲柄滑块机构
运动特性：
偏置曲柄滑块机构
e—称为偏距
e≠0，偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 e=0， 对心曲柄滑块机构
二、导杆机构： 选用不同的构件为机架
杆4称为导杆 滑块3沿导杆 移动并绕C点 转动
1、主动曲柄作等角速转动； 从动件曲柄也以相同角速度转动。
2、当四个铰链中心处于同 一直线上时，将出现运动 不确定状态。
平面四杆机构ppt课件
摄影三脚架中的平面四杆机 构通常由三根支撑杆和若干 个连接杆组成。
三根支撑杆通常具有较好的 弹性和韧性，可以适应不同 地形和环境，提供稳定的支 撑效果。连接杆则将三根支 撑杆连接在一起，形成稳定 的三角形结构。
挖掘机机构
挖掘机是一种广泛应用于建筑、道路 、矿山等领域的工程机械设备。它的 主要功能是通过挖掘斗的升降、旋转 和移动来实现挖掘作业。
作用
03
连杆在机构中起到传递运动和动力的作用，还可以改变运动的
方向。
转动副
定义
转动副是平面四杆机构的基本组成之一，是一种 连接两个构件的相对转动的运动副。
特点
转动副由两个构件组成，一个构件作为固定轴， 另一个构件围绕固定轴旋转。
作用
转动副在机构中起到传递运动和动力的作用，同 时也可以改变运动的方向。
双摇杆机构
由两个摇杆和两个连架杆组成的平面四杆机构。双摇杆机构中，两个摇 杆长度相等且平行，连架杆相对摇杆做往复摆动，可以实现将摇杆的往 复摆动转换为连架杆的往复摆动。
平面四杆机构的应用
实例1
缝纫机踏板机构。当脚踏板低速转动时，通过一个曲柄摇杆 机构将脚踏板的往复摆动转换为缝针的上下摆动；当脚踏板 快速转动时，通过一个双曲柄机构将脚踏板的往复摆动转换 为缝针的上下摆动。
利用计算机辅助设计软件进行 数值仿真，通过对机构参数的
调整，实现最优设计。
基于实验设计的优化
通过实验测试机构的性能，利 用实验设计方法对机构进行优 化。
基于人工智能的优化
利用人工智能算法，如神经网 络、遗传算法等，对机构的参 数进行优化。
多学科优化方法
综合考虑机构的多学科因素， 如结构、运动、动力学等，实
转向机构是汽车底盘的一个重要组成部分，它的 主要功能是控制汽车的行驶方向，使车辆能够按 照驾驶员的意愿进行转弯或者改变行驶方向。
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智勇闯关 举一反三
15
课上讲授——环节一 玩具导入 激发兴趣
的构靠提 ？件内出
传部铲 递的土 运哪机 动些是
观察思考
16
得出结论：铲土机为了 保证铲斗的平行移动， 防止泥土流出利用平面 四杆机构来实现运动的。
17
玩具导入 激发兴趣
任务实施 探究新知
作品评价 学生总结
课堂小结 巩固新知
动手操作 吸引注意力
23
小组合作
动手
验证
讨论
总结
自主学习
最短杆与最长杆长度之 和小于或等于其余两杆 长度之和时有曲柄存在
铰链四杆机构中曲柄的 存在与杆长是否有关
进阶任务
24
是不是只要 满足杆长和 这个条件， 就有曲柄存 在呢？
最长杆长和最短杆长
100
+
40
100
+
40
100
+
40
VS 其余两杆和
＜ 80 + 70 ＝ 80 + 60 ＞ 80 + 50
热身任务 进阶任务 挑战任务
展示成果 自评互评 老师总评
智勇闯关 举一反三
18
课上讲授——环节二 任务实施 探究新知
任务驱动
热身任务
教师提出 问题 学生归纳 总结
进阶任务
教师演示 提问 学生自主 探究 电脑制作
挑战任务 闯关游戏
将技能知识 应用于实践
突出重点 突破难点
19
热身任务
提问：以上这三 各幅自动包画含和几铲个土曲机柄？
有无曲柄
有 有 无
挑战任务
组长
机架组
连架杆 1组
解说员 记录员 自评员
互评员
25
连架杆 2组
连杆组
挑战任务
26
由浅入深 符合认知规律
辅助参与
提问
引导
回答
快速判断四杆机构 类型的方法
改最短杆的角色
在满足了杆长和条件的基础上
27
玩具导入 激发兴趣
