铰链四杆机构的组成与分类
铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构的基本类型
一、铰链四杆机构的基本类型
1、双铰链四杆机构
双铰链四杆机构是由四杆，两个铰铁，两个链轮或内和外球头节组成的机构，它具有结构简单，刚度大，调整方便等特点。
它能够在四杆围绕固定轴线上进行旋转，实现多自由度的旋转，同时它也可以作为偏转角度机构。
2、四轴铰链机构
四轴铰链机构也称为双弧四杆机构，它由杆，通用四轴两个铰铁，两个链轮或内和外球头节组成，它能够在四杆围绕同一轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，还可以作为斜移角度机构。
3、铰链对称四杆机构
铰链对称四杆机构也称为对称四杆机构，它由小球头，四杆，两个铰铁，两个链轮或内外球头节组成，它能够在四杆围绕同一轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，还可以作为斜移角机构。
4、相向四杆机构
相向四杆机构由四杆，两个单向装置（由铰铁链轮组成），两个链轮或内外球头节组成，它可以在四杆围绕同一轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，同时它还可以作为斜移角度机构。
5、转动铰链四杆机构
转动铰链四杆机构由四杆，两个铰铁，两个链轮或内外球头节组成，它可以在四杆围绕不同的轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，
还可以作为偏转角度机构。
二、铰链四杆机构的应用
1、铰链四杆机构可以用于单点拖动，它可以实现空间任意方向的连续运动，并可以解决物体受力方向不用的问题，是常用的拖动机构。
2、铰链四杆机构可以用于连续回转，它可以实现任意方向的回转，并且速度可以进行精确的控制，可以实现复杂的运动。
3、铰链四杆机构可以用于调整机构，它可以实现任意角度的偏转，可以调整物体在任意空间位置的偏转，是可以调整机构的常用机构。
铰链四杆机构的组成与分类
三、双摇杆机构动画演示
（单击箭头进行播放）
三、双摇杆机构
定义：具有两个摇杆的铰链四杆机构成为双摇杆 机构 。 两摇杆可以分别为主 动件。 机构两极限位置：
B1C1D C2B2A
双摇杆机构的应用实例
港口起重机 吊运货物是利 用平面连杆机 构中的双摇杆 机构实现的
起重机机构
双摇杆机构的应用实例—起重机动画演示
反向双曲柄机构的应用实例有
车门启闭机构
3.不等长双曲柄机构动画演示
（单击箭头进行播放）
不等长双曲柄机构
如图所示，取曲柄AB 为主动件，当主动曲柄AB 顺时针回转180°到AB1位 置时，从动曲柄CD顺时针 回转到C1D，转过的角度 φ1 ， 主动曲柄AB继续回 转180°，从动曲柄CD转 过的角度φ2 。 显然φ 1 > φ 2 运动特点：
曲柄摇杆机构应用—破碎机动画演示
二、双曲柄机构
定义：两连架杆都是曲柄（整周转）的铰链四杆机构。 类型：
不等长双曲柄机构
双曲柄机构
等长双曲柄机构
平行双曲柄机构 反向双曲柄机构
1.平行双曲柄机构动画演示
1.平行双曲柄机构
当不等长双曲柄机构中的主、从动曲柄长度相等，且始 终平行时，双曲柄机构则演化成平行双曲柄机构，又称 为平行四边形机构。 平行四边形机构运动特点： 平行四边形机构的 两曲柄旋转方向相 同，角速度也相同。 从动曲柄运动不确 定。
曲柄摇杆机构的应用实例
（1）曲柄为主动件，摇杆为从动件时，曲柄摇杆机 构可以把曲柄的整周回转转换成摇杆的往复摆动。利 用这一原理的实例有：
剪板机
雷达天线俯仰角度
的摆动装置
汽车雨刷
曲柄摇杆机构应用—剪板机动画演示
铰链四杆机构的组成及基本形式
工作原理：通过电 机驱动铰链四杆机 构实现雷达天线的 调整
应用领域：军事、 航空、航海等领域 的雷达系统
特点：结构简单、 调整精度高、可靠 性强
缝纫机脚踏板机构
