铰链四杆机构课件
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铰链四杆机构pptPPT课件
9/12/2023
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铰链四杆机构类型判定： （1）如果满足杆长和条件
以最短杆作连架杆，为曲柄摇杆机构，最短杆为曲柄； 以最短杆作机架，为双曲柄机构，有两个曲柄； 以最短杆作连杆，为双摇杆机构，没有曲柄 （2）如果不满足杆长和条件，则为双摇杆机构。
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图示四杆机构中，已知各构件长度LAB=55mm, LBC=40mm,
LCD=50mm, LAD=25mm,判断
（1）以AB为机架可以获得（ 曲柄摇杆 ）机构？ D （2）以AD为机架可以获得（ 双曲柄 ）机构？ 25 （3）以BC为机架可以获得（ 双摇杆 ）机构？ A
解：先判断杆长和条件：25+55≤40+50 符合此条件。 根据判定结论得到：
50 55
（1）以AB为机架，最短杆为连架杆， 为曲柄摇杆机构 （2）以AD为机架，最短杆为机架， 为双曲柄机构 （3）以BC为机架，最短杆为连杆， 为双摇杆机构
C 40 B
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按 下列各 图所注 出的尺 寸，分 析确定 各机构 的名称
双曲柄机构
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双摇杆机构
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1、搜集生活中的可用零件，做成各种类型的 铰链四杆机构的模型
2、做《习题集》上相关试题加以巩固练习
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《铰链四杆机构》(PPT)精选全文
（二）结构特征： 1、四个构件； 2、运动副全为转动副。
（三）组成：
1、机架：固定不动的构件。
2、连架杆：与机架相连的构件。 连杆
摇
它有两种形式：
杆
曲柄——能绕其回转中心 作连续整周的回 转运动。
摇杆——只能在小于360度 范围内往复摆动。
曲柄 机架
3、连杆：不与机架相连的构件。
（四）基本类型： 1、曲柄摇杆机构
第二部分：新课导入： 构件
的组
同一平 面或相
机构
合体
平面连杆机构： 互平行
平面内
由若干构件和低副 运动
平面机构
组成的平面机构称
低副 组成
平面连杆机构，又
平面连杆机构
称平面低副机构。
4个 构件
平面四杆机构
铰链四杆机构
第三部分：新课内容 铰链四杆机构
（一）定义： 由四个杆件通过铰链（转动副）连接而成的机构， 称为铰链四杆机构。
逆平行四边形机构
（3）两曲柄不等：下图为惯性筛分机。 当主动曲柄等速转动时，从动曲柄 作周期性变速转动，利用变速转动 和物料的惯性达到筛分目的。
3、双摇杆机构
① 定义：在铰链四杆机 构中，若两连架杆都 是摇杆，此机构称为 双摇杆机构。
② 组成：机架（1）连杆（1） 曲柄 （0）摇杆（2）
③ 运动特点：主动摇杆往复摆动，从动摇杆往复摆动。
或等于其余两杆的长度之和，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）当铰链四杆机构中最短杆与最长杆之和大于
或等于其余两杆的长度之和，则：
无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。
（三）组成：
1、机架：固定不动的构件。
2、连架杆：与机架相连的构件。 连杆
摇
它有两种形式：
杆
曲柄——能绕其回转中心 作连续整周的回 转运动。
摇杆——只能在小于360度 范围内往复摆动。
曲柄 机架
3、连杆：不与机架相连的构件。
（四）基本类型： 1、曲柄摇杆机构
第二部分：新课导入： 构件
的组
同一平 面或相
机构
合体
平面连杆机构： 互平行
平面内
由若干构件和低副 运动
平面机构
组成的平面机构称
低副 组成
平面连杆机构，又
平面连杆机构
称平面低副机构。
4个 构件
平面四杆机构
铰链四杆机构
第三部分：新课内容 铰链四杆机构
（一）定义： 由四个杆件通过铰链（转动副）连接而成的机构， 称为铰链四杆机构。
逆平行四边形机构
（3）两曲柄不等：下图为惯性筛分机。 当主动曲柄等速转动时，从动曲柄 作周期性变速转动，利用变速转动 和物料的惯性达到筛分目的。
3、双摇杆机构
① 定义：在铰链四杆机 构中，若两连架杆都 是摇杆，此机构称为 双摇杆机构。
② 组成：机架（1）连杆（1） 曲柄 （0）摇杆（2）
③ 运动特点：主动摇杆往复摆动，从动摇杆往复摆动。
或等于其余两杆的长度之和，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）当铰链四杆机构中最短杆与最长杆之和大于
或等于其余两杆的长度之和，则：
无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。
铰链四杆机构的基本特性课件
采用先进的表面处理工艺，如喷涂、 电镀和热处理，以提高机构零部件的制技术
利用智能控制技术，如模糊控制、神经网络和遗传算法，实现对机构的高精度 控制和自适应调节。
自动化技术
采用自动化技术，如机器人和自动化生产线，实现机构的自动化装配、检测和 调试，提高生产效率和产品质量。
铰链四杆机构的基本 特性课件
目录
CONTENTS
