铰链四杆机构类型的判别共34页
铰链四杆机构的三种基本类型判别流程
铰链四杆机构的三种基本类型判别流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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铰链四杆机构的三种基本类型判别流程
铰链四杆机构的三种基本类型判别流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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铰链四杆机构类型
铰链四杆机构类型
铰链式四杆机构类型
铰链式四杆机构是机械运动控制中比较常见的机构之一，可用于构造二维，三维的空间运动系统。
它是由四根节点可以移动的直线杆构成的，其中，两根杆之间是由铰链连接的，由它构成的空间运动系统可以实现四维以上的复杂运动。
常见的铰链四杆机构类型有：
一、四根杆构成的双平移铰链四杆机构：由四根杆组成，其中，两根杆是等长的，并且使其两端分别与移动平面的定位点相连，另外两根杆的长度可以不等，这样就可以构成一个双平移的铰链四杆机构。
二、梁铰链四杆机构：由四根杆构成的，其中，两根杆的长度可以不等，而两杆的中点分别与移动平面定位的点相连接，形成一个梁状的铰链四杆机构。
这种机构由于其结构简单，因此它可以用于构成一个简单的空间运动系统。
三、双曲线铰链四杆机构：由四根杆构成，其中，两根杆的长度可以不等，且两根杆中间的四个端点分别与移动平面定位的点相连，可以构成一个双曲线的铰链四杆机构，这种机构可以实现三维空间运动。
四、蝶形铰链四杆机构：由四根杆构成，其中，两根杆长度相等，且两根杆的中间的四个端点分别与移动平面定位的点相连，可以构成一个蝶形的铰链四杆机构，这种机构可以实现四维或更高维度的空间运动。
铰链四杆机构类型的判别[优质课类]
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判
课堂内容
20
三、实例分析,练习巩固 10′
教师讲解例题
45
33
20
55
分析详尽
解题完整
课堂内容
21
三、实例分析,练习巩固 10′
85
学生练习
40
45
18
75 25
35 40
设计意图
巩固所学知识，教师从练习 中获得反馈信息，了解学生 掌握情况。
课堂内容
22
三、实例分析,练习巩固 10′
推论 有曲柄存在的条件
①Lmax + Lmin ≤ L′+ L″ ②连架杆或机架中必有一杆 为最短杆
课堂内容
23
四、以实证理，理实一体 12′
动手设计制作
课堂内容
24
五、评价小结,布置作业 5′
你学了。。。
查漏补缺
你学会了。。
你体会了。。
课堂内容
25
五、评价小结,布置作业 5′
学生互评
教师评价
学生自评
指标
标准
实验完成情况 能及时正确的按要求完成实验。
8
教法设计
“兴趣是最好的老师”——爱因斯坦
图示法 实验法
课堂内容
9
教法设计
“兴趣是最好的老师”——爱因斯坦
图示法 实验法 问题引导法
课堂内容
10
教法设计
“兴趣是最好的老师”——爱因斯坦
图示法 实验法 问题引导法 练习法
课堂内容
11
学法指导
合作学习 观察分析
分组实验 实例练习
自主探究
动手制作
课堂内容
能力拓展题
提高学生用所学知识解决实际问 题的能力，培养学生的工程意识。
铰链四杆机构类型的判别及应用
架 杆相 对机 架运 动形 式的 不同 ， 铰链 四杆 机构可 以分 为三种 基本 型式 ： 曲柄 摇 杆 机构 、 双 曲柄机 构 、 双 摇杆 机构 。 这 三 种型 式 的区别 在 于机 构 中是否 存在 曲 柄， 这 主要 与机 构 中各 杆 的相对 长度有 关 。 由于 平面机 构运 动简 图最 显著 的特 征 是它 撇开 了物体 的具 体 形状 与尺 寸 ， 表达 了构 件 与构件 之 间的 相对运 动 关 系。 机 构 中各杆 的相对 长度 不是 构件 的实 际长度 ， 而 是相邻 的 回转副 之间 的距 离， 它与构 件 的具体 形状无 关 。 所 以我们在 研究 铰链 四杆 机构 时为 了使 问题 简 化， 用 平 面机构 运动 简 图来揭 示机 构 的运动 规律 和特性 。 铰链 四杆 机构 类 型的 判别 铰链 四杆机构 三种基本 类型的 不同点主要 是它 的连架杆 是否为 曲柄 。 实 际 生产 中， 驱动机 械的原 动机 （ 电动 机、 内燃 机 等） —般 都是做 整周运 动的 ， 因此要 求机 构 的主动 件也 能做整 周转 动 ， 即原 动件 为曲柄 。 在 四杆机 构 中是否存 在 曲
