第六章-平面连杆机构(备课版)

平面连杆机构【教学目标与要求】铰链四杆机构的基本类型和应用；掌握铰链四杆机构的基本类型；【教学重点】铰链四杆机构的基本类型和应用；【教学难点】铰链四杆机构的应用；【教学过程】新课讲授平面连杆机构一、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、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4—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4—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。

2.1.1 曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。

如图4—2所示的雷达天线俯仰机构和图4—3所示的缝纫机踏板机构。

ABDABDC图4—2雷达天线俯仰机构图4—3缝纫机踏板机构2.1.2 双曲柄机构两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。

如图4—4所示的惯性筛的四杆机构就属于这种机构。

图4—4当双曲柄机构中的四个杆件满足相对两杆平行且长度相等时，称为平行双曲柄机构或平行四边形机构。

它的运动特点是：两曲柄则以相同的角速度同向转动，而连杆作平移运动。

如图4—5所示的火车联动机构和图4—6所示的摄影平台升降机构。

图4—5 火车联动机构 图4—6 摄影平台升降机构如果从动曲柄的转向发生反转，则该机构称为反平行四边形机构。

车门开闭机构，就利用反平行四边形机构的两曲柄转向相反的特性，使两车门同时打开或关闭，如图4—7所示。

B1图4—72.1.3 双摇杆机构两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。

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。

a b c图1（2）、高副高副是指两构件之间作点或线接触的运动副。

如下图2所示。

a b c图23、机构运动简图机构运动简图就是指用一些简单的线条表示运动副关系的图形，称之为机构运动简图。

图4 移动副的表示方法三、铰链四杆机构 1、铰链四杆机构的组成如图6所示，由4个构件通过铰链（转动副）连接而成的机构，称为铰链四杆机构。

机械设计基础平面连杆机构教案教案标题：机械设计基础平面连杆机构教案教案目标：1. 了解平面连杆机构的基本概念和组成要素。

2. 掌握平面连杆机构的运动分析方法。

3. 能够设计简单的平面连杆机构并进行运动仿真。

教学资源：1. 教材：机械设计基础教程2. 计算机软件：SolidWorks、AutoCAD等教学内容和步骤：第一课：平面连杆机构的基本概念和组成要素1. 引入平面连杆机构的概念和应用领域。