• 铰链四杆机构的定义与组成 • 铰链四杆机构的基本特性 • 铰链四杆机构的运动分析 • 铰链四杆机构的优化设计 • 铰链四杆机构的应用 • 铰链四杆机构的发展趋势与展望
01 铰链四杆机构的定义与组 成
定义
01
铰链四杆机构是一种由四个杆件 通过铰链连接而成的机械机构， 通常用于实现各种运动轨迹和传 动功能。
03 铰链四杆机构的运动分析
平面四杆机构的运动分析
平面四杆机构是由四个杆件相 互铰接组成的，其运动特性主 要取决于各杆的长度和角度。
平面四杆机构有三种基本类型 ：曲柄摇杆机构、双曲柄机构 和双摇杆机构。
平面四杆机构的运动分析可以 通过几何法和解析法进行，其 中解析法更为精确和可靠。
空间四杆机构的运动分析
求。
减小能耗
降低机构在运动过程中的能量 消耗，实现节能减排。
减小尺寸和重量
优化机构的结构设计，减小其 尺寸和重量，便于携带和运输
。
提高可靠性
增强机构的结构强度和耐磨性 ，提高其使用寿命和可靠性。
优化设计方法
数学建模
建立铰链四杆机构的数 学模型，包括几何模型 、运动学模型和动力学
模型等。
仿真分析
利用仿真软件对机构进 行运动学和动力学仿真 分析，以评估其性能。
印刷机械
在印刷机械中，铰链四杆机构用于 调节印刷滚筒的位置和角度，确保 印刷质量。
利用智能控制技术，如模糊控制、神经网络和遗传算法，实现对机构的高精度 控制和自适应调节。
自动化技术
采用自动化技术，如机器人和自动化生产线，实现机构的自动化装配、检测和 调试，提高生产效率和产品质量。
铰链四杆机构的基本 特性课件
目录
CONTENTS
• 铰链四杆机构的定义与组成 • 铰链四杆机构的基本特性 • 铰链四杆机构的运动分析 • 铰链四杆机构的优化设计 • 铰链四杆机构的应用 • 铰链四杆机构的发展趋势与展望
01 铰链四杆机构的定义与组 成
定义
01
铰链四杆机构是一种由四个杆件 通过铰链连接而成的机械机构， 通常用于实现各种运动轨迹和传 动功能。
03 铰链四杆机构的运动分析
平面四杆机构的运动分析
平面四杆机构是由四个杆件相 互铰接组成的，其运动特性主 要取决于各杆的长度和角度。
平面四杆机构有三种基本类型 ：曲柄摇杆机构、双曲柄机构 和双摇杆机构。
平面四杆机构的运动分析可以 通过几何法和解析法进行，其 中解析法更为精确和可靠。
空间四杆机构的运动分析
求。
减小能耗
降低机构在运动过程中的能量 消耗，实现节能减排。
减小尺寸和重量
优化机构的结构设计，减小其 尺寸和重量，便于携带和运输
。
提高可靠性
增强机构的结构强度和耐磨性 ，提高其使用寿命和可靠性。
优化设计方法
数学建模
建立铰链四杆机构的数 学模型，包括几何模型 、运动学模型和动力学
模型等。
仿真分析
利用仿真软件对机构进 行运动学和动力学仿真 分析，以评估其性能。
印刷机械
在印刷机械中，铰链四杆机构用于 调节印刷滚筒的位置和角度，确保 印刷质量。
铰链四连杆机构说课PPT课件
A
B
C
D
怎样判别铰链四杆机构的三种类型？ 在何种情况下，所组成的四杆机构均为双 摇杆机构呢？
培养了学生独立思考、相互探讨及自学 的能力，达到以“教师为主导，学生为主体” 这一原则。 同时也突出了本节课的教学重点。
存在曲柄且满足杆长之和条件 的四杆机构有以下三种类型：
三种类型
存在条件
曲柄摇杆机构 以最短杆的相邻杆作为机架
教学 重点 难点
本着教材内容和学生当前掌握的知识 水平，我确立了如下教学重点和难点：
①重点1：判断机构中有无曲柄存在。
确立理由：学生只有学会判别机构中有无曲 柄才能进行下一步教学。
重点2：判断是否满足杆长之和条件。
确立理由：让学生明白当四杆机构成为铰
链四杆机构时才能进行类型判别。
②难点：掌握铰链四杆机构存在的条件。
双曲柄机构
以最短杆作为机架
双摇杆机构 以最短杆的相对杆作为机架
引申：不满足杆长之和条件的四杆机构均 为双摇杆机构。
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
机械基础 教材分析 说课过程 学情分析
教学目标 教学重、难点
教、学法
教学过程 课后总结
教材分析 主要内容：铰链四杆机构类型的判别
判别铰链四杆机构的类型
铺垫
曲柄存在的条件
通过学习本节内容，可以提高学生对 正确判别铰链四杆机构的能力 。
机械基础 教材分析 说课过程 学情分析
教学目标 教学重、难点
教、学法
过讨论法和观察法的安排，极大限度地
铰链四杆机构类型判别ppt课件.ppt
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）
结论：铰链四杆机构存在 一个曲柄的于或等于其余两杆长度之和。
（二）曲柄为 最短杆 。
连架杆为
曲柄属于连架杆
最短杆
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
（1） 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲 柄，
求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值
。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
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。
[作业]
1、课堂作业： 习题卷 2、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？
[实验一]
结论：
取最短杆的相邻杆为机架，
构成曲柄摇杆机构；
取 最短杆 为机架， 构成双曲柄机构； 取最短杆的相对杆为机架， 构成双摇杆机构。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