足 ：
１ １ ＋ ｌ ４ ≤ ｌ ２ ＋ ｌ ３
（ Ｉ － １ ）
当ＡＢ 杆能 转 至位置 Ａ Ｂ ／ ／ 时， 在 ＡＢ ／ ／ Ｃ ／ ／ Ｄ中 ， 各 杆 长度 关系应 满足 ： 厶≤（ 一‘ ） ＋ 厶 即 Ｚ ＋ 上≤１ ３ ＋ １ ． （ １ － ２ ）
上 ≤（ ‘ 一‘ ） ＋
一
≤ ， 』 ｌ ≤厶， ≤‘
（ １ — — ４ ）
由式 １ － ４ 可知 ， ｌ ｌ 为 最短 杆 。 若‘ ≤‘ ， 同样 可得 到 ：
铰链四杆机构类型的判定
铰链四杆机构基本类型的判别准则：
a)当铰链四杆机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两 杆的长度之和（即：满足杆长和条件）则：
三种类型 曲柄摇杆机构
双曲柄机构 双摇杆机构
存在条件 以最短为连架杆
以最短杆作为机架 以最短杆为连杆
b)当铰链四杆机构中最短杆与最长杆之和大于其余两杆的长 度之和（即Lmin +Lmax＞ L‘+L‘‘ ），机构无曲柄存在， 则无论最短杆在哪个位置，均只能构成双摇杆机构。
C BAD Nhomakorabea判断图示四杆机构是什么机构？（单项选择题）
1、
A 曲柄摇杆机构
B 双曲柄机构 C 双摇杆机构
2、
A 曲柄摇杆机构
B 双曲柄机构 C 双摇杆机构
3、
A 曲柄摇杆机构 B 双曲柄机构 C 双摇杆机构
4、
A 曲柄摇杆机构
B 双曲柄机构
C 双摇杆机构
1、铰链四杆机构中曲柄存在的条件
2、铰链四杆机构基本类型的判定方法
1、课本第138页，习题6-6题
谢谢大家！！
4——机架
复2、铰链四杆机构的基本类型有哪些？ 习 ：
应用实例：
复 习 ：
应用实例：
复 习 ：
应用实例：
起重机
铰链四杆机构的三种基本类 型的区别在于机构中是否存在曲 柄，存在几个曲柄。 机构中是否存在曲柄与各构件相对长度以 及最短杆的位置 有关。
铰链四杆机构曲柄存在的条件如下：
条件一： 最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆 长度之和。 简称杆长和条件 即： Lmin +Lmax ≤ L‘+L‘‘ 条件二： 最短杆为连架杆或机架。 简称最短杆条件 即：最短杆不能为连杆
铰链四杆机构类型判别的简易方法
铰链四杆机构类型判别的简易方法摘要：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。
了解和熟悉各种常用机构的概念、应用特点、种类对生产的指导作用意义重大。
其中，铰链四杆机构是最常用的机构，且可演化成其他很多常用机构，因此学懂学好这部分知识内容对生产具有非常重大的指导作用。
但近年来职业学校招收的学生素质普遍下降，多是一些升学无望的学生，他们中间很大一部分学生学习态度不明确、学习能力有限、学习动力不足，因此，用浅显的语言讲清、讲透主要知识点，使学生听懂学会就显得至关重要，介绍了一种简单易懂的判别铰链四杆机构的方法。
关键词：铰链四杆机构；分类；方法；学生一、铰链四杆机构的概念平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或移动副相互连接而成，在同一平面或相互平行平面内运动的结构。
它能够实现某些较为复杂的平面运动，广泛用于传递动力和改变运动形式。
平面连杆机构中的移动副都是低副，因此平面连杆机构是低副机构。
最常用的平面连杆机构是具有四个构件（包括机架）的低副机构，称为平面四杆机构。
构件间以四个转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链连杆机构，简称铰链四杆机构。
铰链四杆机构是四杆机构的基本形式，也是其他多杆机构的基础，熟悉和掌握铰链四杆机构的相关知识对生产具有重大的指导作用。
二、铰链四杆机构的分类如上图所示，在铰链四杆机构中，固定不动的构件4称为机架，不与机架直接相连的构件2称为连杆，与机架相连的构件1、3称为连架杆。
在连架杆中，能绕转动副轴线作整周旋转的称为曲柄，不能绕转动副轴线作整周旋转的称为摇杆。
这样铰链四杆机构按两连架杆的运动形式不同，可分为曲柄摇杆结构、双曲柄结构和双摇杆机构三种基本类型。
三、铰链四杆机构类型的判别方法曲柄是能作整周旋转的连架杆，只有这种能作整周旋转的构件才能用电动机等连续转动的装置来带动，所以，能作整周旋转的构件在结构中具有重要地位，即曲柄是结构中的关键构件。