工作原理：脚踏板通过连杆 带动曲柄转动曲柄通过摇杆 带动缝纫机针头运动
组成：包括脚踏板、连杆、 曲柄、摇杆等部件
应用：广泛应用于各种缝纫 机中实现缝纫机的自动控制
死点位置的形成：当机构的两个连杆共线时机构无法继续运动形成死点位置。
死点位置的数量：铰链四杆机构有4个死点位置分别在机构的4个极限位置。
死点位置的影响：死点位置的存在会影响机构的运动性能需要避免或利用死点位置来优 化机构的设计。
Prt Five
铰链四杆机构的实 际应用
牛头刨床机构
牛头刨床是一 种常见的机械 加工设备主要 用于刨削平面
压力角和传动角的关系：压力角和传动角是铰链四杆机构运动特性的重 要参数它们之间的关系决定了机构的运动特性 压力角和传动角的应用：在设计铰链四杆机构时需要根据压力角和传动 角的关系来选择合适的机构形式以实现预期的运动特性
死点位置
死点位置：铰链四杆机构在运动过程中某些位置会导致机构无法继续运动这些位置被称 为死点位置。
铰链四杆机构的组成及 基本形式
,
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 铰 链 四 杆 机 构 的 基
本形式
05 铰 链 四 杆 机 构 的 实
际应用
02 铰 链 四 杆 机 构 的 组 成
04 铰 链 四 杆 机 构 的 运 动特性
Prt One
单击添加章节标题
Prt Two
铰链四杆机构的组 成
特点：结构简单、操作方便、 易于维护
铰链四杆机构的分类
铰链四杆机构的分类
铰链四杆机构是一种机械结构，由三个链接杆和一个固定铰链组成。
根据其构造和运动学特点，铰链四杆机构可以分为三种类型：平行四杆机构、转动四杆机构和倒置四杆机构。
平行四杆机构是指四个链接杆在同一平面内排列，且相邻两个杆互相平行，通常用于工业机器人和精密机床等高精度机械装置中。
转动四杆机构是指四个链接杆的两端在同一平面内，但相邻两个杆不平行，通常被用于汽车悬挂系统和飞机起落架等复杂系统中。
倒置四杆机构是指四个链接杆的两端不在同一平面内，其中一个链接杆垂直于其他三个链接杆，通常被用于夹持装置和自动化生产线等应用中。
铰链四杆机构在工程应用中具有广泛的应用，可以实现复杂的运动轨迹，具有较高的精度和可靠性。
对于不同的应用场合，选择不同类型的铰链四杆机构可以更好地满足机械系统的设计需求。
- 1 -。
铰链四四杆机构的组成与分类
曲柄摇杆机构的应用
剪板机
雷达Biblioteka 汽车雨刷缝纫机踏板
2.双曲柄机构
双曲柄机构—铰链四杆机构中两连架
杆
类型：
均为曲柄。
不等长双曲柄机构
平行双曲柄机构 反向双曲柄机构
不等长双曲柄机构
平行双曲柄机构
反向双曲柄机构
双曲柄机构的应用
惯性筛
天平
汽车车门启闭
3.双摇杆机构
铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。
双摇杆机构
§7-2
铰链四杆机构的组成与分类
铰链四杆机构的组成
曲柄—如果连架杆能作整周旋转， 则称为曲柄。 摇杆—如果连架杆仅能在某一角度 （小于180°）范围内摇摆， 则称为摇杆。
曲柄摇杆
铰链四杆机构的分类
1.曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构——铰链四杆机 构的两个连架杆中，其中一个是
曲柄，另一个是摇杆。
曲柄摇杆机构
双摇杆机构的应用
电风扇摇头机构、起重机机构。
1.铰链四杆机构中，不与机架直接连接， 且作平面运动的杆件称为（ ）。 C A.摇杆 B.连架杆 C.连杆 2.在铰链四杆机构中，能相对机架作整 周旋转的连架杆为（C ）。 A 连杆 B 摇杆 C 曲柄 3.家用缝纫机踏板机构采用的是（A）机 构 。 A 曲柄摇杆 B 双摇杆 C 双曲柄
练习
判断 1.铰链四杆机构中，其中有一杆必为 连杆。（√ ） 2.铰链四杆机构中，能绕铰链中心作整 周旋转的杆件是摇杆。（ ） × 3.反向双曲柄机构中的两个曲柄长度不 相等。（ ） ×
作业
• 习题册38页 三、四题