[实验二]
返回
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
铰链四杆机构的类型判别方法：
最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和 不满足曲柄存在条件 双摇杆机构
以曲柄摇杆机构为例（设各杆长度依次
为L1、L2、L3、L4，且L1<L4）
结论：铰链四杆机构存在 一个曲柄的于或等于其余两杆长度之和。
（二）曲柄为 最短杆 。
连架杆为
曲柄属于连架杆
最短杆
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
（1） 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲 柄，
求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值
。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
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。
[作业]
1、课堂作业： 习题卷 2、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？
[实验一]
结论：
取最短杆的相邻杆为机架，
构成曲柄摇杆机构；
取 最短杆 为机架， 构成双曲柄机构； 取最短杆的相对杆为机架， 构成双摇杆机构。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
[实验二]
返回
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
铰链四杆机构的类型判别方法：
最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和 不满足曲柄存在条件 双摇杆机构
铰链四杆机构曲柄存在的条件(公开课)PPT课件
9
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
§3.2 铰链四杆机构曲柄存在 的条件
整转副:铰链四杆机构中两连接构件能作相对整圈旋转的转动副。
摆转副
整转副
连架杆 曲柄
整转副
机架
2021/2/11
曲柄摇杆机构
连架杆 摇杆 摆转副
1
曲柄：以整转副与机架相连。 摇杆: 以摆转副与机架相连。
整转副存在的条件：满足杆长之和条件,则最短杆 两端为整转副。
杆长之和条件: 最短杆与最长杆之和小于或等于 其余两杆长度之和。
lmin lmax l l
2021/2/11
2
2021/2/11
3
2021/2/11
4
3、铰链四杆机构的类型判别
铰链四杆机构的三种基本型式，其区 别在于连架杆是否为曲柄。而曲柄是 否存在，取决于构件中各杆的尺寸和 机架的选择。
无论以哪个杆作机架,均为双摇杆机构
2021/2/11
7
25
10
15
15
10 25 15 15
不满足杆长之和条件双摇Biblioteka 机构2525 15
15
15 25 15 25
满足杆长之和条件
双曲柄机构
2021/2/11
8
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
§3.2 铰链四杆机构曲柄存在 的条件
整转副:铰链四杆机构中两连接构件能作相对整圈旋转的转动副。
摆转副
整转副
连架杆 曲柄
整转副
机架
2021/2/11
曲柄摇杆机构
连架杆 摇杆 摆转副
1
曲柄：以整转副与机架相连。 摇杆: 以摆转副与机架相连。
整转副存在的条件：满足杆长之和条件,则最短杆 两端为整转副。
杆长之和条件: 最短杆与最长杆之和小于或等于 其余两杆长度之和。
lmin lmax l l
2021/2/11
2
2021/2/11
3
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3、铰链四杆机构的类型判别
铰链四杆机构的三种基本型式，其区 别在于连架杆是否为曲柄。而曲柄是 否存在，取决于构件中各杆的尺寸和 机架的选择。
无论以哪个杆作机架,均为双摇杆机构
2021/2/11
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10
15
15
10 25 15 15
不满足杆长之和条件双摇Biblioteka 机构2525 15
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满足杆长之和条件
双曲柄机构
2021/2/11
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写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
铰链四杆机构基本类型优秀课件.ppt
铰链四杆机构基本类型优秀课件
• 图所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形 双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长 的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯 时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线 某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各 轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时 轮胎的磨损。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动。
