3-1铰链四杆机构的组成及分类
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1
C、反平行双曲柄机构 D、不等长双曲柄机构
3、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件，若摇杆长改变，则摇杆摆动的幅度将
Ａ、变大 Ｂ、变小 Ｃ、基本不变 Ｄ、不能确定
4、下例关于曲柄摇杆的机构的叙述正确的是
Ａ、只能以曲柄为主动件
Ｂ、摇杆不可以作主动件
Ｃ、主动件既可以作整圈旋转运动也可以作往复移动 Ｄ、以上都不对
C
2
B
3
1
A
4
D
（一)、曲柄摇杆机构 特点：两连架杆一个是曲柄（整周转）；一个是摇杆（摆动）
应用：
雷达
缝纫机
(二)、双曲柄机构
特点：两连架杆都是曲柄（整周转） 主动曲柄匀速转，从动曲柄变速转
平行双曲柄机构：对边平行且相等 特点：主、从动曲柄匀速且相等
反向平行双曲柄机构：对边相等但不平行
机构、 机构及 机
构三种基本类型。
5、对面杆件长度
的铰链四杆机构称为平行双曲柄机构，其又可
分为
双曲柄机构与
双曲柄机构。
【基础练习】
1、铰链四杆机构中各构件的连接是
A、刚性连接 B、转动副 C、移动副 D、螺旋副
2、下面将主动件的连续回转运动转变为从动件的往复摆动的是
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构 D、平行四边形
(三)、双摇杆机构 特点：两连架杆都是摇杆（摆动）
【考点填空】
1、平面连杆机构是由一些刚性构件用
和
相互连接而成，
故又称为
，它能实现一些较复杂的
运动。
2、当平面四杆机构中的运动副都是
时，此机构称为铰链四杆机构。
3、在铰链四杆机构中相对静止的构件称为
，不与机架直接相连的构件
铰链四杆机构的基本类型
双摇杆机构
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20
铰链四杆机构的应
曲柄摇杆机两连架杆。
连杆
连架杆 曲柄
连架杆 摇杆
机架
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12
三、铰链四杆机构的基本类型
根据两连架杆的是曲柄还是摇杆， 将铰链四杆机构分为：
❖ 曲柄摇杆机构 ❖ 双曲柄机构 ❖ 双摇杆机构
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13
曲柄摇杆机构
主动曲柄等速转动,从动摇 杆变速摆动。
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14
双曲柄机构
主动曲柄等速回转, 从动曲 柄变速回转。
特殊的双曲柄机构： 正平行四边形 反平行四边形
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15
平行四边形机构
正平行四边形
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反平行四边形
16
双摇杆机构
主、从动摇杆等速摆动。
鹤式起重机
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17
双摇杆机构
飞机起落架
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18
铰链四杆机构的应用
曲柄摇杆机构
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19
铰链四杆机构的应用
5、铰链四杆机构 构件间用四个转动副相连的平面四杆机构。
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9
以下是铰链四杆机构？
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10
以下是铰链四杆机构？
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11
二、铰链四杆机构的组成
固定构件--机架:固定不动的杆; 可动构件 连架杆: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;
动、移动)
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7
一、概 述
缺点: •累积误差大，不易准确实现复杂运动； •运动产生的惯性力难以平衡，因此常用 于低速场合。
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铰链四杆机构基本形式和特性
3.４ 铰链四杆机构类型判别
３、案例分析
如图所示的铰链四杆机构ABCD中，已知各杆的长度 分别为：a=30，b=50，c=40，d=45。试确定该机构分别以
AD、AB、CD和BC为机架时，属于何种机构？（板书）
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3.４ 铰链四杆机构类型判别
案例分析