铰链四杆机构的组成与分类说课稿
《铰链四杆机构的组成与分类》说课稿各位领导、老师：大家好！我说课的题目是《铰链四杆机构的组成与分类》下面我从教材，教法，学法，过程，总结等五个方面来说这节课。
一、教材分析―――强调教材处理1.教材的地位及作用《铰链四杆机构的组成与分类》是中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》第七章第二节所学习的重点内容。
《机械基础》是机械专业的一门技术基础课，同时也是一门能直接用于指导生产的课程，在整个教学计划中处于承上启下的地位。
铰链四杆机构不仅本身应用广泛，而且是平面四杆机构，多杆机构的基础。
同时为以后凸轮机构等机构测学习打下必要的基础。
其教学成败直接关系到能否达到教学大纲所规定的培养目标。
2.教学目标根据教材内容及教学大纲要求，参照学生现有知识水平和理解能力，拟定本节课教学目标：（1）知识目标：掌握铰链四杆机构的组成和分类方法，并能解释生活中的一些现象。
（2）能力目标：通过质疑、引思、讨论、归纳等程序，教给学生学会研究问题的方法；通过讲练结合，培养学生分析、判断、解决问题的能力和求变思维能力。
（3）发展目标：培养学生勤思善想的良好习惯，借助多种教育媒体，对三种机构不同类型组成条件进行探索，培养学生比较、判断、推理的能力。
3.教学重点、难点确定劳动版教材对铰链四杆机构的组成与分类的编写顺序为：先提出四杆机构的概念，然后分析铰链四杆机构的组成，最后以按连架杆能否作整周转动，将四杆机构分为三类，对其进行运动特性分析。
从内容上看教材很精炼，但是学生理解起来却比较困难。
根据以往的教学经验，如果照本宣科地讲授，师生均感到“概括无据、推论无理”，而且学生对四杆机构在实际生活中的运用缺乏必要的理解。
我认为教学难点在于如何选择教学突破口，即如何将生活中的现象用本节课的理论来解释。
为了解除学生疑点，应把握住教材结论联结点的前因后果，达到合理调整讲授内容的广度、深度和梯度，实现教学过程优化的目的。
二、教法和学法―――突出启发式指导思想在教法方面：本节课以“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。
铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，由多个铰链和四个相互连接的
杆件组成。
这种机构可以实现直线运动和旋转运动之间的转换，广泛
应用于各种工业设备和机械系统中。
根据不同的连接方式和结构形式，铰链四杆机构可以分为以下几种类型：
1. 丁字型铰链四杆机构
丁字型铰链四杆机构是一种基本结构简单、使用方便的机械结构。
它
由两个相互垂直的杆件和两个对角线上的铰链组成。
这种机构可以实
现直线运动和旋转运动之间的转换，并且具有较大的承载能力。
2. 平行四边形型铰链四杆机构
平行四边形型铰链四杆机构也是一种常见的结构形式。
它由两个相互
平行的杆件和两个对角线上的铰链组成。
这种机构可以实现平移运动，并且具有较高的精度和稳定性。
3. 立方体型铰链四杆机构
立方体型铰链四杆机构由六个相互垂直的杆件和八个对角线上的铰链
组成。
这种机构可以实现三维空间内的运动，并且具有较高的自由度
和灵活性。
它广泛应用于机器人、航天器等高精度、高稳定性的领域。
4. 旋转梯形型铰链四杆机构
旋转梯形型铰链四杆机构由两个相互垂直的杆件和两个不等长的对角
线上的铰链组成。
这种机构可以实现旋转运动，并且具有较大的承载
能力和较高的精度。
总之，铰链四杆机构是一种非常重要的机械结构，它在各种工业设备
和机械系统中都有着广泛应用。
不同类型的铰链四杆机构具有不同的
结构形式和特点，可以根据具体需求进行选择和设计。
第二章 铰链四杆机构
2．平面四杆机构的极限位置
曲柄摇杆机构、摆动导杆机构和曲柄滑块机构中，当曲柄为原 动件时，从动件作往复摆动或往复移动，存在左、右两个极限位置， 如图6-17所示。内燃机活塞连杆机构中活塞的上止点和下止点即曲 柄滑块机构的两极限位置。