平面连杆机构的类型、特点和分类
AB = CD BC = AD
摄影平台升降机构
机车车轮联动机构
铰链四杆机构基本类型优秀课件
平行四边形机构存在 运动不确定位置。
平面连杆机构的类型、特点和分类
铰链四杆机构基本类型优秀课件
•例 铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图2-10所示。 请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、 CD、AD各杆为机架时属于何种机构。
解：分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD = 20，最长 杆为CD = 55，其余两杆AB = 30、BC = 50。
因为 AD＋CD = 20＋55 = 75 AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
▲连架杆之一或机架为最短杆。
当满足杆长条件时，其 最短杆上的转动副都是 整转副。
此时，铰链A、B均为 整转副。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
2.压力角和传动角 压力角：作用在从动
平面连杆机构的运动和动力特性
件上的驱动力F与力 作用点绝对速度之间
所夹锐角α。
切向分力 Ft= Fcosα = Fsinγ
铰链四杆机构基本类型优秀课件
• 图所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形 双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长 的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯 时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线 某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各 轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时 轮胎的磨损。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动。
平面连杆机构的类型、特点和分类
AB = CD BC = AD
摄影平台升降机构
机车车轮联动机构
铰链四杆机构基本类型优秀课件
平行四边形机构存在 运动不确定位置。
平面连杆机构的类型、特点和分类
铰链四杆机构基本类型优秀课件
•例 铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图2-10所示。 请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、 CD、AD各杆为机架时属于何种机构。
解：分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD = 20，最长 杆为CD = 55，其余两杆AB = 30、BC = 50。
因为 AD＋CD = 20＋55 = 75 AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
▲连架杆之一或机架为最短杆。
当满足杆长条件时，其 最短杆上的转动副都是 整转副。
此时，铰链A、B均为 整转副。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
2.压力角和传动角 压力角：作用在从动
平面连杆机构的运动和动力特性
件上的驱动力F与力 作用点绝对速度之间
所夹锐角α。
切向分力 Ft= Fcosα = Fsinγ
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四连杆机构说课PPT课件
04
铰链四连杆机构的运动学分析
平面运动学
平面运动学研究四连杆机构在平面内的运动，包括连杆的长度、角度、速度和加速 度等参数。
平面运动学主要通过解析几何和向量运算等方法进行分析，建立数学模型，描述四 连杆机构的运动规律。
平面运动学分析有助于理解四连杆机构的运动特性，为优化设计提供理论依据。
空间运动学
铰链四连杆机构说课ppt 课件
• 引言 • 铰链四连杆机构概述 • 铰链四连杆机构的结构分析 • 铰链四连杆机构的运动学分析 • 铰链四连杆机构的设计与优化 • 铰链四连杆机构的实践与应用 • 总结与展望
01
引言
主题介绍
铰链四连杆机构的定义
铰链四连杆机构的重要性
铰链四连杆机构是一种由四个杆件通 过铰链连接而成的机械机构，常用于 实现某些特定的运动轨迹或运动规律。
空间运动学研究四连杆机构在三 维空间中的运动，考虑了机构的
旋转和平移等自由度。
空间运动学需要利用三维坐标系 和向量运算进行建模，分析机构 的位置、姿态、速度和加速度等
参数。
空间运动学分析能够全面揭示四 连杆机构的运动特性，为复杂运 动要求的机构设计提供支持。
运动仿真与分析
运动仿真与分析通过计算机模拟技术， 对四连杆机构的运动过程进行实时模 拟和分析。
