平面四杆机构教案
机械原理教案 平面连杆机构及其设计
第八章平面连杆机构及其设计§8-1、连杆机构及其传动特点1、连杆机构及其组成。
本章主要介绍平面连杆机构（所有构件均在同一平面或在相互平行的平面内运动的机构）组成：由若干个‘杆’件通过低副连接而组成的机构。
又称为低副机构。
2、平面连杆机构的特点（首先让学生思考在实际生活中见到过哪些连杆机构：钳子、缝纫机、挖掘机、公共汽车门）1）运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击，易润滑，磨损小，寿命长；。
2）运动副元素简单（多为平面或圆柱面），制造比较容易；3）运动副元素靠本身的几何封闭来保证构件运动，具有运动可逆性，结构简单,工作可靠；4）可以实现多种运动规律和特定轨迹要求；（连架杆之间）匀速、不匀速主动件（匀速转动）→→→→→从动件连续、不连续（转动、移动）某种函数关系引导点实现某种轨迹曲线导引从动件（连杆导引功能）→→→→→引导刚体实现平面或空间系列位置5）还可以实现增力、扩大行程、锁紧。
连杆机构的缺点：1）由于连杆机构运动副之间有间隙，且运动必须经过中间构件进行传递，因而当使用长运动链（构件数较多）时，易产生较大的误差积累，同时也使机械效率降低。
2）连杆机构所产生的惯性力难于平衡，因而会增加机构的动载荷，所以连杆机构不宜用于高速运动。
3）难以精确地满足很复杂地运动规律（受杆数限制）4）综合方法较难，过程繁复；平面四杆机构的应用广泛，而且常是多杆机构的基础，本章重点讨论平面四杆机构的有关基本知识和设计问题。
§8-2、平面四杆机构的基本类型和应用（利用多媒体中的图形演示说明）1．铰链四杆机构的基本类型1）、曲柄摇杆机构曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件；摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件；（还可以举例：破碎机、自行车（人骑上之后）等）2）、双曲柄机构铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转动的机构。
还可以补充：平行四边形机构的丁子尺、工作台灯机构；火车驱动机构、摄影平台、播种料斗机构、关门机构等。
汽车机械基础教案单元4平面机构
主要教学内容及步骤模块二平面连杆机构Ⅰ新课导入四杆机构是平面连杆机构中最常见的形式，也是多杆机构的基础，广泛应用于各种机械和仪表中。
Ⅱ新课学习模块二平面机构的运动简图和自由度课题1 平面机构简介一、运动副及其分类1、低副2、高副二、机构的组成及分类1、组成：机架、原动件、从动件。
2、分类：按其运动看空间一般分为：平面机构、空间机构按运动副形式分：低副机构、高副机构。
课题2 铰链四杆机构的组成与分类任务描述与实施构件间的运动副均为转动副联接的四杆机构，称为铰链四杆机构。
由机架、连杆、连架杆组成。
一、曲柄摇杆机构在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。
主要教学内容及步骤牛头刨床横向进给机构，就是采用了曲柄摇杆机构。
应用实例：搅拌机、雷达天线二、双曲柄具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
举例：惯性筛主要教学内容及步骤三、双摇杆机构具有两个摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。
举例：港口用起重机。
Ⅲ复习铰链四杆机构的基本形式。
Ⅳ作业P206课外作业教学后记主要教学内容及步骤Ⅰ新课导入四杆机构是平面连杆机构中最常见的形式，也是多杆机构的基础，广泛应用于各种机械和仪表中。
Ⅱ新课学习课题三铰链四杆机构的基本特性任务描述与实施一、铰链四杆机构曲柄存在的条件1．若铰链四杆机构中最短杆与与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则：（1）取最短杆为连架杆时，构成曲柄摇杆机构。
（2）取最短杆为机架时，构成双曲柄机构。
（3）取最短杆为连杆时，构成双摇杆机构。
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，则无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。
二、急回特性机构有无急回特性，取决于急回特性系数K，K值愈大，急回特性愈显著，也就是从动件回程愈快；K=1时，机构无急回特性。
急回特性系数K与极位夹角有关， =0°时，K=1，机构无急回特性；＞0°时机构有急回特性，且愈大，急回特性愈显著。
平面连杆机构教案
授课题目：第3章平面连杆机构3.1铰链四杆机构的基本类型和应用3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别教学大纲要求：铰链四杆机构的基本类型和应用；铰链四杆机构的演化；曲柄存在的条件。
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握铰链四杆机构的基本类型；掌握曲柄存在的条件；掌握铰链四杆机构的演化方法。
教学重点及难点：重点：铰链四杆机构的演化；曲柄存在的条件。
难点：曲柄存在的条件。
作业、讨论题、思考题：综合题3－1课后总结分析：总结铰链四杆机构的演化结果；曲柄存在的条件。
如图3—1所示为一铰链四杆机构。
固定不动的杆4为机架。
与机架相连的杆1和杆3称为连架杆，其中能作整周回转的称为曲柄，只能在小于360º的一定范围内摆动的则称为摇杆。
连接两连架杆的杆2称为连杆。