2. 介绍平面连杆机构的基本组成要素：连杆、铰链、滑块等。

3. 分析平面连杆机构的运动特点和限制条件。

第二课：平面连杆机构的运动分析方法1. 介绍平面连杆机构的运动分析方法：图解法、代数法和向量法。

2. 通过示例演示如何利用图解法进行平面连杆机构的运动分析。

3. 引导学生进行代数法和向量法的运动分析实践。

第三课：平面连杆机构的设计与仿真1. 介绍平面连杆机构的设计原则和注意事项。

2. 利用计算机软件（如SolidWorks）进行平面连杆机构的三维建模。

3. 运用仿真功能进行平面连杆机构的运动仿真和分析。

4. 学生根据给定的设计要求，设计并仿真一个简单的平面连杆机构。

教学评估方法：1. 课堂小测验：通过选择题、填空题等形式测试学生对平面连杆机构基本概念和运动分析方法的掌握程度。

2. 设计报告：要求学生撰写一个关于设计和仿真平面连杆机构的报告，包括设计过程、仿真结果和分析等内容。

教学扩展：1. 探究课题：引导学生选择一个具体的平面连杆机构应用案例，深入研究其设计和优化方法，并进行相关实验验证。

2. 实践项目：组织学生参与机械设计竞赛或工程项目，应用所学知识设计和制作平面连杆机构相关部件。

教学辅助措施：1. 提供教材和参考书籍，供学生深入学习和查阅。

2. 提供计算机实验室或计算机软件使用指导，帮助学生进行平面连杆机构的建模和仿真实践。

以上教案仅供参考，具体教学内容和步骤可根据教学实际情况进行调整和拓展。

机械基础电子教案6.2 平面连杆机构【课程名称】平面连杆机构【教学目标与要求】一．知识目标1.了解铰链四杆机构的组成和三种基本型式的运动特性与应用。

2.熟悉曲柄存在条件的判别方法。

3.了解含有一个移动副的四杆机构。

4.了解铰链四杆机构的运动特性―急回特性和死点。

二．能力目的1．能够判断四杆机构是否存在曲柄？并根据已知条件确定四杆机构的具体型式。

2．熟悉含有一个移动副的四杆机构和三种基本型式的运动特性及应用场合。

三．素质目标1．了解四杆机构的运动是将连续匀速的转动转变成变速的摇动或其他型式的运动机构，实现运动型式的转化。

2．熟悉三种常见的四连杆运动的基本型式的特点。

3．能够根据曲柄存在条件及取不同构件作为机架来判断出不同的四杆机构。

四．教学要求1．熟悉低副接触四杆机构的运动特点和的组成条件。

2．能够判断四杆机构是否存在曲柄和该机构的基本型式。

掌握三种机构的应用场合。

【教学重点】1．四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆型式的确定。

2．熟悉三种基本型式的运动特点及应用场合。

【难点分析】1．高、低运动副的区分和四杆机构基本型式的判断。

2．急回特性的形成，要借助于教具或实物演示，最好请同学上台自己体验。

3．死点的形成条件是曲柄摇杆机构中以摇杆作为主动件才可能出现，如果学生有自己使用过缝纫机请他谈谈使用的感受最好。

在理论上要用力矩的大小等于力与力臂的乘积来决定，如果力臂为0，则无论力有多大，则力矩仍为0。

【教学方法】讲授为主，配合教具课件演示，最后归纳总结。

【学生分析】从机械零件的静止运动转变到常用机构的教学内容，是一个由静向动的变化过程，要从运动的角度出发来启发学生学习本章的内容就比较容易。

同时要从具体的构件抽象出简图来研究运动特点，这也是要改变学生思路的方式。

在讲课时，一定要把这些特点先告诉学生，以便更快地适应新的教学内容。

【教学安排】4学时（180分钟）【教学过程】一．开始常用机构一章的学习，机构的特点是运动的，所以要从运动的角度出发来研究和分析机构，这样就比较容易理解掌握。

淄博建筑工程学校机械基础教案课题：平面连杆机构课时：1课时教学目标：知识目标：1、掌握运动副的判别方法2、掌握铰链四杆机构的组成3、掌握铰链四杆机构的类型能力目标：锻炼学生的观察能力，分析问题、解决问题的能力，语言表达能力教学方法：问题引导、媒体运用教学用具：多媒体、简易教学模型教学过程设计环节方式教学内容学生活动教学意图导入新授回顾提问的形式导入新课动画演示以提问的方式复习回顾，导入新课导入语：马路上的汽车和我们实训基地里的车床，他们有一个共同的名字，大家知道是什么吗？（机器）什么是机器？什么是机构？机构是由构件组合而成的，各构件之间具有确定的相对运动。

机构是机器的主要组成部分，一部机器可以只含有一个机构也可以有多个机构，那要了解机器，我们首先必须要了解机构。

今天，我们就学习一个常用机构——平面连杆机构。

积极思考回答问题边看边思考回顾并为新课作准备引入运动副概念新授讲授以提问的方式讲授动画演示动画演示以提问的方式引入新问一、运动副1运动副：使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接。

2、分类：（据两构件的接触形式不同）低副：两构件以面接触而形成的运动副实例演示，内燃机工作演示学生边思考边回答观察分析通过观察积极发现问题通过演示直观形象加强记忆为接下来的内容做准备高副：两构件以点或线接触构成的运动副两构件只能做相对转动，又称作铰链两构件只能做相对移动转动副：移动副：新授题动画演示提问由图片引入下一定义二、平面连杆机构若干刚性构件通过低副联接而成的机构，称为平面连杆机构1、平面四杆机构：四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构2、铰链四杆机构：所有低副均为转动副的平面四杆机构三、铰链四杆机构发现问题总结规律由学生下定义理论联系实际加强记忆动画演示分析实例动画演示组成：1、机架：固定不动的杆2、连杆：与机架相对的杆3、连架杆：与机架相连的杆（1）曲柄：作整周回转（2）摇杆：只能摆动四、铰链四杆机构的基本形式1、曲柄摇杆机构（1）曲柄主动如：雷达天线（2）摇杆主动如：缝纫机踏板2、双曲柄机构（1）主动曲柄等速回转，从动曲柄变速分析思考并回答问题共同总结类型观察实例积极思考通过演示直观的让学生了解铰链四杆机构的运动特点培养学生观察问题分析问题。

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。

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。

a b c图1（2）、高副高副是指两构件之间作点或线接触的运动副。

如下图2所示。

a b c图23、机构运动简图机构运动简图就是指用一些简单的线条表示运动副关系的图形，称之为机构运动简图。

图4 移动副的表示方法三、铰链四杆机构1、铰链四杆机构的组成如图6所示，由4个构件通过铰链（转动副）连接而成的机构，称为铰链四杆机构。