高二高教版机械基础7－1 铰链四杆机构的组成与分类教案

教材章节 第七章 平面连杆机构 课 题 §7－1 铰链四杆机构的组成与分类 教 学 目 的 熟悉铰链四杆机构的组成、分类及应用； 重 点 铰链四杆机构的组成及应用 难 点 铰链四杆机构运动的特点及分析 课的类型 授新课 教学方法 讲授法 教 具 挂图、模型、作图工具 教 学 进 程 备 注 讲评作业： 复习上讲内容： 讲授新课：第七章 平面连杆机构 §7－1 平面连杆机构的特点 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成，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。 平面连杆机构中的运动副都是低副。 平面连杆机构能够实现某些较为复杂的平面运动，多用于动力的传递改变运动形式。 组成平面连杆机构的构件可以是形状简单的杆状件，也可以是其它形状的构件，但从运动原理来看，均可用等效的杆状构件来替代。 最常用的是由四根杆状件组成的，称之为平面四杆机构。 构件间以四个转动副相连队的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。 工程上最常用的四杆机构如图7-3所示。 §7－2 铰链四杆机构的组成与分类 如图7－4所示，四杆机构各部分构件的名称与定义： 机架：固定不动的（杆）构件。如4。 教 学 进 程 追 备 课 与 备 注 连杆：不与机架直接联接的构件（杆）。如2。 连架杆：用低副（转动副）与机架联接的杆。如1、3件。 连架杆按其运动特征可分成曲柄和摇杆两种： 曲柄：与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线作整周旋转的构件。 摇杆：与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动（小于180°）的构件。 铰链四杆机构按两连杆的运动形式不同，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 一、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，另一个摇杆的称为曲柄摇杆机构。 如表7－1所示，分析其运动的原理及特点。 运动特点： （1）曲柄摇杆机构可将主动件（曲柄）整周的回转运动转换为从动件（摇杆）的往复运动。 （2）主动曲柄匀速回转时，从动曲柄随之变速往复摆动，即从动件摆动过程中，其角速度有时大于主动曲柄的角速度，有时小于主动曲柄的角速度。 二、双曲柄机构 铰链四杆机构中两个连架杆均为曲柄的称为双曲柄机构。 如表7－2所示，分析其运动的原理及特点。 运动特点： 两个连架杆均为曲柄，均可作整圈旋转。两个曲柄可以分别为主动件。 双曲柄机构当连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等时，若曲柄转向相同，称为平行四边形机构。 若曲柄转向不同，称为反向平行双曲柄机构，简称反向双曲柄机构。 运动特点：两曲柄的回转方向相同，角速度相等。 反向平行双曲柄机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相反，角速度不等。 在平行四边形机构中，主动曲柄回转一周，因两曲柄与连杆BC出现两次共线，使CD运动不确定现象，可采用三种方法避免：（1）附加转动惯量较大飞轮； （2）增设辅助构件；（3）采取多组机构错列等。 教 学 进 程 追 备 课 与 备 注 使用挂图讲解应用实例。 三、双摇杆机构 铰链四杆机构中两个连架杆均为摇杆的称为双摇杆机构。 如图7－5所示，分析其运动的原理及特点。 运动特点：两个摇杆可以分别为主动件，当连杆与摇杆共线时，机构处于死点位置。 表7－4为双摇杆机构的应用实例。 小结：平面连杆机构、平面四杆机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的术语、特点及应用。 预习：P94～98 作业：P44～46：一、二、三、四。 学科网（北京）股份有限公司 $