铰链四杆机构中是否存在曲柄，主要取决于机构中各杆的相对长度和机架的选择。
判断铰链四杆机构类型的几点原则
判断铰链四杆机构类型的几点原则铰链四杆机构是一种常见的机构类型，其结构具有简单、可靠等
特点，并被广泛应用于各种机械装置中。
要判断铰链四杆机构类型，
需要遵循以下几点原则。
1.根据铰链位置判断：铰链四杆机构是由铰链、连杆、定杆和推
杆等组成的，其中铰链是连接连杆和定杆的关键部件。
铰链位置的不同，可以判断铰链四杆机构的类型。
例如，在铰链位于连杆端部的情
况下，机构为简单的铰链四杆机构；而如果铰链位于定杆或推杆的中
间部位，则属于具有平移振动的铰链四杆机构。
2.根据连杆数量判断：铰链四杆机构的连杆数量有时也可以作为
判断的依据。
如果连杆的数量为2，那么铰链四杆机构为最简单的形式，称为单铰链四杆机构；而如果连杆数量为3，则构成三连杆铰链四杆机构。
3.根据相对运动类型判断：铰链四杆机构的运动类型可以分为转
动运动和平移运动两种类型。
如果机构的输出部件是以转动方式运动，则为旋转式铰链四杆机构；而如果输出部件的运动方式是平移，则属
于平移式铰链四杆机构。
总之，铰链四杆机构的类型可根据铰链位置、连杆数量和相对运
动类型等多种因素来判断。
这些原则不仅有助于对铰链四杆机构结构
的了解，也对于机械工程师在设计与选择铰链四杆机构时具有一定的
指导意义。
铰链四杆机构类型的判定
A.曲柄摇杆机构 B。双曲柄机构 C.双摇杆机构D. 以上答案均不对
练一练：
1、在图5-3中构成双曲柄机构的是（ A ）。
练一练：
1、如图所示铰链四杆机构构成曲柄摇杆机构时，须固定（ B ）。
A、杆AD B、杆AB或杆CD C、杆BC
D、杆AD或构
BC为机架——曲柄摇杆机构
CD为机架——双摇杆机构
AD为机架——曲柄摇杆机构
练一练：
1、铰链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和时，机构
__A___ 。
A.有曲柄存在 B。不存在曲柄 C. 有时有曲柄，有时没曲柄 D. 以上答案均不对
2、平面四杆机构中，如果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
是否满足曲柄存在的条件
满足 不满足
最短杆位置 连架杆 机架 连杆
基本类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 双摇杆机构
练一练：
1.铰链四杆机构的基本形式有哪几种？如图所示，已知铰链四杆机构各构件的长度分别
为 a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问当分别取AB.BC.CD.AD为机架时，将各
铰链四杆机构各杆的长度（mm）如下，取杆BC为机架，构成双曲柄 机构的是（ C ）。 A、AB=130,BC=150,CD=175,AD=200 B、AB=150,BC=130,CD=165,AD=200 C、AB=175,BC=130,CD=185,AD=200 D、AB=200,BC=150,CD=165,AD=130
第二步：铰链四杆机构类型的判定
1、取最短杆为连架杆
曲柄摇杆机构
1、取最短杆为机架
双曲柄机构
铰链四杆机构类型的判别共36页文档
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
铰链四杆机构类型的判别 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Hale Waihona Puke 37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
铰链四杆机构
结合现代控制技术和传感器技 术，实现铰链四杆机构的自动
化和智能化操作。
新型铰链四杆机构的设计
1 2 3
新型连杆机构设计
通过改变连杆的形状和长度，以及运动副的配置 方式，设计出具有优异运动特性的新型铰链四杆 机构。
优化设计方法
采用现代设计方法和优化算法，对铰链四杆机构 进行参数优化和结构设计，以提高其性能和可靠 性。
材料与制造工艺选择
根据机构的工作需求和性能要求，选择合适的材 料和制造工艺，以确保机构的制造精度和使用寿 命。
新型铰链四杆机构的性能评估与优化
运动学分析
通过运动学分析，研究新型铰链四杆机构的 运动规律和特性，为机构的性能评估和优化 提供理论依据。
动力学分析