3.1 铰链四杆机构的类型
平面铰链四杆机构：构件间均用用转动副相连的平面四 杆机构。如：脚踏式脱粒机
脚踏式脱粒机
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3.1 铰链四杆机构的类型
二、铰链四杆机构组成
（1）机架：机构中固定不动的构件。 （2）连架杆：与机架连接的构架。
曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。 摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。 （3）连杆：不直接与机架相连的构件。
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3.2 平面四杆机构的特性-死点特性
(1)死点的概念
曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，当连杆与从动曲
柄共线时，机构的传动角γ＝0°，此时主动件CD 通过连杆 作用于从动曲柄AB上的力恰好通过其回转中心，所以出现了 不能使构件AB转动的顶死现象，机构的这种位置称为死点位
置或死点。
缝纫机的脚踏机构
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3.2 平面四杆机构的特性-死点特性
(3)克服死点的方法
（1）增大从动件的质量，利用惯性度过死点位置。 （2）在从动曲柄上施加外力或安装飞轮以增加惯性。 （3）采用相同的机构错位排列。
缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
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3.3 铰链四杆机构曲柄存在条件
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机械设计基础课件03-01铰链四杆机构的基本型式及曲柄存在条件---副本
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
平行四边形机构的应用：机车车轮联动机构
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机的应用：平行双曲柄应用（摄影机升降机构）
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
3.1.2 铰链四杆机构曲柄存在条件 铰链四杆机构是否有曲柄，与机构中各杆的相对长度有关。
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
3.1.2 铰链四杆机构曲柄存在条件 铰链四杆机构是否有曲柄，与机构中各杆的相对长度有关。
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 1．曲柄摇杆机构的应用
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
平面连杆机构
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 2．双曲柄机构 具有两个曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。
平面连杆机构
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 当四杆机构各构件之间以转动副联接时，称该机构为铰链四杆机构。
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
平面连杆机构
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 在铰链四杆机构中，固定不动的杆称为机架，与机架相连的称为连架杆；其中
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
铰链四杆机构三种基本类型的判断流程
铰链四杆机构三种基本类型的判断流程铰链四杆机构三种基本类型的判断流程如下：
铰链四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构3种基本类型。
首先以最短杆的相邻杆为机架,则最短杆为曲柄,而与机架相连的另一杆为摇杆,则该机构为曲柄摇杆机构。
其次以最短杆为机架,则其相邻两杆均为曲柄,故该机构为双曲柄机构。
最后以最短杆相对杆为机架,则无曲柄存在,因此该机构为双摇杆机构。
平面四杆机构
平面四杆机构是由四个刚性构件用低副链接组成的，各个运动构件均在相互平行的平面内运动的机构。
这种机构的传动特点是主动曲柄和从动曲柄均以相同的角速度转动，而连杆做平动。
在铰链四杆机构中，如果某个转动副能够成为整转副，则它所连接的两个构件中，必有一个为最短杆，并且四个构件的长度关系满足杆长之和条件。
此时，如果取最短杆为机架，则得到双曲柄机构；若取最短杆的任何一个相连构件为机架，则得到曲柄摇杆机构；如果取最短杆对面构件为机架，则得到双摇杆机构。
