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。
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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。
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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。
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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。
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○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