主推进动力装置第三章机构与机械传动教案2平面连杆机构Word下载.docx

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平面连杆机构是由若干个刚性构件通过转动副或移动副联接而成的机构，也称平面低副机构，组成平面连杆机构各构件的相对运动均在同一平面或相互平行的平面内。

主要内容：

铰链四杆机构的基本形式

铰链四杆机构的演化形式

（1）、四杆机构各部分名称：

1、机架：

机构中固定不动的构件，例如杆AD。

2、连架杆：

与机架相连的构件，例如杆AB和CD。

3、连杆：

不与机架直接相连的构件，例如杆BC。

4、曲柄：

连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄。

5、摇杆：

连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆

（2）、根据连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构分为：

曲柄摇杆机构

双曲柄机构

双摇杆机构

（3）重点分析曲柄摇杆机构

铰链四杆机构中，若两个连架杆一个为曲柄，一个为摇杆，则四杆机构称为曲柄摇杆机构。

例1：

图所示为食品设备中的物料搅拌机构，当曲柄旋转时，利用连杆上E点的运动可以实现物料搅拌的要求。

例2：

牛头刨床的横向进给机构，该机构工作时，右侧小齿轮带动相当于曲柄的大齿轮转动，然后通过连杆带动带有棘爪的摇杆作往复摆动，从而带动棘轮连同丝杠作单向间歇运动。

所以牛头刨车的横向进给机构是由曲柄摇杆机构与棘轮机构串联构成的。

（4）、分析双曲柄机构

铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则四杆机构称为双曲柄机构。

当主动曲柄AB转动时，通过连杆BC、从动曲柄CD和连杆CE，带动滑块E（筛）做水平往复移动。

这里的机构是由双曲柄机构添加了一个连杆和滑块所组成。

机车车轮联动机构中的ABCD就是一个正平行四边形机构，主动曲柄AB与从动曲柄CD作同速同向转动，连杆BC则作平移运动。

思考：

取消杆EF，对两车轮的运动是否有影响。

（5）、分析双摇杆机构

铰链四杆机构中，若两个连架杆均为摇杆，则四杆机构称为双摇杆机构。

ABCD为一双摇杆机构，当主动摇杆AB摆动时，从动摇杆CD也随着摆动，从而使连杆延长线上的重物悬挂点E做平面运动。

ABCD构成一个双摇杆机构。

摇杆AB摆动，带动摇杆CD摆动，使飞机轮子放下。

注意：

此时AB与BC连线，主动件AB通过连杆作用于从动件CD上的力恰好通过其回转中心，出现了不能使构件CD转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为死点。

这时无论飞机施加在AB上的力有多大，都不能使BC转动，保证飞机正常的着陆。

（6）、重点分析铰链四杆机构存在曲柄的条件

1.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；

2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。

推论：

①铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；

取最短杆为机架时，得双曲柄机构；

取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。

②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。

（7）、铰链四杆机构的演化形式

1、改变构件的形状和运动尺寸

2、改变运动副的尺寸

偏心轮的演化过程

应用实例：

偏心轮机构的应用—鄂式破碎机：

鄂式破碎机鄂式破碎机运动简图

3、选用不同的构件为机架

曲柄滑块机构中，当将曲柄AB改为机架时，就演化为导杆机构。

导杆机构

曲柄滑块机构中，当将连杆BC改为机架时，就演化为曲柄摇杆机构。

曲柄滑块机构中，当将滑块C改为机架时，就演化为直动滑块机构。

直动滑块机构

小结：

●教学重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）

教学重点：

平面连杆机构、凸轮机构、间隙运动机构、摩擦轮传动、皮带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、液力传动

教学难点：

●教学手段、教具

多媒体课件、板书

●采用的教学方法

启发法、演示法、逻辑推导法等

●教学过程：

*导入课题

理解机械的概念

•机械是各种机器和结构的统称。

–机械由一定数量的零（部）件组合而成。

–机械通常包括原动机、工作机构和传动机构。

⏹原动机：

是机器的动力来源，常用的有电动机、内燃机、气动缸、液压缸等，以电动机的使用最为普遍。

⏹传动机构：

将原动机的运动和动力传递给执行装置，并实现运动速度和运动形式的转换。

常用的有连杆机构、凸轮机构、齿轮传动机构等。

⏹工作机构：

是直接完成机器功能的部分。

举例：

内燃机的结构。

功能内燃机的功能是将燃气的热能转换为机械能。

构成：

主系统由气缸、活塞、连杆和曲轴组成。

工作过程：

当气缸中的油气混合物被火花塞点燃后，爆炸膨胀的气体推动活塞向下移动，推动与活塞相连的连杆，使曲轴转动，从而将热能转变为机械能。

此时，曲轴将带动同一轴上的小齿轮转动，通过啮合带动大齿轮转动，大齿轮再带动同轴的凸轮同步旋转，凸轮的转动将通过阀杆带动进气阀门上下直线移动，控制内燃机的吸气过程。

气缸上部有一个进气阀和一个排气阀，在内燃机的一个工作循环中，这两个阀门应各开启、闭合一佼，从而完成内燃机的进气和排气任务。

*讲授新课

努力领会课本上所讲述知识的内涵。

随时观察周围的事物，把书本上的知识与实践相结合，将理论和实践融会贯通。

本课程理论与实际联系比较密切，重视生产实习、实验和参观。

*巩固练习及讲评

为什么双作用叶片泵一般比齿轮泵容积效率高?