对心曲柄滑块机构无急回特性。
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；
第二章_铰链四杆机构
A、曲柄摇杆机构
C、双摇杆机构
B、双曲柄机构
D、双曲柄机构或双摇杆机构
3．在铰链四杆机构中，（ C ）有无存在是机构基本形式的根本区别
A
机架
B
连杆
C
曲柄
4、若将曲柄摇杆机构中最短杆的对面杆改为机架，则得到（ B ） A 双曲柄机构 B 2-1 曲柄摇杆机构的基本性质
急回特性
飞机起落架
飞机起落架
汽车自卸翻斗装置
判断下图铰链四杆机构类型
小结
1、铰链四杆机构的组成
机架 连杆 连架杆 曲柄 摇杆
2、铰链四杆机构的分类
（按连架杆运动形式不同分）
曲柄摇杆机构
仰俯式雷达搜索机构 搅拌机 不等长双曲柄机构 惯性筛 火车轮 汽车车门启闭系统
双曲柄机构
平行双曲柄机构 反向双曲柄机构
本 节 重 点 之 二
A
1.当a+d≤c+b时： a为最短杆；d为最长杆
B
b d
b
C
c
D
a
与最短杆相邻的杆AD为机架，此时为： 曲柄摇杆机构
C
最短杆AB为机架，此时为 ： 双曲柄机构
B
a
A
c d
D
B
b d
C
a
A
c
D
与最短杆相对的杆CD为机架，此时为： 双摇杆机构
2.当a+d>c+b时：a为最短杆；d为最长杆
全部用转动副相 连的平面四杆机构。 它是平面四杆机构的 基本型式之一，其它 型式的四杆机构可看 作是在它的基础上通 过演化而成的。
2
B
3
A
1
O1
4
O2
中职机械基础教案：铰链四杆机构的组成与分类
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：备课组别机械上课日期主备教师授课教师课题：§7—1 铰链四杆机构的组成与分类教学目标1.认识平面连杆机构；2.了解铰链四杆机构的组成与分类；重点掌铰链四杆机构的组成与分类；难点铰链四杆机构的组成与分类；教法讨论、讲授和练习；教学设备多媒体；教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容一、组织教学：安定课堂秩序二、新课引入折叠椅、天平秤和铲土机是怎样工作的？折叠椅天平秤铲土机三、新课讲授（一）平面连杆机构概述平面连杆机构——是将若干构件用低副连接而组成的平面机构。
教学内容铰链四杆机构滑块四杆机构（二）铰链四杆机构的组成和分类1．铰链四杆机构的组成机架：固定不动的构件4。
连杆：不与机架直接相连的构件2。
连架杆：与机架相连的构件1、3。
铰链四杆机构2．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。
教学内容汽车刮水器电动机带动主动曲柄AB回转时，从动摇杆CD做往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮水动作。
（2）双曲柄机构双曲柄机构：铰链四杆机构中两连架杆均为曲柄①不等长双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构；惯性筛主动曲柄AB做匀速转动，从动曲柄CD作变速转动，通过构件CE使筛子产生变速直线运动。
（2）平行双曲柄机构平行双曲柄机构：连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构平行双曲柄机构：连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构。
教学环节教学活动内容及组织过程个案补充教学内容托盘天平托盘天平由两组对边等长的杆组成，A、D为固定点，CB与C′B′始终保持铅垂位置。
（3）双摇杆机构双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构双摇杆机构飞机起落架机构四、课堂小结1.认识平面连杆机构2.了解铰链四杆机构的组成与分类五、布置作业板书设计教后札记教研组长签字检查日期。
铰链四杆机构组成和分类
拓展延伸
制作惯性筛机构
展示评价
利用双曲柄机构制作的惯性筛
利用曲柄摇杆机构制作的惯性筛
任务三：制作钻床夹具机构
任务引领
制作要求
1.夹紧可靠。 2.使用方便。
制作钻床夹具机构
尝试完成
用哪种机构制作？ 如何保证夹紧可靠？ 双摇杆机构的运动特点； “死点”的利弊。
制作钻床夹具机构
拓展延伸
制作钻床夹具机构
启智
•整理
思考 学习 拓展
评说
引导 讲授 点拨
•整顿 •清洁
拓展延伸
展示评价
•清扫 •安全
6S 管 理
•素养
总结
教材分析 教法设计
教学过程
教学反思
任务一：制作颚式破碎机机构
任务引领
制作要求 1.构件转动灵活。 2.保证破碎效果。 3.快速复位。
制作颚式破碎机机构
思考 引导
制作颚式破碎机机构
讲授
型制作。
教材分析——重点、难点、关键点
重点
难点
关键
铰链四杆机构的
铰链四杆机构的 类型判定方法。
感知动手制作过 程，达到做、思、 学相结合。
运动特点与应用。
教材分析
教法设计
教学过程
教学反思
任务驱动教学法
•制作颚式破碎机机构
学生
• 制作惯性筛机构
乐学
会学
• 制作钻床夹具机构
任务引领 尝试制作
制作
展示评价
教学评价
回答问题的鼓励性评价