图3—1对于铰链四杆机构，按照其连架杆是曲柄还是摇杆，可分为以下三种型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
3.1.1 曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。
如图3—2所示的雷达天线俯仰机构和图3—3所示的缝纫机踏板机构。
ABDCABDC图3—2 雷达天线俯仰机构 图3—3 缝纫机踏板机构3.1.2 双曲柄机构两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。
如图3—4所示的惯性筛的四杆机构就属于这种机构。
ABDC 12345E6图3—4当双曲柄机构中的四个杆件满足相对两杆平行且长度相等时，称为平行双曲柄机构或平行四边形机构。
它的运动特点是：两曲柄则以相同的角速度同向转动，而连杆作平移运动。
如图3—5所示的火车联动机构和图3—6所示的摄影平台升降机构。
机械基础 平面连杆机构的基本性质—曲柄存在的条件 公开课教案
公开课教案教学环节教学内容师生活动教学方法设计意图课前任务任务1 利用学习通完成微课《铰链四杆机构组成、类型及应用》学习任务2 完成章节小测验，查看学习成效任务 3 将自主学习过程中存在的疑问在讨论区留言，课上解决【教师】利用“超星”发布课前学习任务，收集学生任务完成数据【学生】完成课前学习任务，提出学习过程的疑问培养学生自主学习的能力一、知识回顾（5分钟）1.动手做一做，每位同学制作一组铰链四杆机构2.铰链四杆机构的组成？3.铰链四杆机构的基本类型？【教师】展示学生超星平台学习成果【学生】动手完成一个铰链四杆机构制作，并结合课前学习内容回答教师问题让学生动手制作，可以活跃课堂氛围，同时对课前自学内容进行简短的总结，为新课教学最好铺垫。
二、创设情境（2分钟）情境：识别生活中存在的铰链四杆机构送料机构——曲柄摇杆机构有一个曲柄车轮转向机构——双摇杆机构无曲柄惯性筛——双曲柄机构有两个曲柄【教师】提供生活中铰链四杆机构应用实例【学生】观察四杆机构运动过程，投票决定四杆机构类型。
创设情境多媒体展示启发式教学自主探究创设情境，引导学生发现生活中隐藏的铰链四杆机构，让学生学会观察和思考，提起学生学习兴趣，激发学习欲望。
启发学生的思维，让学生学会发现，学会探索。
三、新课讲授（30分钟）平面连杆机构的基本特性——铰链四杆机构曲柄存在的条件提出疑问：有曲柄＆无曲柄？一、新知：铰链四杆机构曲柄存在的条件曲柄存在条件之一：在铰链四杆机构其中三根杆长不变，观察第四根杆长变化对铰链四杆机构形式的影响结论：曲柄存在与杆长有关最短杆与最长杆和VS 其余两杆和有无曲柄AB DA CD BC65 + 160 ＜120 + 140 有65 + 160 ＞120 + 90 无65 + 160 ＝120 + 105 有曲柄存在条件一：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。
同学制作的铰链四杆机构是否满足条件最短杆长+最长杆长≤其余两杆长度和曲柄存在条件之二：在满足曲柄存在一的前提下，让学生尝试取不同的构件为机架，观察铰链四杆机构类型构件2做机架为曲柄摇杆机构构件1做机架为双曲柄机构构件3做机架为双摇杆机构构件4做机架为曲柄摇杆机构【教师】引导学生提出铰链四杆机构中有无曲柄存在的疑问【教师】演示铰链四杆机构中杆长变化过程【学生】观察思考。
《机械基础(少学时)(第2版)》电子教案 第4章
状及运动形式分，其类型及特点见表4-5。
下一页 返回
4.2 凸轮机构
• 2.凸轮机构的应用特点 • 与平面连杆机构相比，凸轮机构具有结构简单、紧凑、设计方便、便
于准确实现给定的运动规律和轨迹的特点；但由于凸轮轮廓与从动件 之间为点接触或线接触，易于磨损，所以多用于传力不大的机械、仪 表、控制机构中。
• 4.2.2 凸轮机构的工作特性及应用
• 1.凸轮机构的工作特性 • 凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复
移动。如图4-19所示为最基本的对心外轮廓盘形凸轮机构。以凸轮轮 廓上最小半径所画的圆称为凸轮的基圆，其半径用r0表示。
上一页 下一页 返回
4.2 凸轮机构
• 图4-19中从动件位于最低位置，它的尖端与凸轮轮廓上点A（基圆与 曲线AB的连接点）接触。当凸轮按逆时针方向回转时，凸轮的从动 件按照一定的运动规律逐渐升到最高点B，这个过程称为推程。凸轮 转过的角度称为推程角Φ0。过B点凸轮继续回转，从动件在最高处停 止不动，直至C点处，此时走过的行程称为远停程。凸轮所转过的角 度称为远停角ΦS。过了C点，从动件按照一定的运动规律逐渐下降 至最低点D，这个行程称为回程。
上一页 下一页 返回
4.1 平面四杆机构
• 4.1.3 平面四杆机构的基本性质
• 1.曲柄存在的条件 • 平面四杆机构三种基本类型的主要区别，就在于连架杆是否为曲柄，
而连架杆能否成为曲柄，则取决于机构中各杆件的相对长度和最短杆 件所处的位置。铰链四杆机构存在曲柄，必须满足以下两个条件： • （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。 • 根据曲柄存在的条件，推出平面四杆机构的三种基本类型的判别方法 如下：
机械原理课程教案—其它常用机构
机械原理课程教案—其它常用机构教案章节：一、平面四杆机构教学目标：1. 了解平面四杆机构的组成及其分类。
2. 掌握平面四杆机构的工作原理及其应用。
3. 能够分析平面四杆机构的动态特性。
教学内容：1. 平面四杆机构的组成及其分类。
2. 平面四杆机构的工作原理及其应用。