3．压力角和传动角
在不计摩擦力，惯性力和重力时，从动件上受力点的速度方向与所 受作用力方向之间所夹的锐角，称为机构的压力角，用a表示。
图6-6所示的机车驱动轮 联动机构是正平行双曲柄机构 的应用实例。图6-7所示为车 门启闭机构，是反平行双曲柄 机构的一个应用，它使两扇车 门朝相反的方向转动，从而保 证两扇门能同时开启或关闭。
在正平行双曲柄机构中， 当各构件共线时，可能出现从 动曲柄与主动曲柄转向相反的 现象，即运动不梯形；当汽车 转弯时，两摇杆摆过不同的角 度，使两前轮转动轴线汇交于 后轮轴线上的O点，以确保车 辆转弯的每一瞬时，四个轮子 与地面之间均绕O点作纯滚动。
A、曲柄 B、连杆 C、摇杆 D、机架
3、能够实现回转运动与直线往复运动转换的平面四杆机构是—— —— 。
A、曲柄摇杆机构 B、曲柄滑块机构 C、导杆机构 D、摇 块机构
4、曲柄滑块机构当以————为主动件时，会出现“死点”现象。
A、曲柄 B、滑块 C、连杆
5、将曲柄摇杆机构的————长度取无穷大时，曲柄摇杆机构 中的————将转化为沿直线运动的滑块，成为曲柄滑块机构。
曲柄滑块机构的演化过程：
曲柄滑块机构的性质：
曲柄滑块机构的应用：
2．导杆机构
若将图6-9所示的曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构就 演化为导杆机构，连架杆对滑块的运动起导向作用，称为导杆，它包括 转动导杆机构和摆动导杆机构两种形式。如图6-10所示，导杆均能绕机 架作整周转动，称为转动导杆机构。如图 6-11所示，导杆4只能在某一角度内 摆动，称为摆动导杆机构。导杆机构 具有很好的传力性能，常用于插床、 牛头刨床和送料装置等机器中。
铰链四杆机构的组成与分类教案
应用：飞机起落架、港口起重机
视頻演示，指导学生在前面只是的基础上自己分析总结
思考、分析、讨论，得出结论
三、用软件模拟，设计铰链四杆机构
输入参数，操作演示
根据想要得到的铰链四杆机构，给出各杆长度
四、知识总结，检查评价
（一）总结归纳
1.基本概念
2.铰链四杆机构的组成
2.应用形式二：摇杆为主动件，曲柄为从动件
1） 机构运动变换的方式：
2） 机构正常工作时，从动件（曲柄）的运动状态：
演示教具、指导观看机构演示动画和视频，给出问题1、2。
观看视频
思考、回答
3） 机构从动件曲柄会出现的意外运动状态。
（结合亲自体验、演示教具，应用多媒体技术定格动画画面的特殊位置讲解。）
3、举例生活、生产中见到的铰链四杆机构应用。
布置作业
一、铰链四杆机构的组成
（一）平面连杆机构
1. 平面连杆机构概念
多媒体播放多连杆机构动画，
指导学生看教材
观看动画，看书、回答
2.平面连杆机构组成：
（1）机构中构件的类型：杆（块）状刚性构件
（2）机构中运动副形式有：移动副和转动副
3. 平面连杆机构类型：低副机构
4. 平面连杆机构运动特点：
构件在（互相平行）平面内运动
3.铰链四杆机构的基本类型
4.曲柄摇杆机构的应用形式和特点
5.双曲柄机构的特点和应用
6.双摇杆机构的特点和应用
带学生一起回忆提问
思考、回答
（二）检查评价
检查学案完成情况 评出最佳小组、最佳组员
自评、互评
课后作业布置
1、课后完成学案；
2、动手制作铰链四杆机构：材料任选，长度l1=90，l2=30，l3=70，l4=80；
铰链四杆机构基本类型
在曲柄摇杆机构中，当 从动件（摇杆）位于两 极限位置时，曲柄与连 杆共线。此时对应的主
动曲柄之间所夹的锐角θ
叫作极位夹角。
设曲柄以ω逆时针匀速旋转。
平面连杆机构的运动和动力特性
从 AB1 转 到 AB2 ， 转 过 180°+θ 时为工作行程，所花时间为t1 ； 此 时 摇 杆 从 C1D 摆 到 C2D ， 平 均速度为V1,则有：
双滑块机构的应用
• (4) 两移动副相邻且都与机架相连。下面所示的椭 圆仪就是这种机构。当两个滑块在机架的滑槽中 移动时，连杆上的各点的轨迹是长短半径不同的 椭圆。