*教学内容小结

1.力的三要素、力的分解与合成、力偶、力矩基本概念。

2.力系分类、汇交力系的简化与平衡条件。

3.刚体的运动形式、飞轮的作用等

●布置作业、复习思考题

观察你身边的事物，寻找“力”的影子。

答：

电线杆的受力，自行车的链条链轮的受力，汽车的转轴等。

观察你使用的自行车，看看动力是怎么传递的？

通过链条链轮传递动力和运动的。

拆开一个旧钟表，看看机构是怎么工作的？

主要是轮系的传递。

学生讨论、提问

提问1、曲柄存在的条件？

2、曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构的特点？

选择题

1、平面连杆机构的缺点是低副中存在（）

A、间隙不易消除，会引起运动误差

B、间隙易消除，会引起运动误差

C、间隙不易消除，不会引起运动误差

D、以上都不对

2、如图四杆机构，（）杆为连杆。

A、ABB、AD

C、BCD、CD

3、如图所示的曲柄滑块机构，选（）为机架，则变为直动滑杆机构。

A、滑块3B、杆ABC、杆BCD、都不行

4、如图所示的搅拌机构是（）。

A、双曲柄机构

B、曲柄摇杆机构

C、双摇杆机构

5、凸轮机构通常由（）组成。

A、主动件、凸轮、机架

B、主动件、从动件、机架

C、从动件、凸轮、机架

D、主动件、从动件、凸轮

6、千斤顶的传力螺旋一般为（）。

A、滑动螺旋机构B、滚动螺旋机构；

C、静压螺旋机

7、如图所示外槽轮机构中，槽轮上开有四条径向槽，拨盘为单销，所以拨盘转动一周时，槽轮运动一次，且每次转动角度为（）。

A、45°

B、90°

C、180°

D、0°

8、下列不属于间隙机构的是（）

A、棘轮机构

B、槽轮机构

C、齿轮机构

D、不完全齿轮机构

9、带张紧的目的是（）。

A、减轻带的弹性滑动B、提高带的寿命

C、保证带的运动方向D、使带具有一定的初拉力

10、V带传动的张紧轮应安装在（）

A．内侧靠近大带轮B．内侧靠近小带轮

C．外侧靠近大带轮D.外侧靠近小带轮

填空题

1、机械通常包括______、______和______。

2、能将主动件的连续运动变换成从动件的间歇运动为______机构。

3、常见的齿轮机构能实现______和______的变换。

4、力对物体的效应取决于力的_____、_____和____。

5、力可以平行移动到刚体内任意点O，但平移后必须附加一个______，其大小为____________________。

6、固定端约束可阻止被约束物体作____和_______。

7、曲柄摇杆机构大多是以曲柄为原动件，将曲柄的连续运动转变为摇杆的_________。

8、平面连杆机构是由若干个刚性构件通过________或________联接而成的机构。

9、与带传动相比，链传动的承载能力_____，效率_____，能保持准确的_____传动比；

但其安装精度要求高，瞬时的传动比_____，工作时有噪声，易______。

10、滚子链又称套筒滚子链。

它由_____、______、_____、_____和______组成。

11带轮的包角是____________，包角越大，接触的弧就越长，接触面间的摩擦力也就越大。

一般要求包角

，因大带轮包角比小带轮包角大，故仅计算小带轮的包角即可。

12、带轮常用的材料是______，带速

时用（HT150）；

~30m/s时用（HT200）；

速度更高的带轮，多采用____________。

带轮直径D

500~600mm时，采用_______焊接而成。

小功率传动时，可采用铝或塑料等非金属材料制造。

判断题：

1、平面连杆机构是由高副组成的。

（）

2、凸轮机构是高副机构。

3、凸轮和滚子的工作表面硬度高，具有良好的耐磨性，心部有良好的韧性。

4、传力螺旋用来调整并固定零件或部件之间的相对位置。

5、传力螺旋用来调整并固定零件或部件之间的相对位置。

（）6、变向机构主要用来实现速度的变换。

7、构件之间不能产生运动。

8、运动副是通过点、线或面接触来实现的。

9、机构是由零件组成的。

10、球面副为平面运动副。

答案：

1.原动件、传动机构和工作机构

2.棘轮

3.运动和速度

4.大小、方向、作用点

5.力偶、原力对O点的力矩值

6.任何移动、转动

7.往复摆动

8.转动副、移动副

9.大、高、平均、不稳定、脱链

10.内链板、外链板、销轴、套筒和滚子

11.带与带轮接触面的弧长所对应的圆心角

12.铸铁、钢或铝合金、钢板

13.A,C,C,B,C,A，B,C,D,A

14.XVVXVXXVXX