铰链四杆机构的基本性质Word文档下载推荐.docx

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内容和方法

一、曲柄存在的条件

如图所示的曲柄摇杆机构：

AB做整周旋转运动——为曲柄

CD做往复摆动——为摇杆

运动过程

1、曲柄AB绕A回转一周，摇杆CD往

复摆动一次。

2、曲柄AB回转一周，曲柄AB与连杆

BC两次共线。

内容和方法

分析探讨

设曲柄AB、连杆BC、摇杆CD和机架AD的杆

长分别为a、b、c、d，当AB与BC在B1点共

线时,如下图，由△AC1D可得

说明：

AB，BC，CD在极限情况下重合成一直

线时为等于。

当AB与CD在B2点共线时，如下图，

由△AC2D可得：

a+b≤c+d

综合两种情况则有:

结论：

四杆机构曲柄存在的条件概括为：

（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。

上述两个条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。

推论:

（1）若最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余

两杆长度之和，则可能有以下三种情况：

（a）以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构。

（b）以最短杆为机架时，为双曲柄机构。

（c）以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。

（2）最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度

之和，不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。

铰链四杆机构类型判断一览

二、急回特性

如图示，曲柄摇杆机构

运动现象：

曲柄AB以等角速度逆时针旋转，设角速度为在曲柄AＢ回转一周的过程中，摇杆ＣＤ在Ｃ1Ｄ与Ｃ２Ｄ之间做往复摆动,设摆角为　　，但往复摆动的平均速度不同。

通常把摆动速度大的行程做为回程，以提高生产效率。

如图示，曲柄AB以等角速度逆时针旋转：

自AB1回转到AB2，转过角￠1，

摇杆CD自C1D摆动到C2D，摆角为￠1

设C点的平均速度为v1，所需时间为t1,

则v1=C1C2/t1

自AB2回转到AB1，转过角￠2，

摇杆CD自C2D摆动到C1D，摆角为￠2

设C点的平均速度为v2，所需时间为t2，

则v2=C2C1/t2

由于￠1<

￠2

则v1＞v2

即摇杆空回行程的平均速度大于工作行程的平均

速度。

1、急回特性：

曲柄摇杆机构中，曲柄虽做等速转动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为急回特性。

2、急回特性系数K：

1、机构有无急回特性，取决于急回特性系数K

　　K值越大，急回特性越显著，从动件回程越快

K=1时，机构无急回特性。

　　2、急回特性系数K与极位夹角有关

　　　=0，K=1机构无急回特性；

　　　＞0，机构有急回特性;

　　　越大，急回特性越显著。

三、死点位置

曲柄摇杆机构中，如以摇杆为主动件，

在运动到下图的极限位置时，会出现什么情况？

此时如不计各运动副中的摩擦和各杆件的质量，则主动件通过连杆传给从动件的驱动力通过铰链的中心，因而驱动力对从动件的力矩为零。

将不能使从动件转动，且转向也不确定。

死点位置:

把连杆与从动件处于共线的位置，称为死点位置。

1、对传动机构来说，死点位置是不利的。

解决措施：

利用从动件的惯性来通过死点位置。

如缝纫机，利用带轮的惯性通过死点。

2、在工程上，有时利用死点位置实现某些特殊要求。

如钻床连杆式快递夹具，利用死点位置夹紧工件。

四、练习反馈

1、导入例题

判断图示四杆机构是什么机构？

（单项选择题

A曲柄摇杆机构

B 

双曲柄机构

C双摇杆机构

2、例题讲解

最短杆长与最长杆之和为45+120=165

其余两杆长度之和为100+70=170

最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和

且以最短杆的邻杆做机架

所以此机构为曲柄摇杆构。

答案A。

3、课堂练习

（单项选择题）

练习方法：

学生板书

引导学生回顾上次课内容

提出问题

提醒学生思考

总结归纳引入课题

演示模型

教师总结

提醒学生善于观察

仔细讲解

启发学生主动思索

提问

鼓励学生总结结论

边讲解边绘制图表

演示模型运动现象

提示工程实用性，提出问题

缓慢演示模型运动

鼓励学生自己总结

提示学生一起总结

鼓励学生参与

提醒学生回顾判断一览表

鼓励学生主动大胆板书解题

学生思考

回答问题

与老师一起总结，自动思索新问题

观察思考

学生回答

配合老师共同学习

学生讨论

回答

总结

和教师一起回答总结

配合老师一起回答绘制

仔细观察思考

学生集体回答

学生思考后自己得出

小组谈论

集体回答总结

思考讨论

学生集体回答得出答案

解题

复习引课

温故知新

锻炼学生语言能力

激发学习兴趣，变被动学习为主动探索

形象直观，便于接受

主动探索是最好的学习方式

培养学生逻辑思维能力

活跃学习气氛，增强学习责任感

营造积极快乐的学习气氛

与工程实用相结合，提高学习热情

保护学生的积极性

用实例培养学生热爱学习，教育学生学所用的思想。

积极活跃是最好的学习气氛

培养学生踊跃意识

课堂小节

学习内容：

1、曲柄存在的条件

2、急回特性

3、死点位置

学习要点：

四杆机构特性多

魅力无穷学有得

曲柄存在有条件

四杆长度来把握

曲柄摇杆有急回

极位夹角显神通

死点位置须注意

有利有弊要牢记

作业布置

作业内容:

习题五第三、四题

作业目的：

巩固铰链四杆机构的基本理论

熟练判断四杆机构的类型

作业要求：

画图准确

解题清晰

页面整洁

课题：

一、教材及学生分析：

教材中是在介绍了曲柄存在条件的基础上直接分析铰链四杆机构的基本性质。

没有例题讲解。

这样不利于学生学习。

因此在授课中将详细分析曲柄存在条件，并作出一览表使学生容易接受，在此基础上讲解铰链四杆机构的基本性质，并通过解题提高学生的学习能力。

讲解上层层推进，再通过练习，强化学生对本课题的理解和掌握。

二、教学目标：

1.知识目标：

1、掌握曲柄存在的条件。

2、理解铰链四杆机构的基本性质。

3、熟练判断铰链四杆机构的类型。

2.能力目标：

培养学生分析问题、总结问题的能力，逐步培养学生发现问题、解决问题的能力。

3.思想教育：

注重理论与实践相结合，培养学生的探索精神，激发其求知欲，保护学生的学习热情。

三、教学重点：

1、曲柄存在的条件。

2、铰链四杆机构的基本性质。

四、教学难点：

1．分析曲柄存在的条件时，从运动现象，恰当地引出。

2、铰链四杆机构的基本性质讲解须和工程实例相结合，注重深入、引导和启发。

五、教学方法、手段：

1．多媒体教学、启发式教学、探究法、探讨学习、讲练结合。

六、教学课时：

2学时