3. 平面四杆机构的动态特性分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解平面四杆机构的组成、工作原理及其应用。
2. 案例分析法：分析实际应用中的平面四杆机构，如自行车链条、吊车滑轮组等。
3. 互动教学法：引导学生积极参与讨论，提问回答，增强对平面四杆机构的理解。
教学评估：1. 课堂提问：检查学生对平面四杆机构组成、工作原理及其应用的掌握程度。
2. 课后作业：布置相关案例分析题，检验学生对平面四杆机构动态特性的分析能力。
教案章节：二、凸轮机构教学目标：1. 了解凸轮机构的组成及其分类。
2. 掌握凸轮机构的工作原理及其应用。
3. 能够分析凸轮机构的动态特性。
教学内容：1. 凸轮机构的组成及其分类。
2. 凸轮机构的工作原理及其应用。
3. 凸轮机构的动态特性分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解凸轮机构的组成、工作原理及其应用。
2. 案例分析法：分析实际应用中的凸轮机构，如发动机气门、包装机输送带等。
3. 互动教学法：引导学生积极参与讨论，提问回答，增强对凸轮机构的理解。
教学评估：1. 课堂提问：检查学生对凸轮机构组成、工作原理及其应用的掌握程度。
2. 课后作业：布置相关案例分析题，检验学生对凸轮机构动态特性的分析能力。
教案章节：三、齿轮机构教学目标：1. 了解齿轮机构的组成及其分类。
2. 掌握齿轮机构的工作原理及其应用。
3. 能够分析齿轮机构的动态特性。
教学内容：1. 齿轮机构的组成及其分类。
2. 齿轮机构的工作原理及其应用。
3. 齿轮机构的动态特性分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解齿轮机构的组成、工作原理及其应用。
2. 案例分析法：分析实际应用中的齿轮机构，如汽车变速箱、机床主轴等。
机械原理四连杆机构PPT教案精选全文完整版
机架
连杆
图4-1 铰链四杆机构
第3页/共87页
连架 杆
图中，机构的固定件4称为机架；与机架用回转副相联接的杆1和杆3称 为连架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。另外，能做整周转动的连架杆， 称为曲柄。仅能在某一角度摆动的连架杆，称为摇杆。
第4页/共87页
对于铰链四杆机构来说，机架和连杆 总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还 是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型 式：
当BCD为锐角时，传动角=BCD，是传动角的最小值，也即 BCD(min) ；
当BCD为钝角时，传动角=180-BCD ，BCD(max)对应传动角的 另一极小值。
第22页/共87页
若BCD由锐角变钝角，机构运动将在BCD(min)和BCD(max)位置 两次出现传动角的极小值。两者中较小的一个即为该机构的最小传动角min。
第18页/共87页
它可使从动件产生有效的回转力矩 ，显然Pt越大越好。而P在垂直于vc方向
的分力Pn=Psin则为无效分力，它不仅
无助于从动件的转动，反而增加了从动 件转动时的摩擦阻力矩。因此，希望Pn
越小越好。由此可知，压力角越小， 机构的传力性能越好，理想情况是=0
，所以压力角是反映机构传力效果好坏 的一个重要参数。一般设计机构时都必 须注意控制最大压力角不超过许用值。
第42页/共87页
如何得到不同类型的铰链四杆机构？
根据以上分析可知：
当各杆长度不变时，取不同杆为机架就可以得到不同类型的铰链 四杆机构。
第43页/共87页
（1）取最短杆相邻的构件（杆2或杆4）为机架时：
最短杆1为曲柄，而另一连架杆3为摇杆 故图4-14a）所示的两个机构均为曲柄摇杆机构。
平面四杆机构课程教案
《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2.什么是低副低副有哪几种类型-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、!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构…双摇杆机构搅拌机惯性筛机构鹤式起重机（1）、曲柄摇杆机构以曲柄为主动件：回转摆动举例-搅拌机构以摇杆为主动件：摆动回转举例-缝纫机机构（2）、双曲柄机构{○1一般双曲柄机构：等速回转变速回转；举例-惯性筛机构○平行双曲柄机构：转向相同、转速相等（两曲柄长度相等且平行）；举例-机车联动装置○反向双曲柄机构：转向相反、转速不等（两曲柄长度相等但不平行）；举例-车门启闭装置!（5分钟）》（3分钟）（3分钟）(（3分钟）教学内容）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）321D CFE B3521(a)(b)A4（3）、双摇杆机构摆动摆动举例-起重机○1等腰梯形机构（两摇杆长度相等时）举例-汽车转向梯形机构三、、三、曲柄存在的条件1、曲柄存在条件（1）、在铰链四杆机构中，能使被连接的两个构件相对转动360度的转动副为整转副。
机械基础 第三版 教案 模块四 机械常用结构
机构的急回特性。
行程速比系数K表明急回运动的相对程度。
2.传力特性2.1压力角：作用于从动件上的力与其作用点C的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角。
压力角的余角称为传动角。