双滑块机构应用－椭圆仪
五、偏心轮机构
扩大转动副
曲柄滑块机构
偏心轮机构
将转动副B加大，直至把 转动副A包括进去，成为 几何中心是B，转动中心 为A的偏心圆盘。
（1）曲柄摇杆机构
平面连杆机构的类型、特点和分类
特征：曲柄＋摇杆
作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
雷达天线俯仰机构
搅拌机构
（ 曲柄主动 ）
缝纫机踏板机构 （ 摇杆主动 ）
• 如图所示曲柄摇杆机构，是雷达天线调整机构的 原理图，机构由构件AB、BC、固连有天线的CD 及机架DA组成，构件AB可作整圈的转动，成曲 柄；天线3作为机构的另一连架杆可作一定范围
设计时往往先给定 K 值，再计算θ，即 180 K1
K1
曲柄滑块机构的急回特性分析
平面连杆机构的运动和动力特性
导杆机构的急回特性分析
应用：节省回程时间，提高生产率。
• 一、曲柄滑块机构
• 在图2-11a）所示的铰链四杆机构 ABCD中，如果要求C点运动轨迹的曲 率半径较大甚至是C点作直线运动，则 摇杆CD的长度就特别长，甚至是无穷 大，这显然给布置和制造带来困难或不 可能。为此，在实际应用中只是根据需 要制作一个导路，C点做成一个与连杆 铰接的滑块并使之沿导路运动即可，不 再专门做出CD杆。这种含有移动副的 四杆机构称为滑块四杆机构，当滑块运 动的轨迹为曲线时称为曲线滑块机构， 当滑块运动的轨迹为直线时称为直线滑 块机构。
平面铰链四杆机构分类
平面铰链四杆机构分类一、引言平面铰链四杆机构是一种常见的机械传动结构，由四个杆件通过铰链连接而成。
它具有简单、可靠、刚性好等优点，在机械领域有着广泛的应用。
本文将对平面铰链四杆机构进行分类和分析，以期更好地了解和应用这一机构。
二、分类平面铰链四杆机构可以根据其杆件的链接关系和机构的运动方式进行分类。
2.1 根据杆件链接关系分类•对称四杆机构：四个杆件两两对称连接，形成一个对称的结构。
常见的具有对称结构的平面铰链四杆机构有平行四杆机构和梯形四杆机构。
•非对称四杆机构：四个杆件之间没有对称关系，形成一个非对称的结构。
常见的非对称平面铰链四杆机构有双曲线四杆机构和椭圆四杆机构。
2.2 根据机构的运动方式分类•旋转运动四杆机构：机构中至少有一个连杆可以绕铰链进行旋转运动。
例如，摇杆机构和滑块机构都属于旋转运动四杆机构。
•平动运动四杆机构：杆件只能以平动的方式运动，不能绕铰链进行旋转运动。
典型的平动运动四杆机构有单滑块机构和双滑块机构。
三、对称四杆机构3.1 平行四杆机构四杆机构中的两个杆件平行于彼此，并且与另外两个杆件相互垂直。
平行四杆机构有两组平行链接的杆件，因此具有对称的结构。
其机构特点是：•杆件a和b平行，杆件c和d平行；•杆件a和d通过铰链连接，形成了机构的链接框架；•杆件b和c通过其他的铰链连接。
3.2 梯形四杆机构四杆机构中的两个杆件不平行，而是呈现出梯形的形状。
梯形四杆机构同样具有对称结构，其机构特点是：•杆件a和b不平行，杆件c和d不平行；•杆件a和d通过铰链连接，形成了机构的链接框架；•杆件b和c通过其他的铰链连接。
四、非对称四杆机构4.1 双曲线四杆机构四杆机构中的杆件连接形成一个双曲线的形状，因此称为双曲线四杆机构。
其机构特点是：•杆件a和b彼此相交，杆件c和d彼此相交；•杆件a和d通过铰链连接，形成了机构的链接框架；•杆件b和c通过其他的铰链连接。
4.2 椭圆四杆机构四杆机构中的杆件连接形成一个椭圆的形状，因此称为椭圆四杆机构。
4.1 铰链四杆机构的组成和分类
双摇杆机构的应用一
飞机起落架机构
汽车前轮转向机构
36
双摇杆机构的应用二
鹤式起重机
37
• 双摇杆机构
例: 鹤式起重机的变速机构: CD(杆3)为原动件, 悬挂重 物的E 点在连杆上→保持E点运动轨迹在近似水平线上。 （平移货物→平稳、减小能量消耗）
38
学以致用
请同学们认真分析下列机构属于哪一类？