提出了一种新的铰链四连杆机构设计理念 ，通过优化算法提高了其性能，为相关领 域提供了新的解决方案。ຫໍສະໝຸດ 未来研究方向与展望研究方向
深入研究铰链四连杆机构的动 态特性、优化算法和新型应用
领域。
技术发展
随着科技的进步，探索铰链四 连杆机构与其他先进技术的结 合，如人工智能、大数据等。
实际应用
加强与企业的合作，将铰链四 连杆机构应用于更多工程领域 ，推动其产业化进程。
《铰链四杆机构课件》课件
《铰链四杆机构课件》 PPT课件
# 铰链四杆机构课件 什么是铰链四杆机构 定义铰链四杆机构，铰链连杆的结构及原理，四杆机构的结构及原理。
铰链四杆机构的应用
汽车四连杆机构
探讨汽车悬挂系统中的四连杆机构设计和应用。
桥式起重机移动机构
介绍桥式起重机移动机构中的铰链四杆机构设计和应用。
叉车叉臂上升机构
解析叉车叉臂上升机构中的铰链四杆机构设计和应用。
铰链四杆机构的设计
1
设计铰链四杆机构的基本步骤
详细阐述设计铰链四杆机构的基本步骤和方法。
2
设计案例分析
通过实际案例分析铰链四杆机构的设计过程和技巧。
3
常见设计问题及解决方案
探讨在铰链四杆机构设计过程中常见的问题和相应的解决方案。
铰链四杆机构的优缺点构等。
2 缺点
分析铰链四杆机构的缺点，如受限于运动副点的特殊要求等。
3 应用前景和发展趋势
展望铰链四杆机构在不同领域的应用前景和未来发展趋势。
结论
总结铰链四杆机构在工程领域的重要性和其广泛应用的价值。 展望未来铰链四杆机构发展的方向和可能的创新应用。
参考文献
引用相关文献和资料，供学习者进一步了解铰链四杆机构的理论和实践。
# 铰链四杆机构课件 什么是铰链四杆机构 定义铰链四杆机构，铰链连杆的结构及原理，四杆机构的结构及原理。
铰链四杆机构的应用
汽车四连杆机构
探讨汽车悬挂系统中的四连杆机构设计和应用。
桥式起重机移动机构
介绍桥式起重机移动机构中的铰链四杆机构设计和应用。
叉车叉臂上升机构
解析叉车叉臂上升机构中的铰链四杆机构设计和应用。
铰链四杆机构的设计
1
设计铰链四杆机构的基本步骤
详细阐述设计铰链四杆机构的基本步骤和方法。
2
设计案例分析
通过实际案例分析铰链四杆机构的设计过程和技巧。
3
常见设计问题及解决方案
探讨在铰链四杆机构设计过程中常见的问题和相应的解决方案。
铰链四杆机构的优缺点构等。
2 缺点
分析铰链四杆机构的缺点，如受限于运动副点的特殊要求等。
3 应用前景和发展趋势
展望铰链四杆机构在不同领域的应用前景和未来发展趋势。
结论
总结铰链四杆机构在工程领域的重要性和其广泛应用的价值。 展望未来铰链四杆机构发展的方向和可能的创新应用。
参考文献
引用相关文献和资料，供学习者进一步了解铰链四杆机构的理论和实践。
铰链四杆机构和应用实例ppt课件.ppt
2.传动角g 传动角： 连杆与从动件所夹的锐角g。 g=900-a g越大，机构的传动性能越好，设计时一般应使gmin≥40°，对于高速大功 率机械应使gmin≥50°。
3.最小传动角的位置
铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。
对于曲柄滑块机构，当主动件为曲柄时， 最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位 置。
当摇杆CD由C1D摆动到C2D 位置时，所需时间为t1 ,
曲柄AB以等角速度顺时针从AB1, 转到AB2，转过角度为：1＝180°+θ，
当摇杆CD由C2D摆回到C1D位置时，所需时间为t2， 曲柄AB以等角速度顺时针从AB2转到AB1，转过的角度为：2＝180°-θ，
由于曲柄AB等角速度转动, 所以 1>2，t1>t2, 因此， v2>v1
(6) 因极限位置处曲柄与连杆共线。故AC1＝L2＋L1，从而得曲柄长度L1＝（AC2－ AC1）/2。再以A为圆心和以L1为半径作圆，交C1A的延线于B1，交C2A于B2，即得 B1C1＝B2C2＝L2及AD＝L4。
由于A点是△C1PC2外接圆上任选的点，所以若仅按行程速比系数K设计，可得无穷 多的解。A点位置不同，机构传动角的大小也不同。如欲获得良好的传动质量， 可按照最小传动角最优或其他辅助条件来确定A点的位置。
任务导入
• 设计汽车刮雨器或 单缸内燃机中的曲 柄滑块机构
• 动手操制作： 四杆机构的制作
新知识点简介 • 熟悉铰链四杆机构的类型及
应用 • 掌握铰链四杆机构有曲柄存
在的条件 • 了解铰链四杆机构的演化形
式 • 掌握机构压力角、传动角的
概念及物理意义 • 掌握急回特性、死点位置的
特性和应用
一、相关知识
3.最小传动角的位置
铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。
对于曲柄滑块机构，当主动件为曲柄时， 最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位 置。
当摇杆CD由C1D摆动到C2D 位置时，所需时间为t1 ,
曲柄AB以等角速度顺时针从AB1, 转到AB2，转过角度为：1＝180°+θ，
当摇杆CD由C2D摆回到C1D位置时，所需时间为t2， 曲柄AB以等角速度顺时针从AB2转到AB1，转过的角度为：2＝180°-θ，
由于曲柄AB等角速度转动, 所以 1>2，t1>t2, 因此， v2>v1
(6) 因极限位置处曲柄与连杆共线。故AC1＝L2＋L1，从而得曲柄长度L1＝（AC2－ AC1）/2。再以A为圆心和以L1为半径作圆，交C1A的延线于B1，交C2A于B2，即得 B1C1＝B2C2＝L2及AD＝L4。
由于A点是△C1PC2外接圆上任选的点，所以若仅按行程速比系数K设计，可得无穷 多的解。A点位置不同，机构传动角的大小也不同。如欲获得良好的传动质量， 可按照最小传动角最优或其他辅助条件来确定A点的位置。