四杆机构体现了机构在运动中的配合关系，改变不同长度，可以实现不同状态的运动，引出学生要有配合，灵活的思想等速运动是从动件上升或下降的速度为一常数的运动规律。
2)等加速等减速运动规律从动件在推程(或回程)的前半段行程作等加速运动，后半段行程作等减速运动。
4.凸轮机构的传力特性凸轮机构的型线导致从动件运动规律的不同，可以引出不同的思路可以创造不同结知识点五螺旋机构一、螺纹的基本知识1根据压型分类2螺纹根据牙型可分三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，其中三角形螺纹主要用于零件间连接，矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹主要用于传递动力和运动。
3.按螺旋方向分类根据螺旋线绕行方向的不同，螺纹可分为右旋螺纹和左旋螺纹4.按形成螺纹线数分类螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，沿多条螺旋线形成的螺旋为多线螺纹，多线螺纹中，以双线螺旋较为常用5.按螺旋线形成的表面分类在圆柱体外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱内表面形成的螺纹称为内螺纹6.螺纹的参数内、外螺纹总是成对使用的，只有当内、外螺纹的牙型、公称直径、螺距、线数和旋向五个要素完全一致时，才能正常地旋合。
二、螺旋机构的基本知识1.分类：传力螺旋、传动螺旋、调整螺旋2.螺旋机构的特点(1)当螺杆转过一周时，螺母只移动一个导程，而导程可以做得很小。
故螺旋机构可以得到很大的减速比。
(2)由于减速比大，当在主动件上施加一个不大的扭矩时，在从动件上可获得一个很大的推力，即螺旋机构具有很大的机械利益。
(3)选择合适的螺旋升角可以使螺旋机构具有自锁性。
(4)结构简单、传动平稳、无噪声等。
(5)滑动螺旋的效率较低，特别是自锁螺旋的效率都低于50%。
3.螺旋机构的运动形式4.滚动螺旋机构。
机构自由度计算
二. 运动副及其分类
低副 高副 回转副
1.低副(面接触)
移动副
回转副
回转副简图
38
移动副
移动副简图
39
2.高副（点、线接触）
三. 平面机构运动简图
40
例题1－1：绘制如图所示活塞泵机构的机构简图。已知活塞泵由 曲柄1、连杆2、齿扇3、齿条活塞4和机架5共五个构件组成。
活塞泵机构
机构简图
41
常用机构代表符号
导路重合的虚约束 44
对称结构的虚约束
机构中的虚约束
轴线重合的虚约束
45
习题1：计算自由度
复合铰链
复合铰链
虚约束 局部自由度
大筛结构
2
差动轮系
46
习题1：计算机构的自由度
椭圆规机构 凸轮拨杆机构
47
压缩机机构
习题1：计算机构的自由度
送纸机机构 锯木机机构
推土机机构
发动机机构
48
习题1：计算机构的自由度
西北农林科技大学
机械学基础课程电子教案
机械与电子工程学院 闫锋欣
1
第1章 机构的组成及平面连杆机构
1.1 平面机构的运动简图和自由度
一. 基本定义
1.零件－螺钉、轴 2.构件－刚性组合
3.机构－确定的运动 4.自由度
2
第2章 平面连杆机构
2-1 平面机构的运动简图和自由度
2-2 平面四杆机构的基本类型
冲压机机构
49
动画
错
对
(3) 虚约束
—排除
不影响机构运动传递的重复约束 在特定几何条件或结构条件下，某些运动副所引入的约束 可能与其它运动副所起的限制作用一致，这种不起独立限 制作用的运动副叫虚约束 虚约束经常发生的场合 处理方法：计算自由度时，将虚约束（或虚约束构件及其 3 所带入的运动副）去掉 之一 结论
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）第一篇：第2章平面连杆机构教案第2章平面连杆机构平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构平面连杆机构具有承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。
最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称平面四杆机构。
是组成多杆机构的基础只介绍四杆机构§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用一，铰链四杆机构铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。
如图2-1a所示，铰链四杆机构由机架4、连架杆(与机架相连的 1、3两杆)和连杆(与机架不相联的中间杆2)组成。
如图所示曲柄——能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。
摇杆——只能在某一角度范围(小于360°)内摆动的连架杆。
铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。
1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。
当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动，转变为摇杆的往复摆动。
应用：雷达调整机构2、双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
当原动曲柄连续转动时，从动曲柄也作连续转动如图所示在双曲柄机构中，若其相对两杆相互平行如右图所示，则成为或平行四边形机构(平行双曲柄机构)。
如图所示当平行四边形机构的四个铰链中心处于同一条直线上时，将出现运动不确定状态，一般采用相同机构错位排列的方法，来消除这种运动不确定状态。
