第5章 平面连杆机构 教案
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第5章 平面连杆机构
1．教学目标
（1）铰链四杆机构的基本类型；
（2）铰链四杆机构的演化；
（3）对曲柄存在的条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数等有明确的概念；
（4）平面四杆机构的设计。
2．教学重点和难点
（1）曲柄存在条件、传动角、死点、行程速比系数；
（2）平面四杆机构的图解法设计；
（3）有关曲柄存在条件的杆长关系式的全面分析、平面四杆机构最小传动角的确定等问题。
3．讲授方法
多媒体课件
4. 教学时数
6学时
5.1 四杆机构的形式
全部用转动副组成的平面四杆机构称为铰链四杆机构,按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
第5章 平面连杆机构 教案 - 66 -
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图5.1 铰链四杆机构 图5.2 搅拌机
5.1.1 四杆机构的基本形式
1．曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构的特点是它能将曲柄的整周回转运动变换成摇杆的往复摆动,相反它也能将摇杆的往复摆动变换成曲柄的连续回转运动。
2．双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的四杆机构称为双曲柄机构，如书图5.4所示的惯性筛及图5.5所示的机车车辆机构，均为双曲柄机构。惯性筛机构中，主动曲柄AB等速回转一周时，曲柄CD变速回转一周，使筛子EF获得加速度，从而将被筛选的材料分离。机车车辆机构是平行四边行机构，它使各车轮与主动轮具有相同的速度，其内含有一个虚约束，以防止要曲柄与机架共线时运动不确定。
图5.3 机车车辆机构
双曲柄机构的特点之一就是能将等角速度转动变为周期性变角速度转动。机车车辆机构见图5.3。
机械原理与设计之平面连杆机构
引言
平面连杆机构是一种常见的机械装置，用于将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。在机器设计中，平面连杆机构被广泛应用于各种机械装置，如发动机、机械手臂和汽车悬挂系统等。本文将介绍平面连杆机构的基本原理、设计方法以及一些常见的平面连杆机构。
基本原理
平面连杆机构由多个连杆组成，其中至少一个连杆可以旋转。连杆通过连接处的铰链相互连接，形成一个闭合的链条。其中一个连杆称为曲柄杆，用于提供旋转驱动力，而其他连杆则用于将驱动力传递给要执行的任务。平面连杆机构的运动分析主要基于几何学原理和运动学原理。 平面连杆机构的运动是由各个连杆的长度、角度和运动速度决定的。通过对各个连杆的长度和角度进行合理设计，可以实现所需的运动轨迹和速度。平面连杆机构的设计必须考虑到各个连杆的运动约束、力学平衡以及运动的精确性和可靠性。
设计方法
设计一个平面连杆机构需要经过以下几个步骤：
1. 确定设计需求：首先需要明确所需的运动特性和任务要求。例如，是需要将旋转运动转化为直线运动还是将直线运动转化为旋转运动，还需要考虑到运动的速度、力量和精确性等因素。
2. 确定连杆的长度和角度：通过几何学原理和运动学原理，可以根据设计需求确定各个连杆的长度和角度。连杆的长度和角度直接影响着机构的运动轨迹和速度。 3. 确定连杆的连接位置：在设计过程中，还需要确定各个连杆的连接位置，即铰链的位置。铰链的位置直接决定了连杆之间的运动关系。
4. 分析运动特性：通过运动学分析，可以计算出机构的运动特性，如连杆的位移、速度和加速度等。这些数据可以用于评估机构的性能和合理性。
5. 进行力学分析：在设计过程中，还需要进行力学分析，以确保机构的稳定性和可靠性。力学分析可以确定机构的最大负载和各个连杆之间的力传递情况。
6. 优化设计：根据运动特性和力学分析的结果，可以对设计进行优化。通过调整连杆的长度、角度和连接位置等参数，可以改进机构的性能和可靠性。 常见的平面连杆机构
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1 机械基础导学案—平面连杆机构
课 题 §7-1、平面连杆机构的特点§7-2、铰链四杆机构的组成与分类
授课班级 12E10 授课时间 3
导学目标 一、知识目标
1．了解平面连杆机构的特点；
2．掌握铰链四杆机构的组成与分类。
二、能力目标
能认识各种平面连杆机构的特点。
三、素质目标
能分清铰链四杆机构的类型和各杆的名称。
教学要求 了解平面连杆机构的特点，熟悉铰链四杆机构的组成与分类。分清铰链四杆机构的类型和各杆的名称。
学习重点 掌握铰链四杆机构的组成与分类。
学习难点 铰链四杆机构的分类与特征。
教学资源 机械基础网络课程、圆规、三角板。
分析学生 12E10班学生学习行为不好，有许多的坏习惯都带到了学校，自主学习时，看书不用脑，手中没有笔，回答问题时不知道也不懂得及时到书本中找，因此培养他们的学习习惯是当务所急。
教学设计思路 教学方法：讲练法、演示法、归纳法。
教学安排 3课时（90分钟）
教学步骤：讲课与演示交叉进行，讲课与练习交叉进行，最后进行归纳。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
2 教学过程
教学
环节 教学任务 教师活动 学生活动 预见性问题及对策
复习
3
分钟 复习旧课（10分钟）
1．回顾上个学期所学内容；
2．讲评暑期作业； 1.了解学生学习情况，唤起学生的回忆
2.对作业中相关习题评讲 自主回忆，相互提醒，相互补充 对学生回答的问题补充修正
预习
展示
交流
34
分钟 任务一：新课导入 1、教师出示一些
2.就图片提问：这些机械是如何操作的？ 看图片，回想生活实际中它们是如何运动的？
学生积极思维，教师可以进行点拨和归纳
任务二：探究
平面连杆机构的特点 1、认识平面连杆机构的概念
2、帮助学生回忆运动副的种类
工程技术学院
课程设计
题 目：图解法设计平面连杆机构
摘要
设计内容：设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度3l，摆角，摇杆的行程速比系数K，要求摇杆CD靠近曲柄回转中心A一侧的极限位置与机架间的夹角为∠CDA，试用图解法设计其余三杆的长度，并计算机构的最小传动角。
设计方法：在设计时首先需计算极位夹角，再绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置，然后确定曲柄回转中心和各杆长度最后验算最小传动角。最后根据已知数据和所计算的数据进行图解，画出平面四杆机构图。
平面连杆机构是由若干构件用平面低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。平面连杆机构的使用很广泛，它被广泛地使用在各种机器、仪表及操纵装置中。例如内燃机、牛头刨、钢窗启闭机构、碎石机等等，这些机构都有一个共同的特点：其机构都是通过低副连接而成，故此这些机构又称低副机构低副机构低副机构低副机构。
关键词：机械设计基础 机械设计基础课程设计 平面四杆机构图解法 极位夹角
云南农业大学工程技术学院
目录
1题目......................................................................3
1.1原始数据及要求..........................................................3
1.2 工作量..................................................................3 1.3 制图说明................................................................3
1.4 设计计算说明书包括的内容................................................3