任务导入
• 设计汽车刮雨器或 单缸内燃机中的曲 柄滑块机构
• 动手操制作： 四杆机构的制作
新知识点简介 • 熟悉铰链四杆机构的类型及
应用 • 掌握铰链四杆机构有曲柄存
在的条件 • 了解铰链四杆机构的演化形
式 • 掌握机构压力角、传动角的
概念及物理意义 • 掌握急回特性、死点位置的
特性和应用
一、相关知识
优秀公开课教学课件精选铰链四杆机构
§5-2 平面四杆机构 ——铰链四杆机构
章节联系
选择一定的材料制作成一定的零件组装成 机械使之能完成一定的工作任务而不失效
起重机
装载机
缝纫机
复习
运动副：使两构件直接接触又能产生一定相
对运动的联接叫运动副。
机构：是人为的实体组合，各部分间有一定相
对运动能完成运动、力的传递或改变运 动形式。
想一想？
2.两曲柄转向相同， 转速相等。
摄影平台升降机构
平行双曲柄
三、铰链四杆机构的运动特点
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。
汽车车门启闭机构
三、铰链四杆机构的运动特点
双摇杆机构 1.两连架杆均为摇杆 2.一根连架杆的转动 转换为另一根连架杆的 转动。
为（ C ）
A、连杆
B、摇杆
C、曲柄
D、连架杆
3、平行双曲柄机构中的两曲柄（ A）
A、长度相等，旋转方向相同
B、长度不等，旋转方向相同
C、长度相等，旋转方向相反
4、雷达天线俯仰角摆动机构采用的是（ B）机构
A、双摇杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双曲柄机构
三、铰链四杆机构的运动特点
普通双曲柄
双曲柄机构
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。
三、铰链四杆机构的运动特点
普通双曲柄
双曲柄机构
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。
三、铰链四杆机构的运动特点
双曲柄机构
机车主动轮联动装置
1.两曲柄等长，其余 两杆相等且平行。
§5-2 平面四杆机构 ——铰链四杆机构
一、铰链四杆机构的组成
章节联系
选择一定的材料制作成一定的零件组装成 机械使之能完成一定的工作任务而不失效
起重机
装载机
缝纫机
复习
运动副：使两构件直接接触又能产生一定相
对运动的联接叫运动副。
机构：是人为的实体组合，各部分间有一定相
对运动能完成运动、力的传递或改变运 动形式。
想一想？
2.两曲柄转向相同， 转速相等。
摄影平台升降机构
平行双曲柄
三、铰链四杆机构的运动特点
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。
汽车车门启闭机构
三、铰链四杆机构的运动特点
双摇杆机构 1.两连架杆均为摇杆 2.一根连架杆的转动 转换为另一根连架杆的 转动。
为（ C ）
A、连杆
B、摇杆
C、曲柄
D、连架杆
3、平行双曲柄机构中的两曲柄（ A）
A、长度相等，旋转方向相同
B、长度不等，旋转方向相同
C、长度相等，旋转方向相反
4、雷达天线俯仰角摆动机构采用的是（ B）机构
A、双摇杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双曲柄机构
三、铰链四杆机构的运动特点
普通双曲柄
双曲柄机构
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。
三、铰链四杆机构的运动特点
普通双曲柄
双曲柄机构
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。
三、铰链四杆机构的运动特点
双曲柄机构
机车主动轮联动装置
1.两曲柄等长，其余 两杆相等且平行。
§5-2 平面四杆机构 ——铰链四杆机构
一、铰链四杆机构的组成
铰链四杆机构课件
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
（1）曲柄摇杆机构
雷达
剪板机
缝纫机
任务二：请将相应答案的序号填入括号内。
1、以曲柄为主动件的是（ A ）和（ B ），把曲柄的整周回转运动转变为摇杆的往复
摆动的；以摇杆为主动件的是（ C ），把摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周回转。
A 雷达
B 剪板机
C 缝纫机
2、连连看： 将机架与相应的机构连起来
应用实例：
牛头刨床
机车车轮
雷达
平面连杆机构的定义：
各构件用销轴、滑道（低副）连接起来，且各构件间的相对运 动均在同一平面内或互相平行的平面内的机构称为平面连杆机构。
二、铰链四杆机构
1、铰链四杆机构的组成
1）定义：由4个杆件通过铰链（转动副）链接而成的机构。 2）组成：机架、连架杆（曲柄或摇杆）、连杆。
2、如图所示铰链四杆机构中， 已知AB＝130mm，BC＝150mm， CD＝175mm，AD＝200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于哪一 种类型？
解：1、判断是否满足杆长条件：
AB＋AD＝330 ＞ BC＋CD＝325
则不满足杆长条件，所以此机构为 双摇杆机构
课堂小结
1．铰链四杆机构中曲柄存在的条件；
（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，则无曲柄存在即为双摇杆机构。
课堂练习（1、2必做，3选做）
1、如图1中，若a＝250mm，b＝600mm， c＝400mm，d＝550mm，取杆a为机架 时可得什么机构；取杆b为机架时可得什链四杆机构中，已知AB＝ 130mm，BC＝150mm，CD＝175mm， AD＝200mm，若取AD为机架，试判断此 机构属于哪一种类型？