进行动力学分析，研究机构在动态工作过程中的受 力情况和运动稳定性，为机构的优化设计提供指导 。
工作原理
工作原理
通过改变杆件长度或相对位置，使得 机构在运动过程中满足一定的几何关 系，从而实现所需的运动。
几何关系
通常涉及角度、距离、平行、垂直等 几何要素，通过这些要素的变化和组 合，实现所需的运动轨迹。
应用领域
工业领域
在各种机械设备中广泛应用，如 缝纫机、纺织机、印刷机等，用
于实现各种复杂的运动轨迹。
双摇杆机构通常用于实现复杂的运动轨迹或调整机械系统的 位置。
03
铰链四杆机构的设计与 优化
机构设计
确定机构类型
确定转动副和移动副
根据工作需求，选择合适的铰链四杆 机构类型，如曲柄摇杆机构、双曲柄 机构或双摇杆机构。
根据机构类型和设计要求，确定各杆 件之间的转动副或移动副，并选择合 适的轴承和导轨。
05
铰链四杆机构的改进与 创新
铰链四杆机构类型判别
01
求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值。
02
思考题：
练习：四杆机构中，机架长为30mm，两连架杆分别为30mm,两连架杆分别为15mm和40mm，若要该机构为曲柄摇杆机构。 试求连杆的长度范围。
01
思考题：
02
铰链四杆机构中曲柄存在的条件？
铰链四杆机构三种基本类型的判别方法？
取 为机架， 构成双曲柄机构；
取 为机架， 构成双摇杆机构。
最短杆的相邻杆
最短杆
最短杆的相对杆
[实验二]
返回
判别：Lmax+Lmin与L1+L2的关系？
解题步骤：
确定以哪根杆为机架？
例：如图所示铰链四杆机构中，已知LBC=50mm，LCD=35mm，LAD=30mm，AD为机架。 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，
202X
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铰链四杆机构 ——类型判别
汇报人姓名
汇报日期
机架、连杆、连架杆
（曲柄、摇杆）
2、铰链四杆机构有哪几种类型？
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
添加标题
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添加标题
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1、四杆机构有哪些构件组成？
复习：
看一看比一比
看一看比一比
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
[小结]
[作业]
课堂作业： 习题卷 课外作业： 思考在曲柄摇杆机构中以摇杆为主动件，则在运动中会发生什么情况？
双摇杆机构
一个曲柄
二个曲柄
无曲柄
是否有曲柄的存在？
那么，铰链四杆机构在什么情况下有曲柄呢？
以曲柄摇杆机构为例（设各杆长度依次为L1、L2、L3、L4，且L1<L4）
铰链四杆机构类型的判定
铰链四杆机构类型的判定一、引言铰链四杆机构是一种常见的机械传动装置，由四个杆件和若干个铰链连接而成。
它具有结构简单、运动自由度少等特点，被广泛应用于机械工程领域。
本文将深入探讨铰链四杆机构的类型判定方法。
二、铰链四杆机构的基本概念铰链四杆机构由四个杆件和若干个铰链连接而成。
其中，铰链是指两个杆件通过一个固定转动中心连接。
根据杆件之间的连接方式和运动特点，铰链四杆机构可以分为以下几种类型。
三、类型一：平面四杆机构平面四杆机构是指四个杆件都在同一个平面内运动的机构。
它的特点是运动自由度为1，即只能实现平面内的直线运动或旋转运动。
1. 平面四杆机构的判定条件•杆件数量：平面四杆机构由四个杆件构成。
•铰链数量：平面四杆机构至少有四个铰链连接杆件。
•运动自由度：平面四杆机构的运动自由度为1，即只能实现平面内的直线运动或旋转运动。
2. 平面四杆机构的实例•摇杆机构：由一对相互平行的摇杆和两个铰链连接构成。
常用于发动机的气门传动系统。
四、类型二：空间四杆机构空间四杆机构是指四个杆件不在同一个平面内运动的机构。
它的特点是运动自由度为3，即可以实现空间内的任意运动。
1. 空间四杆机构的判定条件•杆件数量：空间四杆机构由四个杆件构成。
•铰链数量：空间四杆机构至少有四个铰链连接杆件。
•运动自由度：空间四杆机构的运动自由度为3，即可以实现空间内的任意运动。
2. 空间四杆机构的实例•机械手臂：由多个杆件和铰链连接构成，用于工业生产线上的物料搬运和装配操作。