2.已知四杆机构如图所示。四根杆的长度分别为LCD=500mm， LAD=240mm，LAB=600mm，LBC=400mm，试证明当取杆LAB 为机 架时有否曲柄存在？若分别以LBC和LAD为机架时各得到什么 机构？
20
二、铰链四杆机构的分类
（二）曲柄摇杆机构: 铰链四杆机构的两个连 架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆。 连架杆┌曲柄→(一般)原动件→匀速转动 └摇杆→(一般)从动件→变速往复摆动
25
曲柄摇杆机构的应用二
26
（三）双曲柄机构
连架杆均为曲柄→ ┌主动曲柄: 匀速转动 └从动曲柄: 变速转动
包括：
● 不等长双曲柄机构 ● 平行双曲柄机构 ● 反向双曲柄机构
27
双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄。
28
• 不等长双曲柄机构
等 两个曲柄的长度不相
29
• 平行双曲柄机构
连杆与机架的长度相等 且两个曲柄长度相等，曲柄 转向相同的双曲柄机构。
• 按相对运动分类
4
平面连杆机构
按接触形式分类：
• 接触形式: 点、线、面 • 低副：面接触 • 高副：点、线接触
平面低副
空间低副
y
o
x
高副
高副
空间低副
平面低副
铰链四杆机构的组成与分类
剪板机
雷达天线俯仰角度 的摆动装置
汽车雨刷
曲柄摇杆机构应用—剪板机运动分析:
曲柄AB为主动件进行转动，通过BC带动摇杆CD往复摆动，摇杆延伸端 实现剪板机上刃口的开合剪切工作。
曲柄摇杆机构应用—雷达天线俯仰角摆动运动分析:
曲柄转动，通过连杆，使固定在摇杆上的天线作一定角度的摆动， 以调整天线的俯仰角。
• 2.当平面四杆机构中的运动副都是转动副时，称为__铰__链_四__杆_机__构__, 其属于___低___副机构。
• 3.在铰链四杆机构中，机架为__固__定_不__动___的构件，连杆为 __不_与__机__架_直__接_连__接_____的构件，连架杆为___连_接__机_架__与_连__杆______的构 件。
• 6._绕__固_定__铰_链__只_能__来_回__摇_摆__一_个__角_度__的_________的连架杆称为摇杆。
ห้องสมุดไป่ตู้
§3-1铰链四杆机构的组成与分类
一、机构的组成
1、曲柄摇杆机构及其应用
它由四个杆件通过铰链互 相连接而构成。
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。
曲柄摇杆机构的主要作用就是将曲柄的匀速转动变成摇杆 的摆动。曲柄AB是主动件，做整周回转运动，摇杆CD做往复 摆动。
曲柄摇杆机构动动简图:
整圈转动
以一定角度摆动
由此可知，曲柄摇杆机构能将主动件（曲柄）的等速整周回转运动 转换为从动件（摇杆）的变速往复摆动。
曲柄摇杆机构的应用实例:
（1）曲柄为主动件，摇杆为从动件时，曲柄摇杆 机构可以把曲柄的整周回转转换成摇杆的往复摆动。 利用这一原理的实例有：
二、机构的基本类型
铰链四杆机构基本类型的判别方法
铰链四杆机构基本类型的判别方法以铰链四杆机构基本类型的判别方法为标题，本文将详细介绍铰链四杆机构的基本类型以及如何进行判别。
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，由四个杆件和若干个铰链连接而成。
根据杆件的布置和连接方式的不同，铰链四杆机构可分为平面机构和空间机构两种类型。
平面机构是指所有杆件都在一个平面内运动的机构。
在平面机构中，杆件与杆件之间通过铰链连接，使得机构能够进行转动。
根据平面机构中铰链的数量和布置方式的不同，又可以将平面机构分为单闭链机构和多闭链机构。
单闭链机构是由一个闭合的杆件链构成的机构，其中的铰链数量为3n（n为杆件数量）。
常见的单闭链机构有四杆机构、双摇杆机构等。
四杆机构由四个杆件和四个铰链连接而成，杆件之间的连接方式决定了四杆机构的类型。
四杆机构分为平行四杆机构和类平行四杆机构两种类型。