（1）曲柄摇杆机构
雷达
剪板机
缝纫机
任务二：请将相应答案的序号填入括号内。
1、以曲柄为主动件的是（ A ）和（ B ），把曲柄的整周回转运动转变为摇杆的往复
摆动的；以摇杆为主动件的是（ C ），把摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周回转。
A 雷达
B 剪板机
C 缝纫机
2、连连看： 将机架与相应的机构连起来
应用实例：
牛头刨床
机车车轮
雷达
平面连杆机构的定义：
各构件用销轴、滑道（低副）连接起来，且各构件间的相对运 动均在同一平面内或互相平行的平面内的机构称为平面连杆机构。
二、铰链四杆机构
1、铰链四杆机构的组成
1）定义：由4个杆件通过铰链（转动副）链接而成的机构。 2）组成：机架、连架杆（曲柄或摇杆）、连杆。
2、如图所示铰链四杆机构中， 已知AB＝130mm，BC＝150mm， CD＝175mm，AD＝200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于哪一 种类型？
解：1、判断是否满足杆长条件：
AB＋AD＝330 ＞ BC＋CD＝325
则不满足杆长条件，所以此机构为 双摇杆机构
课堂小结
1．铰链四杆机构中曲柄存在的条件；
（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，则无曲柄存在即为双摇杆机构。
课堂练习（1、2必做，3选做）
1、如图1中，若a＝250mm，b＝600mm， c＝400mm，d＝550mm，取杆a为机架 时可得什么机构；取杆b为机架时可得什链四杆机构中，已知AB＝ 130mm，BC＝150mm，CD＝175mm， AD＝200mm，若取AD为机架，试判断此 机构属于哪一种类型？
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精品课件
§4—1 铰链四杆机构的组成及基本形式 基本概念
1、铰链四杆机构： 概念： 铰链四杆机构是有四个杆件通过
铰链连接而成的传动机构，简称四杆机构，其 基本结构如图所示。
精品课件
2、图示：在机构简图中，小圆圈表示铰链，线段 表示构件；带一组短斜线的线段或者两固定铰链间 的家乡连线，表示机构中固定不动的构件。
曲柄摇杆机构的一些主要特性：
1、机构的急回运动特性：
动画演示
精品课件
三、死点位置
摇杆处于左
极限位置C1D时,连杆
与从动件(曲柄)的共
线位置C1A B1。
摇杆处于右极限
位 置 C2D 时 , 连 杆 与 从 动 件 (曲柄)的共线位置C2B2A。
精品课件
死点位置
1、机构停在死点位置，不能起动。运转时，靠 惯性冲过死点。
机构两极限位置：
B1C1D C2B2A
精品课件
双摇杆机构
精品课件
由于曲柄是连架杆，整转副处于机架上， 才能形成曲柄。所以，具有整转副的铰链四杆机构 是否存在曲柄，还应根据选择何杆为机架来判断。
铰链四杆机构类型的判断条件：
1 在满足杆长和的条件下：
（1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，该 机构为双曲柄机构。
第五章 常用机构
§5—1 铰链四杆机构
精品课件
本节要点
1、铰链四杆机构的组成及基本形式。 2、曲柄摇杆机构 3、双曲柄机构 4、双摇杆机构 5、曲柄滑块机构及其演化形式
精品课件
精品课件
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
精品课件
铲土机为了 保证铲斗平行移 动，防止泥土流 出，采用了平面 连杆机构
精品课件
二、双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为 双曲柄机构。
C 3 D
2 4
A
1
B
运动特性：
特例：平行双曲柄机构
精品课件
不等长双曲柄机构 两曲柄长度不等的双曲柄机构。
不等长双曲柄机构
精品课件
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。
平行双曲柄机构
一、曲柄摇杆机构 二、双曲柄机构 三、双摇杆机构
精品课件
一、曲柄摇杆机构
两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇 杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。
曲柄1为原动件，作匀速转动；摇杆3为从动件， 作变速往复摆动。
精品课件
机构特性
曲柄摇杆机构的应用
剪板机
雷达
汽车雨刷
精品课件
缝纫机踏板
雷达天线俯仰机构 精品课件
精品课件
双曲滑块机构的应用
内燃机气缸
精品课件
冲压机
精品课件
滚轮送料机
精品课件
精品课件
反向双曲柄机构
连杆与机架的长度相等且两个曲柄长 度相等，曲柄转向相反的双曲柄机构。
反向双曲柄机构
精品课件
双曲柄机构的应用
惯性筛
天平
汽车车门精启品闭课件
火车驱动轮连动机构
精品课件
精品课件
三、双摇杆机构
两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为 双摇杆机构。
B2 C
1 3
A
4
D
精品课件
铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。
（2）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整 转副，该机构为曲柄摇杆机构.