如图所示应用：在机车车轮联动机构中，则是利用第三个平行曲柄来消除平行四边形机构在这种死点位置的运动不确定性。
3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构应用：飞机起落架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，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式二，含一个移动副的四杆机构 1，曲柄滑块机构通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构，如图所示对心曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用于活塞式内燃机2、导杆机构在图所示曲柄滑块机构中，若改取杆1为固定构件，即得导杆机构。
机械设计基础(高教版第五版)精品教案：第2章平面四杆机构
授课内容：第2章 平面四杆机构目的要求:了解铰链四杆机构的基本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件重点难点：重点：平面四杆机构的基本特性 难点：平面四杆机构的基本特性 计划学时：2第一节 铰链四杆机构的基本型式和特性1）曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。
2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。
3）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。
急回特性v 1 =C 1C 2/t 1 v 2 =C 1C 2/t 2 ϕ1=180°+θ, ϕ2=180°-θ ∵ ϕ1>ϕ2 , ∴ t 1>t 2 , v 1<v 2行程速比系数K = 输出件空回行程的平均速度 输出件工作行程的平均速度θ=180°（K-1）/（K+1）机构的死点位置摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有:γ＝0连架杆连杆连架杆机架摆角 θψ C 1C 2DAB 1B 2Bϕ1Cωϕ2极位夹角此时机构不能运动，称此位置为：“死点”避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性第二节 铰链四杆机构有整转副的条件平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄整转副存在的条件最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和整转副是由最短杆（曲柄）与其邻边组成的当满足杆长条件时，说明存在整转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。
如 曲柄摇杆1 、曲柄摇杆2 、双曲柄、 双摇杆机构F’’’’ B CA BE FD CGA B CDl 1l 2 l 3 l 4授课内容：第2章平面四杆机构（§2.3—§2.4）目的要求:了解铰链四杆机构的基本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件重点难点：重点：平面四杆机构的基本特性难点：平面四杆机构的基本特性计划学时：22.3 铰链四杆机构的演化通过前面的学习，我们知道在铰链四杆机构中，可根据两连架杆是曲柄还是摇杆，把铰链四杆机构分为三种基本形式——曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，而后两种可视为曲柄摇杆机构取不同构件作为机架的演变。
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
-
THANKS
20xx
平面四杆机构
汇报人：xxx
-
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
机械基础教案-常用机构
教师授课教案2016下-2017上学年一学期课程机械基础教学内容旧知复习：1.机器与机构的关系。
2.构件与零件的关系。
3.运动副的概念及分类。
讲授新课：项目一常用机构任务1 平面四杆机构一、平面四杆机构的结构平面连杆机构是由多个构件在同一平面或相互平行的平面内组合而成的。
平面连杆机构的运动特点是将主动杆件的连续匀速转动转换成从动杆件的变速移动、移动或摆动。
4个杆件经过4个铰链（即转动副）连接而成，称为铰链四杆机构。
1.曲柄摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。
图示为物料搅拌机，当曲柄1整周转动时，摇杆2做往复摆动，利用连杆3上的E点以实现物料搅拌的要求。
物料搅拌机课堂思考图1-7所示为缝纫机的踏板机构，结合生活实际，找找主动件和从动件。
课堂小结：教师授课教案2016下-2017上学年一学期课程机械基础双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都是能做整周转动的曲柄，则该机构称为双曲柄机构。
1 两曲柄不等如图1-8所示的惯性筛，ABCD 为双曲柄机构。
曲柄AB 和曲柄CD 的长度不相等，当主动曲柄AB 作等速转动时，从动曲柄CD 作变速转动，再通过连杆BC 和连杆CE 带动滑块E （筛）做水平往复移动。
这里的机构是由双曲柄机构添加了一个连杆和滑块所组成。