平行四杆机构是指四个杆件中的两个平行杆件通过两个平行铰链连接，而另外两个杆件通过两个非平行铰链与平行杆件连接。
平行四杆机构的特点是能够实现直线运动或近似直线运动。
类平行四杆机构是指四个杆件中的两个平行杆件通过两个平行铰链连接，而另外两个杆件通过两个非平行铰链与平行杆件连接。
类平行四杆机构的特点是能够实现特定曲线运动。
多闭链机构是由多个闭合的杆件链构成的机构，其中的铰链数量大于3n。
常见的多闭链机构有六杆机构、双摇杆机构等。
六杆机构由六个杆件和六个铰链连接而成，杆件之间的连接方式也决定了六杆机构的类型。
六杆机构分为平行六杆机构和非平行六杆机构两种类型。
平行六杆机构是指六个杆件中的三对杆件通过三对平行铰链连接，而另外两个杆件通过两个非平行铰链与平行杆件连接。
平行六杆机构的特点是能够实现直线运动。
非平行六杆机构是指六个杆件中的三对杆件通过三对非平行铰链连接，而另外两个杆件通过两个非平行铰链与非平行杆件连接。
非平行六杆机构的特点是能够实现特定曲线运动。
空间机构是指杆件在三维空间内运动的机构。
空间机构中的杆件和铰链数量较多，运动轨迹更加复杂，常见的空间机构有球面机构、万向节机构等。
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江苏省技工院校优秀教学成果评比参评教案铰链四杆机构的组成与分类
作者：泰州技师学院闵建
教学环节教学内容教师活动学生活动
设计
意图
知
识回
顾（5’）【知识回顾】
1、什么是运动副？有哪几类？什么
是机器、零件、机构、构件？
2、什么是四杆机构？平面四杆机
构？平面铰链四杆机构？
【知识应用】
以下哪个图中包含了铰链四杆机
构呢？
根据前面所学
内容，提出相关
问题，为今天将
要学到的内容
打下基础。
思考教师提出的
问题，各小组抢
答，巩固前面所
学知识。
师生共
同复习
巩固旧
知，为今
天新知
识的学
习做铺
垫。
新课导入（5’）【导入新课】
1.下列哪些地方用到了铰链四杆
机构？
2.这些机构由哪些部分组成呢？
他们是同一种类型吗？
情景导入：
为学生播放一
组视频，并提出
两个问题。
点评学生答
案，引导学生进
入新课
观察教师播放的
视频，各小组抢
答，带着问题进
入新课，实现巧
妙的过度。
视频导
入和问
题驱动
进行开
篇，激发
学生学
探索研究任
务
一（15’）任务一：铰链四杆机构的组成
1．观看动画，吸引学生的眼球。
铰链四杆机构由哪几部分组成？
2．分析动画，总结结论。
固定构件—机架3：固定不动的杆
连架杆2、4：以转动副与机架相连的杆
曲柄：能整圈旋转的连架杆。
摇杆：只能绕运动副轴线摆动的连架杆
连杆1：不与机架相连的杆，连接两连架
杆
可动构件
3．知识应用，能力提升。
你能找出图中的机架、连架杆和连
杆吗？
动画演示：
为学生播放动
画，并提出相应
问题。
巡回指导，并听
取各小组观点
带领学生共同
总结结论
为学生播放导
入环节中的视
频，并提出问
题。
听取、指正学生
答案。
学生观察动
画，思考问题，
各小组抢答，表
达自己的观点
在教师的引导
下，分析动画，
与教师一起总结
出板书文字。
学生自主分析动
画，思考问题，
各小组抢答，解
决实际生活中的
案例。
习兴趣
小组抢
答活动
能够充
分调动
学生积
极性，活
跃课堂
气氛
提高学
生的总
结归纳，
合作探
究能力。
落实知
识目标1
探索研究
任务
二（15’）任务二：铰链四杆机构的类型及
应用
1．铰链四杆机构的三种类型
动画演示：
连架杆的运动形式有哪几种？
问题引出铰链四杆机构的三种类
型：
1．曲柄摇杆机构
2．双曲柄机构
3．双摇杆机构
【小试身手】
机构是什么类型？
动画演示：
为学生播放动
画，并提出相应
问题
引导学生共同
总结结论
动画演示：
为学生播放动
画，并提出相应
问题，检验学生
对三种类型的
认识。
听取各小组结
论，并进行点评
指正。
观察动画，思考
提出的问题，根
据上一内容的学
习，解决提出的
问题，归纳结论。
观察动画，各小