（3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副， 该机构为双摇杆机构。
精品课件
五、曲柄滑块机构及其演化形式 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，可得到铰链四杆 机构的其它演化形式。
曲柄滑块机构： 改变构件的形状和运动副精品ຫໍສະໝຸດ 件3、铰链四杆机构中各构件名称
机架：机构的固定构件，如杆4 。
连杆：不直接与机架连接的构件，如杆2。
连架杆：与机架用转动副相连接的构件， 如杆1、3 。
连架杆可分为：
曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆，如杆1；
摇杆：只能绕机架作小于360°的某一角度摆动 的连架杆，如3。精品课件
在铰链四杆机构中，按连架杆能否作整周转动， 可将铰链四杆机构分为：
§4—1 铰链四杆机构的组成及基本形式 基本概念
1、铰链四杆机构： 概念： 铰链四杆机构是有四个杆件通过
铰链连接而成的传动机构，简称四杆机构，其 基本结构如图所示。
精品课件
2、图示：在机构简图中，小圆圈表示铰链，线段 表示构件；带一组短斜线的线段或者两固定铰链间 的家乡连线，表示机构中固定不动的构件。
曲柄摇杆机构的一些主要特性：
1、机构的急回运动特性：
动画演示
精品课件
三、死点位置
摇杆处于左
极限位置C1D时,连杆
与从动件(曲柄)的共
线位置C1A B1。
摇杆处于右极限
位 置 C2D 时 , 连 杆 与 从 动 件 (曲柄)的共线位置C2B2A。
精品课件
死点位置
1、机构停在死点位置，不能起动。运转时，靠 惯性冲过死点。
机构两极限位置：
B1C1D C2B2A
精品课件
双摇杆机构
精品课件
由于曲柄是连架杆，整转副处于机架上， 才能形成曲柄。所以，具有整转副的铰链四杆机构 是否存在曲柄，还应根据选择何杆为机架来判断。
铰链四杆机构类型的判断条件：
1 在满足杆长和的条件下：
（1）取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，该 机构为双曲柄机构。
第五章 常用机构
§5—1 铰链四杆机构
精品课件
本节要点
1、铰链四杆机构的组成及基本形式。 2、曲柄摇杆机构 3、双曲柄机构 4、双摇杆机构 5、曲柄滑块机构及其演化形式
精品课件
精品课件
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
精品课件
铲土机为了 保证铲斗平行移 动，防止泥土流 出，采用了平面 连杆机构
精品课件
二、双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为 双曲柄机构。
C 3 D
2 4
A
1
B
运动特性：
特例：平行双曲柄机构
精品课件
不等长双曲柄机构 两曲柄长度不等的双曲柄机构。
不等长双曲柄机构
精品课件
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。
平行双曲柄机构
一、曲柄摇杆机构 二、双曲柄机构 三、双摇杆机构
精品课件
一、曲柄摇杆机构
两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇 杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。
曲柄1为原动件，作匀速转动；摇杆3为从动件， 作变速往复摆动。
精品课件
机构特性
曲柄摇杆机构的应用
剪板机
雷达
汽车雨刷
精品课件
缝纫机踏板
雷达天线俯仰机构 精品课件
精品课件
双曲滑块机构的应用
内燃机气缸
精品课件
冲压机
精品课件
滚轮送料机
精品课件
精品课件
反向双曲柄机构
连杆与机架的长度相等且两个曲柄长 度相等，曲柄转向相反的双曲柄机构。
反向双曲柄机构
精品课件
双曲柄机构的应用
惯性筛
天平
汽车车门精启品闭课件
火车驱动轮连动机构
精品课件
精品课件
三、双摇杆机构
两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为 双摇杆机构。
B2 C
1 3
A
4
D
精品课件
铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。
（2）取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整 转副，该机构为曲柄摇杆机构.
（3）取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副， 该机构为双摇杆机构。
精品课件
五、曲柄滑块机构及其演化形式 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，可得到铰链四杆 机构的其它演化形式。
曲柄滑块机构： 改变构件的形状和运动副精品ຫໍສະໝຸດ 件3、铰链四杆机构中各构件名称
机架：机构的固定构件，如杆4 。
连杆：不直接与机架连接的构件，如杆2。
连架杆：与机架用转动副相连接的构件， 如杆1、3 。
连架杆可分为：
曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆，如杆1；
摇杆：只能绕机架作小于360°的某一角度摆动 的连架杆，如3。精品课件
在铰链四杆机构中，按连架杆能否作整周转动， 可将铰链四杆机构分为：