2、 两曲柄相等，同向转动双曲柄机构中，当两曲柄长度相等，连杆与机架的长度也相等时，称为平行双曲柄机构（平行四边形机构）。
如图所示的机车车轮联动机构中的ABCD 就是一个平行双曲柄机构，主动曲柄AB 与从动曲柄CD 做同速同向运动，连杆BC 则做平移运动。
在平行双曲柄机构的运动过程中，主动曲柄AB 转动一周，从动曲柄CD 将会出现两次与连杆BC 共线位置（C1和C2），这样会造成从动曲柄运动的不确定现象（即CD 可能顺时针转，也可能逆时针转）。
为避免这一现象。
可用增设辅助机构（如曲柄EF ）或将若干组相同机构错列等方法来解决。
平面四杆机构教案
机械基础电子教案【课题编号】6-----2【课题名称】平面四杆机构（铰链四杆机构）【教学目标与要求】一、知识目标了解铰链四杆机构的组成、分类及其演化。
二、能力目标培养学生仔细观察能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。
培养学生的推理能力，观察能力，空间思维能力和实践能力，并通过讲练结合，培养学生灵活运用的能力。
三、素质目标培养学生认真的学习态度和严谨的工作态度。
在宽松自由和谐的教学环境，让学生灵活主动学习，培养学生勇于探索、协作意识。
四、教学要求观察模型、多媒体课件或传动现场图片，了解铰链四杆机构的组成、分类、特点及其判别。
【教学重点】铰链四杆机构的组成、分类、特点及其应用。
【难点分析】铰链四杆机构的判别方法。
【分析学生】1、利用模型对铰链机构的组成、类型、运动特点进行学习不会有困难，因为有感性认识作为学习的平台。
2、通过多媒体课件引导学生理论联系实际，了解铰链四杆机构的应用，从而增强专业学习的兴趣。
【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、归纳法、问答法、课题讨论法、启发法、直观法、兴趣法。
【教学资源】1．卫燕萍主编．机械基础助学光盘．北京：中国铁道出版社，2010【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授与练习相结合，让学生在操作机构运动的过程中，发现问题、提出问题、师生共同讨论并解决问题，达到巩固知识的目的。
【教学过程】一、复习旧课（15 分钟）1．讲评作业批改情况；2．提问：二、导入新课（5分钟）观察教学模型的动作过程及其运动特点？三、新课教学（ 60 分钟）1、铰链四杆机构的组成（5分钟）教师利用模型讲授铰链四杆机构的组成。
2、铰链四杆机构的类型、运动特点及其应用（30分钟）教师利用教学模型、多媒体课件或现场图片介绍铰链四杆机构的类型，并让学生观察其运动特点，并深入到生活、生产中的典型应用中去。
3、铰链四杆机构的判别（20分钟）通过课堂练习，教师巡回辅导，让学生回答老师的提问，学生互相补充，教师小结。
平面连杆机构的运动分析和设计实用教案
P， Q： 其余两杆的长度
Grashof机构(jīgòu) ： 满足条件 Lmin + Lmax ≤ P ＋Q的机构(jīgòu)。
第15页/共57页
第十六页，共57页。
平面(píngmiàn)四杆机构存在曲柄的条 件
Lmin + Lmax ≤ P ＋Q 最短杆为机架或连架杆
动画链接(liàn jiē)
第23页/共57页
第二十四页，共57页。
讨论：机构(jīgòu)的初始装配状态与
可行域
在 机构的运动过程中是不会发生变化的原因
第24页/共57页
第二十五页，共57页。
急回运动
当曲柄等速回转的情况下，通常 (tōngcháng)把从动件往复运动速度快慢 不同的运动称为急回运动。
a21x1 a22 x2 ...... a2n xn b2
...........
an1x1 an2 x2 ...... ann xn bn
x , x ,..... x 其中
为 待求变量。
12
n
方 程组可以简写为
（ 5---5´）
Ax b
则 方程组的解为
（5---6）
x A1b
第38页/共57页
c (d a) b
acd b
两 两相加
动画演示
ac ab ad
最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和
a最短
第14页/共57页
第十五页，共57页。
补充：Grashof曲柄存在(cúnzài)条
件
Lmin + Lmax ≤ P ＋Q 则最短杆两端的转动(zhuàn dòng)副均为周转副；其余转 动(zhuàn dòng)副为摆转副。
机械设计基础(曹井新)项目2教案
授课教案No 授课内容任务2.1 平面连杆机构的认识一、复习10分钟复习上次课学习内容二、教师导课与课程学习:（1）学习提示, 教师介绍本任务的学习内容。
15分钟雷达天线俯仰机构、惯性筛驱动机构和飞机起落架收放机构是平面连杆机构的具体实例, 本任务通过对雷达天线俯仰机构、惯性筛驱动机构和飞机起落架收放机构的运动分析来认识平面连杆机构。
教师学习提示: 什么是平面连杆机构；什么是铰链四杆机构；铰链四杆机构中曲柄存在的条件。
（2）分小组学习: 40分钟2.1.1平面连杆机构1.平面连杆机构的定义若机构中所有构件为杆状或可以抽象为杆件, 构件间的相对运动均为平面运动并且只通过低副（转动副或移动副）连接, 称为平面连杆机构。
2.平面连杆机构的特点由于平面连杆机构是面接触的低副连接, 所以其制造简便, 易于获得较高的制造精度, 耐磨损。
2.1.2铰链四杆机构1.铰链四杆机构的定义若平面四杆机构中所有的运动副均为转动副, 这样的平面四杆机构称为铰链四杆机构。
2.铰链四杆机构的基本形式如图所示的平面四杆机构中, 运动副全部是转动副, 这样的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构, 简称为铰链四杆机构.铰链四杆机构有三种基本形式。