任务实施 探究新知
作品评价 学生总结
课堂小结 巩固新知
动手操作 吸引注意力
热身任务 进阶任务 挑战任务
展示成果 自评互评 老师总评
智勇闯关 举一反三
28
序号
条件
最短杆作用
1
连架杆
“最佳团队” 2 最短杆+最长杆≤其余两杆之和
3
机架 连杆
4
连架杆
机构类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄摇杆机构
闯关游戏
双曲柄
29
双摇杆
曲柄摇杆
双摇杆
30
闯关游戏
平面四杆机构
汇报内容
1. 教学分析 2. 教学策略 3. 教学过程 4. 教学反思
1
教学分析
01
02
03
04
2
教学分析
教材的地位 和作用
学情分析
教学目标
教学重点、 难点
3
教学分析——教材的地位和作用
本书是中等职业教育课程改 革国家规划新教材，编写过程中 贯彻“以服务为宗旨、以就业为 导向”的职教理念，选取的案例 贴近生活、贴近生产实际。
教
法
讲解示范 引导学生主动构建知识和技能体系
总结归纳 分组讨论 培养学生合作意识、沟通能力
9
教学过程
01
02
03
04
10
教学过程——设计思路
课前准备 课上讲授 课后拓展
目的：让学生从任务中学，到任务中练，最后到任务中用。真正的学以致用。
11
教学过程——课前准备 预习新知
提供教学案例 提供课前预习
34
教学反思
01
02
03
04
任务
自主
驱动
做中教
探究
做协作中学
31
玩具导入 激发兴趣
任务实施 探究新知
作品评价 学生总结
课堂小结 巩固新知
动手操作 吸引注意力
热身任务 进阶任务 挑战任务
展示成果 自评互评 老师总评
智勇闯关 举一反三
32
板书设计
铰链四杆机构的类型及判定
一、铰链四杆机构的
二、铰链四杆机构类型判定
基本形式
1.曲柄存在的条件
2.类型判定
1.曲柄摇杆机构 （1）杆长和条件：最
•参与竞争意识 •团队合作能力 •自主学习能力
6
教学分析——教学重、难点
重
铰链四杆机构
的基本类型
点
熟练进行电话交流
难
铰链四杆机构
曲柄存在的条件
点
7
教学策略
01
02
03
04
8
教学策略——教法、学法
观察思考 玩具激学
激发学生学习兴趣、走进课堂
学 自主探究 法
举一反三
做中学 做中教
任务驱动 提高学生解决实际问题的能力
2.双曲柄机构 3.双摇杆机构
长杆与最短杆长度之 和小于或等于其余两 杆长度之和。
（2）连架杆与机架两
者之一为最短杆。
是否满足杆 长和条件
满足
最短杆 位置
连架杆
机架 连杆
基本类型
曲柄摇杆 双曲柄 双摇杆
不满足
双摇杆
33
教学过程——课后拓展 布置作业 拓 在微信学习群中发布港口起吊机视频，让学生利用本节课所讲重点、 展 题 难点知识动手制作港口起吊机的简易模型”。
12
教学过程——资源共享
教学过程——课上讲授
玩具导入 激发兴趣
任务实施 探究新知
作品评价 学生总结
13
课堂小结 巩固新知
3分钟
70分钟
10分钟
5分钟
一个满怀激情的教师
14
玩具导入 激发兴趣
任务实施 探究新知
作品评价 学生总结
课堂小结 巩固新知
动手操作 吸引注意力
热身任务 进阶任务 挑战任务
展示成果 自评互评 老师总评
的运动有什么相 同和不同之处？
前轮转向机构
惯性筛
20
不同的机构类型
学
教
生
师
能整周转动的连架杆
的 疑
运曲动差柄异
问
的
引导ART
只有一个曲柄的是曲柄摇杆机构。 有两个曲柄的是双曲柄机构。 没有曲柄的是双摇杆机构。
21
进阶任务
进阶任务
22
铰链四杆机构中曲柄的存在和杆长有关
101100000
进阶任务
第六章第二节——平面四杆机构 计划课时：2课时
4
教学分析——学情分析
教学对象 14级数控专业二年级学生
实践 经验
综合运 用能力
自信心 缺乏
不足
优点
思维 敏捷
理论基础 已具备
凝聚 力强
5
教学分析——教学目标
知识 技能
•铰链四杆机构的类型 •判别方法
过程 方法
情感态度 价值观
•主观能动性 •思维的积极性 •分析解决问题的能力