五、类型三：平面与空间结合的四杆机构平面与空间结合的四杆机构是指四个杆件中有部分在同一个平面内运动，有部分在不同平面内运动的机构。
1. 平面与空间结合的四杆机构的判定条件•杆件数量：平面与空间结合的四杆机构由四个杆件构成。
•铰链数量：平面与空间结合的四杆机构至少有四个铰链连接杆件。
•运动自由度：平面与空间结合的四杆机构的运动自由度为介于1和3之间，可以实现平面内的直线运动或旋转运动，同时还可以实现空间内的部分运动。
铰链四杆机构的判定
3）、验证自己设计的铰链四杆机构。 验证自己设计的铰链四杆机构。 验证自己设计的铰链四杆机构
4）、根据学生完成情况做出适当的补充和调 整 5）、最后总结巩固完成教学。 练习： 练习：AB=150mm,BC=200mm,CD=175mm,AD=210mm。
二、学生学习情况分析
考虑到我们的学生在以后的工作中更多的是直接 用我们现在所学的知识，所以在本节的学习中，我 将直接告诉学生判别方法，而省去了推倒过程，让 学生更多的去练习应用这些判别方法。
三、教学目标:根据大纲要求，结合学生
特点，我将教学目标定为知识目标，能力 目标两个方面。 知识目标： 掌握铰链四杆机构三种基本类 型的判别方法。 能力目标： 培养学生应用知识、协作学习 的能力。
四、重点与难点 铰链四杆机构对于指导实践生产有着重要 意义，所以把它定为教学重点。而铰链四杆 机构基本类型的判别方法相对学生的基础而 言有一定的难度，所以把它定为教学难点。 五、教学方法 以学生设计并验证铰链四杆机构为主，辅 以教师的讲解。
六、教学过程设计
1、新课导入 以我们日常生活中所见 到的一些常用机械为例提问。 这些常用机械属于我们所学 的机构中的那一种，如何去 设计一些简单的铰链四杆机 构。
2 、教学过程
1）铰链四杆机构的判别方法。
（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其它两杆的长 度之和。 最短杆为机架————双曲柄机构 最短杆为连杆————双摇杆机构 最短杆为连架杆———曲柄摇杆机构 （2）最短杆与最长杆的长度之和大于其它两杆的长度之和。 双摇杆机构
2）、 ）、学生用上面告诉的铰链 ）、 四杆机构的判别方法自己设 计简单的铰链四杆机构。
如何判断铰链四杆机构的类型
如何判断铰链四杆机构的类型教学方案设计本次课使用的外语单词类型type曲柄Crank长度Length铰链四杆机构Four bar linkage mechanism 双曲柄机构Double crank mechanism双摇杆机构Double rocker mechanism曲柄摇杆机构Crank and rocker mechanism单元教学进度步骤教学内容及能力/知识目标教师活动学生活动时间（分钟）复习回顾1）铰链四杆机构的三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构，双摇杆机构。
2）铰链四杆机构各杆件的位置。
通过提问复习铰链四杆机构的三种基本类型。
铰链四杆机构各杆件的位置。
思考、在引导文上填写，回答提问。
1’1问题导入根据图片、动画和实物模型来判别铰链四杆机构的类型。
提问：如果没有运动仿真动画，也没有实物或模型可供观察，如何判断铰链四杆机构的类型？通过提问调动学生学习兴趣。
判断汽车前窗刮雨器和剪板机中铰链四杆机构的类型。
2’2分组模拟分组将自制的铰链四杆机构装配好，合作进行运动仿真填写关于杆长和类型的表格。
组织各组进行铰链四杆机构选择不同机架时，运动类型的演示。
分成将自制的铰链四杆机构用螺栓装配好，分别以不同杆件作为机架，进行运动仿真模拟，判断铰链四杆机构的类型并做好记录。
5’杆长条件Lmin +Lmax < L′+L〞类型长度（mm）70 180 200 250杆件位置机架连架杆连杆连架杆双曲柄机构连架杆机架连架杆连杆曲柄摇杆机构连杆连架杆机架连架杆双摇杆机构连架杆连杆连架杆机架曲柄摇杆机构杆长条件Lmin+Lmax＝L′+L〞类型长度（mm）70 140 180 250杆件位置机架连架杆连杆连架杆双曲柄机构连架杆机架连架杆连杆曲柄摇杆机构连杆连架杆机架连架杆双摇杆机构连架杆连杆连架杆机架曲柄摇杆机构杆长条件Lmin+Lmax >L′+L〞类型长度（mm）70 190 270 140杆件位置机架连架杆连杆连架杆双摇杆机构连架杆机架连架杆连杆双摇杆机构连杆连架杆机架连架杆双摇杆机构连架杆连杆连架杆机架双摇杆机构师生根据各组填写的表格数据，共同进行总结推理，得出曲柄存在的条件。