态度评价 知识互评
得出概念特征的归纳评价
合作探究的效果评价
能力互评
教学过程—板书设计
教学过程—板书设计
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
单击此处添加文本
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）
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新知探究
摇杆：仅能在小于 360 的某一角度内摆动的连 架
3、连杆——不与机架相连杆连架杆
二、铰链四杆机构的基本类型
利用图片、动画引导学生观察、分析、讨论、总结
四杆机构的连架杆可能有几种情况？从而归纳出
铰链四杆机构的基本类型
（一）、曲柄摇杆机构
主要特性：两个连架杆中，一个是曲柄 ，一个是
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为主动件？ 港口吊车属于什么机构？蒸汽火车车轮属
于什么机构？
课外作业 课外作业
检查学生学以
2 分钟 1、巩固提高
致用的能力，
（1）阅读本节内容，完成课本习题
巩固相关知
（2）课外自己ห้องสมุดไป่ตู้计、选材、制作三个不同类型的 识。
铰链四杆机构。
2、拓展延伸 认真观察周围生活周围哪些机器中运用了铰链四 杆机构，并判别出是其中的哪种类型？
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式。同时也锻
炼了学生的理
新知探究
解、语言表达
能力，加深了
对知识的理
解、记忆。
2、摇杆为主动件作摆动，曲柄为从动件作旋转运
动。
应用实例：
提问：分析其工作原理，并提出连杆、机架、曲柄 引 导 学 生 观
的位置。
察、分析，同
时，达到自主
探究学习的目
的，突出教学
重点，体现师
生互动的教学
平面连杆机构
是由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而
组成的
在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。
讲 授 新 课 分析 ：
分钟
平面连杆机构 四个构件平面四杆机构四个运动副 铰链四杆机构
教学提示
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铰链四杆机构：构件间用四个转动副相连的平面四 杆机构。
铰链四杆机构的组成与分类 一、铰链四杆机构的组成： （通过观察动画、图片对应的指出各杆件的名称）
摇杆。
曲柄为主动件时，曲柄、 摇杆分别作什么运动？
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这部分知识简单，叫成绩 较差的学生回答。
1、曲柄为主动件，摇杆为从动件作往复摆动。 分析这一运动特性在生产实际中的应用
教学过程
教学内容及步骤
下面实例的工作原理留给学生自己探索。
搅拌机（动画）
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教学提示 引导学生观 察、类比，叫 成绩一般的学 生回答，也充 分体现师生互 动的教学模
与手段，让学
提问：主动曲柄等速回转一周,从动曲柄作什么运 生的思维、语
动？
言、自学能力
1、不等长双曲柄机构： 主动曲柄等速回
转一周,从动曲柄 变速回转一周。
进一步得到锻 炼与提高，知 识得到巩固。
教学过程
教学内容及步骤
通过静止的画面让学 生自己分析其运动过 程，然后演示动画。
教学提示 适当的留白可 培养学生的探 究意识，提高 学生的探究能 力与学习的主 动性，达到了
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学科名称
机械基础（劳动社会保障版）
授课班级
14 汽修
授课时数
2
授课日期
3月 日
课题
铰链四杆机构的组成与分类
教学目标 知识目标：
（1）了解铰链四杆机构的概念及应用。
与
（2）掌握铰链四杆机构各杆的名称及作用，了解它们运动规律。
（3）掌握铰链四杆机构基本类型。
要 求 能力目标：
（1）培养学生的观察能力、分析、学习能力。
曲柄摇杆机构
主发现，类比
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根据连架杆类型的不同： 双曲柄机构 双摇杆机构
学习，达到了 探究式学习的 目的，。
让学生了解了 双摇杆机构的 应用，加深对 双摇杆机构的 特性的理解。
巩固练习
检查学生学习 情况，锻炼学 生的表达能 力，提高学生 的参与性，巩 固相应知识。 铰链四杆机构分为哪三种基本类型？是依 教学提示 据什么来划分的？ 汽车车窗雨刷是什么机构？它是以什么为 主动件？ 家中缝纫机踏板是什么机构？它是以什么
导入新课： 1、复习机构、运动副相关知识
分钟
2、动画提出下列问题引出新课题。
教学提示 记下出勤情况
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搅拌机（动画）
破碎机（动画）
① 根据动画观察一些机构简图让学生想象是干什 么用的?