组抢答，其他同
学认真倾听并评
价正确与否，决
提出的问题。
加深内
容的理
解，使理
实相结
合
动画演
示引入
课题，使
抽象的
知识变
得直观
简单
起重机
探索研究任
务
二（10’）2．铰链四杆机构运动特点分析
该机构属于哪种类型的铰链四杆
机构？运动特点是什么？在生活中举
例说明。
剪切机
缝纫机踏板机构
动画演示，引导
学生分析动画，
理清分析思路。
观看动画，学生
在教师的引导下
配合教师完成曲
柄摇杆机构的运
动特点及应用实
例的总结。
加深对
三种类
型的理
解，解决
第一个
重点
教师采
取演示
法，讲解
法相结
合，在教
师分析
完后总
结结论，以曲柄为主动件：
将曲柄的回转运动转换成从
动杆的往复摆动
剪切机破碎机
搅拌机雷达俯仰角
曲柄摇杆机构
以摇杆为主动件：
将摇杆的往复摆动转换成曲
柄的回转运动
缝纫机踏板机构
曲柄摇杆机构
探
索研究
任务
二（10’）
普通双曲柄
平行双曲柄
播放动画，巡回
指导各小组分
析情况
点评、指正学生
结论。
观看动画，学生
自主分析动画，
各小组派代表阐
述本组观点。
聆听教师指导，
最终归纳出双曲
柄机构的运动特
点及应用实例。
让学生
进一步
明确知
识点，给
学生自
我评价
和自我
表现的
机会，提
高学生
合作探
究能力
学生自
主探究
和教师
1.两曲柄不等长
2.主动曲柄作等速运动时，从
动曲柄作变速运动。
惯性筛旋转式水泵
双曲柄机构
1.两曲柄等长，其余两
杆相等但平行。
2.两曲柄转向相反，转
速不相等。
车门启闭装置
双曲柄机构
探索研究
任务
二（10’）
反向双曲柄
鹤式起重机
【再试身手】
机构类型运动特点应用实例
曲柄摇杆
机构
双曲柄
机构
播放动画，巡回
指导各小组分
析情况
点评、指正学生
结论。
1.提出问题，画
出表格
2请学生起来填
写表格
观看动画，学生
自主分析动画，
各小组派代表阐
述本组观点。
聆听教师指导，
最终归纳出双摇
杆机构的运动特
点及应用实例。
三名同学起来填
写相关内容，其
他同学认真倾听
并评价正确与否
讲解相
结合，提
高学生
总结归
纳能力
和自主
探究能
力，从而
解决了
本节课
的
第二个
重点，也
是本节
课的难
点
1.两曲柄等长，其余两杆相
等且平行。
2.两曲柄转向相同，转速相
等。
机车主动轮联动装置
铲土机铲斗
双曲柄机构
1.两连架杆均为摇杆
自卸翻斗车鹤式起重机
飞机起落架
车辆前轮转向机构
双摇杆机构
课堂
练习
（10’）
该机构属于哪种类型的铰链四杆机构？它有哪些特点？
知识归纳（10’）1、学生通过竞赛题目对知识点进行总结。
2、教师通过对竞赛题目点评，完善学生知识结构。
3、教师对学生表现进行总结。
作业
观察生活中的汽车雨刮器、风扇摆头装置，看看哪些地方用到了铰链四杆机构？属于哪种类型的铰链四杆机构？
板书设计
铰链四杆机构的组成与分类
一、铰链四杆机构的组成二、铰链四杆机构的类型及应用
固定构件----机架
连架杆
曲柄
可动构件
摇杆
连杆
机构
类型
实例
运动形
式转换
教
学反思
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。
作业：铰链四杆机构的组成与分类
一．填空
1、铰链四杆机构分为、、三种基本类型，是根据来划分的。
2、家用缝纫机踏板机构是机构，它是以为主动件。
3、双曲柄机构的运动形式是把运动转变成运动。
4、双摇杆机构的运动形式是把动转变成运动。
二．选择题
1下列属于双曲柄机构的是（）
A、搅拌机
B、自动翻斗装置
C、港口起重机
D、汽车车门启闭机构
2.铰链四杆机构中的运动副属于（）
A、高副
B、螺旋副
C、转动副
D、移动副
3.以下关于曲柄摇杆机构的叙述，正确的是（）
A、只能以曲柄为主动件
B、摇杆不可以做主动件
C、主动件既可以做整周回转运动也可以往复移动
D、以上都不对
4.以下机构中不属于曲柄摇杆机构的是（）
A、剪刀机
B、铲土机铲斗
C、搅拌机
D、雷达俯仰角摆动装置。