_ 机械基础__学科电子教案48
班 级 课 题 学时 备 注（修
改）
§7－2 铰链四杆机构的演化 6/6
教
学
内
容 本学时
教学
内容 熟悉铰链四杆机构的演化形式、特点及应用
教
学
目
标 知识目标 掌握链传动的工作原理
会传动比的计算
1.具备良好的道德品质、职业素养、竞争和创新意识。
2.具有良好的人际交往、团队协作能力及健康的心理。
3.具有通过多种途径获取信息、学习新知识的能力。
能力目标
情感目标
教
学
重
点
难
点 教学重点 铰链四杆机构的演化形式及应用。
教学难点 铰链四杆机构的特点及应用。
教学
辅助 教具
多媒体
学科资源 课件、模型
教学过程（师生活动、教法、学法） 备 注
第一学时：
安全教育：
讲评作业：
复习上讲内容：
课题引入：通过改变铰链四杆机构中构件的形状、长度或不同的构件作为机架等方法可以得到不同的机构，以达到所需的运动形式。
讲授新课：§7－2 铰链四杆机构的演化
一、曲柄滑块机构
具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构，由曲柄摇杆机构演化而来的。
由图分析，CD长度变为无穷大时，C点则变为滑块，则机构就演变为图的曲柄滑块机构。
当曲柄AB为主动件时，滑块移动的距离为曲柄长度r的两倍。如取滑块C为主动件时，会存在从动件曲柄与连杆共线的两个死点位置，需采取措施。
应用：内燃机中的曲柄滑块机构。
第二学时：
二、导杆机构
连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。由曲柄滑块机构中固定件的位置演化而成。
导杆为机构中与另一运动构件组成移动副的构件。
在曲柄滑块机构中，如将杆1改为固定件时，其曲柄滑块机构演化为导杆机构。
在导杆机构中，一般取杆2为主动件。
导杆机构分转动导杆机构与摆动导杆机构两种。
当机架1的长度1l小于杆2的长度2l时，即1l＜2l，主动杆2与从动件（导杆）4均可作整周回转，即为转动导杆机构。
当1l＞2l时，主动件作整周回转时，从动件只能作往复摆动，即为摆动导杆机构。
第三章 平面连杆机构及其设计
3-1 如图所示，设已知四杆机构各构件的长度 a =240 mm；b =600 mm；c =400 mm；d=500mm。试回答下列问题：⑴当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？⑵若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？
3-2 图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆LAB为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆LAB为曲柄的条件又如何？另外，在图示机构中，若设LAB为曲柄，试问当以杆LAB为机架时，此机构为何种机构？
3-3 在图示机构中，各杆的长度为L1 =28mm;L2 =54mm;L3 =50mm;L4 =72mm（该图比例尺为：μL=L1 / AB =28/14=0.002m/mm）。⑴试问该机构为何种机构？⑵当取杆1为机架时，将演化为何种机构？⑶当取杆3为机架时，又将演化为何种机构？⑷请用作图法在给定的图上画出该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角ψmax、最小传动角γmin和求出行程速比系数K。
3-4 偏置曲柄滑块机构如图所示，请在图上画出当曲柄为主动件时的最小传动角γmin和最大传动角γmax所在的位置以及极位夹角θ所在的位置。
3-5 正弦机构和导杆机构如图所示，请在图上标出当曲柄为主动时的图示位置的传动角γ和压力角α。并说明传动角γ和压力角α是否随位置变化。
3-6 试设计一曲柄摇杆机构，已知行程速比系数 K=1.2；摇杆长 LCD=300 mm其最大摆角ψmax=35o ;曲柄长LAB=80mm。求连杆长LBC，并验算最小传动角γmin是否在允许的范围内。
3-7 试设计一曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数K=1.5；滑块的冲程H=40mm；偏距e=15mm。求曲柄长LAB及连杆长LBC，并求其最大压力角αmax=？
《机械设计基础》课程作业 工业设计2011级，2013年
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机械设计基础课程作业
作业提交日期 2013 年 4 月8 日 得 分 评阅人
作业章节及名称
评分要点
（章节学习要求）
作 者 姓 名 学 号
产品属性 名 称 弹簧伸缩玩具
用 途 娱乐
功 能 娱乐
使用方法 手动
设计产品采用的软件
名称 Solidworks
产品三维模型图
所概念 机构类型名称 平面连杆机构 《机械设计基础》课程作业 工业设计2011级，2013年
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用机构的属性 设计
机构运动简图
机构参数设计计算 L1=60mm；L2=120mm;
机构特性分析（包括运动和传力性能分析） 没有急回运动，原动件AB以w等速转动
当AB与BC两次共线时，输出件CD处于两极限位置
极位夹角θ：当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄
位置线所夹的锐角
平面四杆机构具有急回特性的条件：
（1）原动件作等速整周转动；
（2）输出件作往复运动；
（3）θ不等于0
没有死点；曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角为零，力矩为零，称为死点位置。
最小传动角：
铰链四杆机构中，原动件为AB当δ为锐角时，y=δ以曲柄为原动件的曲柄摇杆机构，当曲柄和机架处于两共线位置之一时，出现最小传动角。最小传动脚小于40度，符合要求。
详细
设计 机构的零部件结构设计 《机械设计基础》课程作业 工业设计2011级，2013年
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提交设计作业文件 (1) 设计产品所用软件的文件格式，即源文件；
(2) 产品三维模型图及其动画文件（avi 文件格式，要求透视出所用机构原型）；
(3) 设计文档，按产品设计文档要求填写设计内容（.doc 文件格式）。
6——综合分析题
1. 在飞机起落架所用的铰链四杆机构中,已知连杆BC 的两位置如下图所示,若要求连架杆AB 的长度与连架杆CD 的长度相等.试设计此铰链四杆机构。
C1B1B2C2
【解析】铰链四杆机构的图解法设计
【答案】
2.已知加热炉炉门(相当于铰链四杆机构中的连杆)的两个位置，其处于关闭位置时为B1C1，处于加热后开启位置时为B2C2，试按连杆的两个预定位置设计加热炉炉门开闭的铰链四杆机构。
【解析】铰链四杆机构的图解法设计
【答案】
3.已知曲柄摇杆机构的极位夹角θ、摇杆长度lCD 以及最大摆角如图所示,试运用图解法设计此曲柄摇杆机构.
【解析】铰链四杆机构的图解法设计
【答案】
