铰链四杆机构一

铰链四杆机构的基本性质

一、教材分析

1、教学对象分析

学生在前面章节中已经学习了典型的机械传动知识，对机械基础课程有一定的认识，具备基本的分析机构特性的能力。技工学校的学生由于知识基础较差，对知识的理解、转移和迁徙的能力还不够强，我们的培养目标是技能的培养，学生重操作技能轻理论学习，导致对理论学习的兴趣不够浓厚。

2、教学内容

“铰链四杆机构的基本性质”是全国中等职业技术学校机械类专业通用教材《机械基础》第五章第二节的内容。

3、教学内容的分析处理 课程名称 机械基础（第三版） 课 型 新授课

课 题 铰链四杆机构的基本性质 课 时 2课时

教学内容 铰链四杆机构的基本性质

教学目标 知识目标：1.理解铰链四杆机构的基本特性；

2.能够利用曲柄存在条件判断机构类型；

3.掌握急回特性系数、急回特性、死点位置等概念。

能力目标：1.分析，判断、解决问题的能力；

2.动手能力，创新能力

情感目标：1.通过理论教学，再联系实际，有效的激发学生的学习兴趣，做到理论联系实际，充分调动学生的学习积极性和主动性。

2.通过对基本性质的分析，锻炼学生自我分析能力，调动其

主观能动性。

教学方法 多媒体演示法、模具展示法、推理演绎法、典型例题法、启发式

教 具 铰链四杆机构多媒体课件、一对三角板、圆规、铰链四杆机构模型 - 2 - 《机械基础》课程主要内容包括常用机械传动、常用机构、轴系零件及液压传动。第五章“平面四杆机构”是学生在学完机械传动后学习的第一中常用机构，而铰链四杆机构在实际生产和生活中应用广泛，它的学习将对今后的生产实践与创新产生很大影响。本次课学习的“铰链四杆机构的基本性质”是本章的重点内容，既是第一节内容的归纳总结，又是后续章节的基础，是培养学生推理分析问题、解决实际问题的工作能力过程。

第二章 常用机构

学习目标

1.了解和掌握铰链四杆机构的组成、基本类型及其特点和应用

2.了解和掌握凸轮机构的组成、特点、分类、应用及其从动件常用运动规律

3.了解棘轮机构和槽轮机构的组成、分类、特点和应用

一、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，称为运动副。

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

低副是指两构件之间作面接触的运动副（图2—1），包括转动副、移动副和螺旋副。

图 2—1

2. 高副 无论是在生活中，还是在生产中，各种各样的机构都在为人们的生活和工作服务。例如，门窗、天平秤、铲土机、火车等

高副是指两构件之间作点或线接触的运动副（图 2—2）

二、平面连杆机构

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。图2—3所示

图 2—2

图2—3

§ 2—1 铰链四杆机构

铰链（即转动副）的形式很多，机械设备中铰链的一般形式如图6—3所示；在日常生活中，门和家具上用的合叶（图2—4）也是铰链联接的具体应用。

港口起重机吊运货物是利用平面连杆机构中的双摇 铲土机为了保证铲斗平行移动，防止泥土流出，采用了平面连杆机构

图 2—4

铰链四杆机构在生活、生产和工作中广泛用于动力的传递或者改变运动的形式，例如公共汽车车门的开闭（图2—5）、汽车前窗刮雨器（图2—6）的运动等都是利用铰链四杆机构来完成工作任务的。

一、填空题

1．平面连杆机构中的运动副均是低副，因此平面连杆机构是低副机构。

2．构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，称为平面铰链四杆机构。

3．铰链四杆机构中曲柄存在的条件是：连架杆与机架中必有一个是最短杆和最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和,两条件必须同时满足。

4．连杆与机架的长度相等、两个曲柄的长度相等且转向相同的双曲柄机构,称为平行四边形机构。

5．曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。

6．若导杆机构机架长度l1与曲柄长度l2的关系为l1

7．铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论取哪一杆作为机架，均能构成双摇杆机构。

8．家用缝纫机的踏板机构属于曲柄摇杆机构，主动件是踏板(摇杆)。

9．单缸内燃机属于曲柄滑块机构，它以活塞(滑块)为主动件。

10.平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不相同，要求返回空行程明显快于工作行程急回特性 。

二、判断题

1．平面连杆机构各构件的运动轨迹一定在同一平面或相互平行的平面内。 (√ )

2．在曲柄长度不相等的双曲柄机构中，主动曲柄作等速回转时，从动曲柄作变速回转运动(√ )

3．在曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角称为极位夹角。 (× )

4．铰链四杆机构中的最短杆就是曲柄。 (× )

5．偏心轮机构的工作原理与曲柄滑块机构的工作原理相同。(√ )

6．当机构的极位夹角θ=00时，机构无急回特性。 (√ )

7．极位夹角口愈大，机构的急回特性愈不明显。 (× )

8．偏心轮机构不存在死点位置。 (√ )

9．曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构，它们都具有产生“死点”位置和急回运动特性的可能。（ × ）

10．铰链四杆机构各杆的长度分别为a=175mm,b：150mm，c。135mm，d=190mm，分别以不同杆件作为机架，该机构一定能构成三种基本类型的铰链四杆机构。 (√ )

一、填空

1.铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为 。

2.在铰链四杆机构中，与机架相连的杆称为 ，其中作整周转动的杆称为曲柄，作往复摆动的杆称为 ，而不与机架相连的杆称为 。

3. 平面连杆机构的死点是指 共线位置。

4. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①

② 。

5．在铰链四杆机构中，当最短杆和最长杆长度之和大于其他两杆长度之和时，只能获得 机构。

6．平面四杆机构中，如果最短杆与最长杆的长度之和小于其余两杆的长度之和，最短杆为机架，这个机构叫__ 机构。

8．四杆机构中若对杆两两平行且相等，则构成_______机构。

9、平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=30，b=50，c=80，d=90，当以a为机架，则该四杆机构为 。

10. 平面连杆机急回运动特性可用以缩短_______。从而提高工作效率。

11. 铰链四杆机构的三种基本形式是_______机构，_______机构，_______机构。

12. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：

（1）____________________________。

（2）以_______为机架，则_______为曲柄。

13. 设图1-1已构成曲柄摇杆机构。当摇杆CD为主动件，机构处于BC与从动曲柄AB共线的两个极限位置，称为机构的两个_______位置。

14.一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700； (1)

当取c 杆为机架时，它为何种具体类型？___________；（2）当取d杆为机架时，则为___________。 15.缝纫机踏板机构采用的是___ _____机构；公交车门的开闭是采用的___