①曲柄摇杆机构铰链四杆机构中的两个连架杆一个为曲柄另一个为摇杆, 这样的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。
②双曲柄机构铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄, 这样的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
学生发言汇报、记录学习笔记学生发言汇报并记录学习笔记阅读教材和PPT、分组讨论、撰写发言提纲、学生发言汇报, 课, 记录学习笔记No授课内容③双摇杆机构铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆, 这样的铰链四杆机构称为双摇杆机构。
（3）任务实施10分钟【任务内容】: 对如图所示的雷达天线俯仰机构、惯性筛驱动机构和飞机起落架收放机构进行运动分析, 并指出它们分别是何种铰链四杆机构？雷达天线俯仰机构为曲柄摇杆机构。
惯性筛驱动机构为双曲柄机构。
平面四杆机构教案
平面四杆机构：四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。
铰链四杆机构：四个构件全部用转动副相连的平面四杆机构称为铰链四杆机构。
铰链四杆机构是平面四杆机构的基本形式。
提问：以下哪个图中包含了铰Fra bibliotek四杆机构？2、铰链四杆机构
②双曲柄机构
概念：具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
应用案例：
a、惯性筛机构
运动特点：两曲柄不等长；主动曲柄作匀速转动时，从动曲柄则作变速运动。
b、火车车轮联动装置
运动特点：相对两杆平行且长度相等（平行四边形机构）；两曲柄转向相同，转速相等，连杆作平动。
c、车门启闭装置
运动特点：两相对杆的长度分别相等，但不平行（反平行四边形机构）；两曲柄转向相反，转速不相等。
情感态度与价值观
培养学生团结协作的精神，激发学生的学习兴趣。
通过把所学的知识运用到生活中，让学生获得成就感。
教学重点
铰链四杆机构的基本类型及运动特性、判别方法
教学难点
运用所学知识对铰链四杆机构实例进行分析
四杆机构的运动特性
教学方法
多媒体教学，结合板书
课外作业
（练习题或思考题）
作业：课后习题、练习册
教学内容
学生活动
教师活动
平面四杆机构的类型和应用
一、知识回顾
1、什么是运动副？常见的运动副主要有哪些？
2、什么是机构？运动副和构件的规定符号？
二、新课导入
下列图片是日常生活中常见的折叠伞、小区里的健身器材、缝纫机，都有什么机构？
连杆机构
三、新课讲授
1、基本概念
《平面四杆机构的基本特性》教案
《平面四杆机构的基本特性》教案教案：平面四杆机构的基本特性一、教学目标：通过本节课的学习，学生应能够：1.了解平面四杆机构的定义和基本特性；2.掌握平面四杆机构的运动特点和构造形式；3.能够运用所学知识解决平面四杆机构的相关问题。
二、教学内容：1.平面四杆机构的定义和基本特性：平面四杆机构是由四根连杆和若干铰链连接而成的机械系统，在平面内可以实现规定的运动。
平面四杆机构的基本特性包括：构成条件、运动链条件、运动副个数、自由度、杆件数量等。
2.平面四杆机构的运动特点：平面四杆机构的运动特点主要有：连杆运动、连杆约束、动平衡性和动稳定性等。
3.平面四杆机构的构造形式：平面四杆机构的构造形式包括：双曲杆机构、平行杆机构和菱形杆机构等。
每种构造形式都具有不同的特点和应用领域。
三、教学过程：1.导入：与学生互动讨论，引出平面四杆机构的概念，并了解其在日常生活中的应用。
2.知识讲解：(1)讲解平面四杆机构的定义和基本特性。
(2)介绍平面四杆机构的运动特点和构造形式，并通过实例分析加深学生的理解。
3.实例分析：(1)给出一个具体的平面四杆机构，并要求学生分析其构造形式和运动特点。
(2)将学生分成小组，自行选择一个平面四杆机构进行分析，并展示给全班。
4.练习与巩固：(1)在课堂上，教师设计一些与平面四杆机构相关的练习题，供学生巩固所学知识。
(2)布置作业：要求学生通过阅读相关文献或查阅互联网，找到一个实际应用了平面四杆机构的例子，并分析其构造形式和运动特点。
四、教学评价：1.通过课堂互动和小组展示，评价学生对平面四杆机构的理解程度。
2.批改学生完成的练习题，评价其对所学知识的掌握情况。
3.评价学生在作业中的查找和分析能力。
五、教学反思：通过本节课的教学，学生能够初步了解平面四杆机构的定义和基本特性，并掌握运动特点和构造形式。
但在实例分析环节，部分学生的理解还有待提高，今后可以通过更多的实例来加深学生对平面四杆机构的认识。
- 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)。
○2 最短杆与最长杆长度之和小于等于其他两3杆长度之和。（杆长
条件）
教学内容
备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等）
注意：上述两个条件必须同时满足，否则不存在曲柄。
四、铰链四杆机构类型的判别方法
a+d≤b+c (最长杆与最短杆之和小于等于其余两杆之和)
a+d＞b+c
（最长杆与最短杆之和小 于等于其余两杆之和）
教学内容
备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等）
由△B2C2D 可得： 由△B1C1D 可得：
l1+l4≤ l2 + l3
l1≤l
