高等教育出版社 第二版 《机械基础》（机械类）
1 课题：平面连杆机构（教材第6章第1节） 教案
教学目的：通过一些实例的演示讲解，使学生掌握平面连杆机构的组成、类型、特性及应用，从而掌握一些比较简单的平面铰链四杆机构的设计方法。
教学对象：一年一期模具制造技术、数控技术应用、机电技术应用、汽车维修与检测等专业的新生。
教学重点：1、运动副的概念及机构运动简图的绘制；
2、平面铰链四杆机构类型的判别；
3、平面铰链四杆机构的运动特性及应用。
教学难点：机构运动简图的绘制、铰链四杆机构类型的判别及其运动特性。
教学方式：讲解法、演示法、例证法、讨论法
教学场地：多媒体教室
教学课时：2课时
教学内容安排：
导入：先在多媒体屏幕上打开演示一个飞机起落的3D动画，引起学生的兴趣，集中学生的注意力，由此提出飞机能平安着陆靠的是什么?由这样一个问题引出飞机起落架的运动特性，从而开场今天的新课内容。
一、平面连杆机构概念
平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道（低副）等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。最简单的平面连杆机构是由4个杆件组成的，简称平面四杆机构，其结构简单、易于制造、工作可靠，因此应用非常广泛。应用实例有：雷达、飞机起落架、铲斗、缝纫机、货车自卸机构、变速器、起重机、破碎机、筛选机、压紧机等等。
二、运动副
1、定义：使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接，称为运动副。
2、分类：在工程上，人们把运动副按其运动范围分为空间运动副和平面运动副两大类。在一般机器中，经常遇到的是平面运动副。平面运动副根据组成运动副的两构件的接触形式不同，可分为低副和高副。
（1）、低副
是指两构件之间作面接触的运动副。如下图1所示。 高等教育出版社 第二版 《机械基础》（机械类）
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授课题目：第3章 平面连杆机构
3.1铰链四杆机构的基本类型和应用
3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别 3.3铰链四杆机构的演化
授课方式
（请打√） 理论课√
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安排
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教学大纲要求：
铰链四杆机构的基本类型和应用；铰链四杆机构的演化；曲柄存在的条件。
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
掌握铰链四杆机构的基本类型；
掌握曲柄存在的条件；
掌握铰链四杆机构的演化方法。
教学重点及难点：
重点：铰链四杆机构的演化；曲柄存在的条件。
难点：曲柄存在的条件。
作业、讨论题、思考题：综合题3－1
课后总结分析：
总结铰链四杆机构的演化结果；曲柄存在的条件。
教 学内 容 备注
第3章 平面连杆机构
一、基本概念
连杆机构：是由若干个刚性构件通过低副联接而组成的机构，所以又称为低副机构。
平面连杆机构：所有的构件都在同一平面或平行平面内运动的连杆机构。
四杆机构：是平面连杆机构中应用最广泛、结构最简单而且最具代表性的平面低副机构。
二、平面连杆机构的特点
1、优点
1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。
2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触，且易于制造，易于保证所要求的制造精度
3） 能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构
2、缺点
1）不宜于传递高速运动。
2）可能产生较大的运动累积误差。
3.1 铰链四杆机构的基本类型和应用
构件之间的连接全部是转动副的四杆机构，称为铰链四杆机构。 如图3—1所示为一铰链四杆机构。固定不动的杆4为机架。与机架相连的杆1和杆3称为连架杆，其中能作整周回转的称为曲柄，只能在小于360º的一定范围内摆动的则称为摇杆。连接两连架杆的杆2称为连杆。
图3—1
对于铰链四杆机构，按照其连架杆是曲柄还是摇杆，可分为以下三种型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
《机械基础》第一轮复习—平面连杆机构
第 1 页 共 4 页 《机械基础》第一轮复习—平面连杆机构
复习纲要
1．了解平面连杆机构的含义；
2．掌握铰链四杆机构的含义及组成（包括机架、连杆、连架杆、曲柄及摇杆的概念）；
3．掌握铰链四杆机构的基本类型运动特点及其应用；
4．掌握并运用曲柄存在的条件，判断铰链四杆机构的基本类型；
5．掌握急回特性、急回特性系数、极位夹角的含义，运用急回特性系数的计算方法进行有关计算；
6．了解死点位置产生的条件、位置、影响及克服死点的措施；
7．了解铰链四杆机构的演化方式；
8．了解曲柄滑块机构的应用特点；
9．了解偏心轮机构的特点及应用；
10.了解曲柄滑块机构演化成导杆机构的过程（包括演化方式及导杆机构的种类）；
11.了解不同种类导杆机构在机械中的应用。
复习过程
（一）铰链四杆机构的组成与分类
1.平面连杆机构是由一些刚性构件用 和
相互连接而成的在
或 内运动的机构。平面连杆机构中的运动副是 副，因此平面连杆机构是 机构。
2.构件间用四个转动副相连的平面连杆机构称为
，它有 、 和 三种基本类型。其基本类型按 来确定。
3. 的连架杆为曲柄； 的连架杆为摇杆。
4.在铰链四杆机构中，机架为 的构件，连杆为 的构件，连架杆为 的构件。
5.反向双曲柄机构中，两曲柄的转向 ，且角速度 。 6.曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换为 ，如牛头刨床横向进给机构，剪刀机等。还可将摇杆的往复摆动转换成曲柄的
第三章 平面连杆机构
一、要点解析
平面连杆机构是多构件的低副机构。其中，最基本的平面连杆机构由四个构件组成，称为平面四杆机构。主要讲述平面四杆机构的基本类型、特性、应用及常用设计方法。
（一）平面四杆机构的类型
全部用转动副相连的平面四杆机构称为铰链四杆机构。它的基本型式是按连架杆的运动形式区分的，应明确连杆、连架杆、整转副、曲柄及摇杆等基本概念。
1．铰链四杆机构的基本形式
铰链四杆机构根据两连架杆的运动形式不同，可分为三种形式：
（1）曲柄摇杆机构
若在铰链四杆机构的两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。
（2）双曲柄机构
若四杆机构的两个连架杆均为曲柄，则此四杆机构称为双曲柄机构。
（3）双摇杆机构
若四杆机构的两个连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构。
2．铰链四杆机构有整转副和曲柄的条件
（1）机构中是否存在具有整转副的构件，仅取决于机构中各构件的相对长度。不难证明，若机构满足“最短构件与最长构件的杆长之和不大于其余两构件的杆长之和”的条件，则机构中存在具有两个整转副的构件，且必为最短构件。
（2）曲柄存在条件
在铰链四杆机构中，两个构件之间所构成的转动副是否为整转副，只是这两个构件之间的相对运动关系，与取哪个构件为固定件无关。因此，当铰链四杆机构具有两个整转副时，若取不同的构件为固定机架，将分别获取三种型式的机构：最短杆为连架杆时得到曲柄摇杆机构，最短杆为机架时得到双曲柄机构，最短杆为连杆时得到双摇杆机构。
综上所述，判别铰链四杆机构的型式首先要根据机构中各构件的相对杆长条件，确定机构中是否存在具有整转副的构件。显然，若机构中不存在整转副时，无论取哪个构件为机架，都只能得到双摇杆机构；当机构满足整转副条件时，则需要根据选取哪个构件为固定机架来确定该机构的型式。
3．铰链四杆机构的演化
（1）铰链四杆机构的演化型式和途径
通过机架变换、改变构件相对长度以及变回转副为移动副等各种途径，铰链四杆机构可有多种演化型式。