② 动画中机构中的构件之间的运动副有何特点? (强调转动副和移动副) ③ 图中构件的形状有何特点? (强调大多数为杆件或用杆来等效)
（2）培养学生的逻辑思维、分析、学习能力。
情感目标
（1）培养学生团结、交流、探究的意识品质
（2）在探索、解决问题过程中，培养学生学习的兴趣
教学重点 重点：铰链四杆机构的三种基本类型及应用
与
教学难点 难点：铰链四杆机构的应用
教学方法 小组合作分析法，问题引导，动画演示，启发式，讨论法，探究式，
归纳总结等。
学习新知识的强烈愿望。
本次课是常用机构的前奏,是机械专业特别是维修钳工接触最多应
教材分析 用最广的知识点,它对学生学习其他机构起着至关重要的作用,同
时也是培养学生分析问题和解决问题的能力。
由复习旧知识与运用生活中典型、常见的实例相结合引入相关的新
知识点，在接受新知识时，由直观的感性认识提高到理性认识，理
汽车车门启闭机构（动画）
教学过程
教学内容及步骤
教学提示
（三）、双摇杆机构
通过学生观
提问：双摇杆机构的运动特性如何？
察、类比得出
主要特性：两个连架杆中两个是摇杆，机构的 不同类型的双
两连架杆均不能作整周转动。应用（观看课件）： 曲柄机构的特
通过启发、引导、归纳总结其运动特性。
性，同时让学
生自主发现，
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生自主发现，
主动曲柄作匀速运动时，从动曲柄的运动速度与运 类比学习，达
动方向如何？
两曲柄的转向 相反，角速度 也不相同。（留 给学生观察、 分析、讨论后， 找学生发言。）
到了探究学习 的目的，突出 重点，充分体 现师生互动的
教学模式。
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两曲柄的转向 相反，角速度也 不相同，牵动主 动曲柄的延伸， 能使两扇车门 同时打开。（留 给学生观察、分 析、讨论后，找 学生发言。）
论联系实际，使学生在学习的过程中能由浅入深，循序渐进，充分
调动学生的学习积极性，展开讨论、动手操作。使学生在轻松的环
境中掌握所学知识，为后面章节做好铺垫
教学过程
教学内容及步骤
课堂组织： 由班长喊“起立”，全体学生向老师行注目礼，起立后，学生们可
1 分钟
以集中思想，很快进入上课状态。
教学过程
教学内容及步骤
高学生学习的 兴趣，照顾不 同层次的
（动画）
教学过程
教学内容及步骤
教学提示
课堂小结 归纳小结
通过观察、类
4 分钟 1、想一想：我们学习了哪些知识？学到了哪些思 比得出双摇杆
考问题的方法？
机构的特性，
2、知识总结：铰链四杆机构的组成、类型和应用。 同 时 通 过 实
3、铰链四杆机构的分类：
例，让学生自
教学过程
教学内容及步骤
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通过动态课件 演示，激发学 生的求知欲， 提高学生学习 兴趣，培养学 生自主探索、 研究问题的能 力，同时增加 学生的感性认 识。
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培养学生的分
析问题，观察
能力及总结归
纳能力，教师
进行小结，可 1、机架——固定不动的杆
照顾不同层次 2、连架杆——与机架以铰链相连的杆
力与学习的主
动性。达到了
探究学习的目
的，突出重点，
使知识完整
化，让学生获
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得成就感，提
自卸载货汽车的翻斗： 当液压缸中输入压力油时，
活塞杆向右伸出，通过左边的摇 杆和连杆推动右边的摇杆摇动， 从而使车斗中的货物自动卸下。
对照静止的图片，指出图中 的摇杆、连杆、机架的位置，然 后才让学生看动画。（让所有学 生一起回答）
授课教具 四杆机构模型
该班学生文化基础较差，学习主动不强，学习缺少自信心，对机械
学生分析 方面的知识缺少感性认识。讲课时应该运用生活中常见的实例引入
技术资料
专业整理
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新课，辅以多媒体动画引导学生，将现代教具与简单教具进行有机
结合，使学生从直观的感性认识中理解、掌握所学知识，激发学生
专业资料分享
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探究学习的目
的，突出重点，
2、平行四边形双曲柄机构
让学生获得成
主动曲柄作匀速运动时，从动曲柄的运动速度与运 就感，提高学
动方向如何？
两曲柄转向 相同，角速 度相等。
生学习的兴趣
新知探究
通过学生观
察、类比得出
不同类型的四
杆机构的特
车轮装置（动画）
性，同时让学
3、反向双曲柄机构
新知探究
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类比学习，达 到了探究学习 的目的，突出 重点，锻炼学 生的思维能 力。
（动画）
港口用起重 吊车。
（动画）
港口用起重吊车是典
型的双摇杆机构，钓钩的
移动轨迹近似水平线。 给学生适当的
（叫成绩较差的学生分析
其工作原理，并指出摇杆、 留白，可激发
机架、连杆。）
学生的探究能
教学反思
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