l3≤（l4- l1）+ l2 l2≤（l4- l1）+ l3
l1+l3≤
l2
+
l2 4
l1+l2≤ l3 + ll14≤l
∴AB 为最短杆
3
若 l1> l4,如图：
l1≤l
由△B2C2D 可得： l1+l4≤ l2 + l3
由△B1C1D 可得：
4
l4≤l
l3≤（l1- l4）+ l2 l2≤（l1- l4）+ l3
l3+l4≤
l1
+
l1 2
l2+l4≤ l1 + ll43≤l
∴AD 为最短杆
2
由○1 此连，架我杆们 和可机以架得中出必铰有链一四杆杆是机最构短曲杆柄。存在l的4≤条件l 为：
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
曲柄摇杆
铰
链 四
机双曲构柄机构
杆
双摇杆机构
机
构
构件 面机
（4 分钟） （4 分钟）重机
教学内容
备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等）
（1）、曲柄摇杆机构 以曲柄为主动件：回转 以摇杆为主动件：摆动 （2）、双曲柄机构
教学内容
备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等）
第三组：设计双摇杆机构（a+d≤b+c，a、b 为最短与最长杆）。 （3 分钟）
第四组：设计双摇杆机构（a+d>b+c，a、b 为最短与最长杆）。
设计完成后，各组派代表展示本组成果。
六、反馈巡回指导 在学生自学练习的同时，教师进行巡回指导，及时发现学生
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 双摇杆机构
与最短杆相邻的 最 短 杆 作 机 与 最 短 杆 相 任意杆作机架
杆作机架
架
对的杆作机
架
（5 分钟） （10 分钟）
注：a─最短杆；d─最长杆；c、b 其余两杆
四、教学巩固 1、通过曲柄存在的条件判断下列机构属于什么类型。 2、学生活动 按人数将学生分为 4 个大组，并安排设计任务。 第一组：设计曲柄摇杆机构。 第二组：设计双曲柄机构。
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！
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 和低副组成的平 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
中存在的误解或疑惑，纠正认识差距，缩短教师与学生间的距离， 使师生关系融洽和谐。及时反馈教与学，真正做到教师起主导作 用,学生起主体作用。实现教法、学法、能力训练三者统一。 七、讲评小结
以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节 中不断地创设情景，设置悬念，并及时的进行点拨引导。调动了 学生的积极性，激发了他们的学习兴趣，活跃了课堂气氛，较好 的完成了以学生为主体，以教师为主导的教学理念。
教学重点、难点： 铰链四杆机构的组成、分类及其运动特性。
教学方法及师生互动设计： 以“诱发—质疑―探讨”为主线，通过“演示―观察―分析讨论―归纳总结”
的程序，自然过渡到知识的应用和练习，实现对每个知识点的认识、理解和记忆。
课堂练习、作业： 《机械设计基础》第 2 版 P38 页 3-1 3-2 3-6
课后小结：
备注
教学内容
（包括：教学手 段、时间分配、临
时更改等）
课前教学准备
（5 分钟）
1.白板笔，示教板、用木材自制的两个铰链四杆机构及用 （6 分钟）
Flash 制作的相应内容的动画课件、展示台、投影仪一套、 电 教 演 示 自 制 课
教师用机；
件（打开多媒体课
2.学案（包括教学目标、重点、难点、自学练习题），师生 件）
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. 什么是低副？低副有哪几种类型？
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
教学内容
备注 （包括：教学手 段、时间分配、 临时更改等）
（3）、双摇杆机构 摆动 摆动 举例-起重机 ○1 等腰梯形机构（两摇杆长度相等时） 举例-汽车转向梯形机
构
（5 分钟） （4 分钟） （15 分钟）
三、 曲柄存在的条件
1、曲柄存在条件
（1）、在铰链四杆机构中，能使被连接的两个构件相对转动 360 度的转动副为整转副。 （2）、整转副存在是曲柄存在的必要条件。 分析：设 l1< l4,构件 AB 要为曲柄，则转动副 A 应为周转副，为 此 AB 杆应能占据整周中的任何位置，则 AB 必与 AD 两次共线。
《
机
械
基
础
》
教
案
第 10 次课 2 学时 授课时间 90 分钟
课题（章节） 平面四杆机构的基本类型及应用
教学目的与要求： 1.认知目标：⑴让学生掌握四杆机构的组成、分类及其运动特性。⑵能够对生活和 生产中的铰链四杆机构实例进行分析。 2.能力目标：通过学习本节知识，提高学生的主观能动性，思维的积极性，提高其 分析问题和解决问题的能力。 3.情感目标：通过引导学生参与分析问题和解决问题的过程，使学生产生一种成就 感，激发学生的学习兴趣，达到理论与实践相结合的目的。
摆动 举例-搅拌机构 回转 举例-缝纫机机构
（5 分钟） （3 分钟） （3 分钟） （3 分钟）
○1 一般双曲柄机构：等速回转 变速回转；举例-惯性
筛机构
○2 平行双曲柄机构：转向相同、转速相等（两曲柄长
度相等且平行）；举例-机车联动装置
○3 反向双曲柄机构：转向相反、转速不等（两曲柄长
度相等但不平行）；举例-车门启闭装置