铰链四连杆机构说课PPT课件

缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为
原动件时，机构存在死点位置？
第三节 连杆机构的运动设计
平面四杆机构的设计，主要考虑给定的运动条件，确 定机构运动简图。有时为了使设计可靠、合理，还应考虑 几何条件和动力条件。
案例导入
问题：（1）各构件的长度如何才能保证实现相关的运动？ （2）该机构在工作时，出现卡死现象如何处理？
缝纫机踏板机构
第十章 连杆机构
1
平面四杆机构的基本形式及其应用
2
平面四杆机构的基本性质
4
连杆机构的运动设计
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
1 铰链四杆机构 2 曲柄滑块机构 3 案例分析 4 课堂练习
t1 t2
1 2
180 180
或 180 K 1 K 1
第二节 平面四杆机构的基本性质
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 试确定下列不同机构以曲柄为原动件时的极限位置？
曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。 摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。 （4）连杆：不直接与机架相连的构件。
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类： 1、曲柄摇杆机构
（1）概念：铰链四杆机构的两个连架杆中，若一个是 曲柄，另一个是摇杆，则称为曲柄摇杆机构。
复习：平面机构的概念

2020/4/14
2020/4/14
2、如图所示铰链四杆机构中， 已知AB＝130mm，BC＝150mm， CD＝175mm，AD＝200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于哪一 种类型？
解：1、判断是否满足杆长条件：
AB＋AD＝330 ＞ BC＋CD＝325
则不满足杆长条件，所以此机构为 双摇杆机构
C 缝纫机
2、连连看： 将机架与相应的机构连起来
雷达
最短杆为机架
剪板机
最短杆的邻杆为机架 （此时最短杆称为连杆还是连架杆）
缝纫机
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最短杆的对杆
（1）曲柄摇杆机构
任务二：请将相应答案的序号填入括号内。
3、请结合您手中的机构，完成以下计算。
① Lmin + Lmax = （220 ）mm ② 其余两杆杆长之和 = （ 250 ）mm < 比较①和②的大小：即Lmin + Lmax （ ）其余两杆杆杆长之和
（1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等 于其余两杆长度之和，则：
1）取最短杆为连架杆，构成曲柄摇杆机构； 2）取最短杆为机架，构成双曲柄机构； 3）取最短杆为连杆，构成双摇杆机构。
（2）若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，则无曲柄存在即为双摇杆机构。
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起重吊车
任务四：填空。 1、机架有（1 ）个，曲柄有（ 0 ）个，
摇杆有（ 2）个，连杆有（ 1）个。
2、以小组为单位将您手中的铰链四杆机构演变成屏幕中所 播放的机构（提示：将哪个杆作为机架时可有两个摇杆）
答：以最短杆的相对杆为机架时——双
曲柄机构
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补充知识：整转副存在条件：
满足杆长之和条件,则 最短杆两端为整转副。
C”
B B’ A
C’
B” D
满足杆长和条件，则： (1) 取最短杆为机架时 →双曲柄机构
(2)取最短杆为连架杆时
→曲柄摇杆机构， 且最短杆为曲柄
(3)取最短杆为连杆时 →双摇杆机构
2、不满足杆长和条件，均为双摇杆机构。
由此可得曲柄的存在条件：
二.铰链四杆机构基本类型（按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二摇
3.2 平面四杆机构的基本特性
3.2.1 铰链四杆机构曲柄存在的条件
铰链四杆机构基本类型判别方法： 1、最短与最长杆之和小于等于其它两杆之和。 lmin ＋ lmax ≤l'＋l"（杆长和条件） C
• 满足杆长和条件： lmin＋lmax ≤ l'＋l"
• 最短杆为机架或连架杆。
例：判断下列机构类型。
25 10 15 15 25 22 12
15
10 25 15 15
不满足杆长之和条件
12 25 22 15
满足杆长之和条件 并且连架杆最短
双摇杆机构
曲柄摇杆机构
课堂练习：判断下列机构类型。
50 120 100 80
满足杆长之和条件 并且机架最短 双曲柄机构
130 200 150 175
不满足杆长之和条件 双摇杆机构
200 450 300 400
满足杆长之和条件 并且连架杆最短
曲柄摇杆机构
讲评小结和作业
• 本节课学习的主要内容是利用铰链四杆机构的基本 性质，即三种基本形式的构成条件判断铰链四杆机构 的类型。通过这次课的学习，我们应该掌握曲柄存在 的条件，并且学会运用所学知识解决实际问题．

死点的利弊
利：工程上利用死点进行工作。
弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对传动机 构不利
度过死点的方法
增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。
采用机构错位排列的方法
相关知识
（三）平面四杆机构的设计 1. 按给定连杆位置设计四杆机构 2. 按给定行程速度变化系数K设计四杆机构
一个设计过程：已知条件→构件尺寸
可用以下方法来判别铰链四杆机构的基本类型： 1.若机构不满足杆长之和条件则只能成为双摇杆机构 2.若机构满足杆长之和条件，则 (1) 以最短杆的邻边为机架时为曲柄摇杆机构 (2) 以最短杆为机架时为双曲柄机构 (3) 以最短杆的对边为机架时为双摇杆机构
2、压力角和传动角
1.压力角a 压力角：从动件所受的力F与 受力点速度Vc所夹的锐角a。 有效分力：Ft=Fcosa 有害分力：Fr=Fsina a愈小，机构传动性能愈好。
由于A点是△C1PC2外接圆上任选的点，所以若仅按行程速比系数K设计，可得无穷 多的解。A点位置不同，机构传动角的大小也不同。如欲获得良好的传动质量， 可按照最小传动角最优或其他辅助条件来确定A点的位置。
2 解析法设计平面四杆机构
设计方法：建立方程式，根据以知参数对方程求解。
已知：连杆AB和CD的三组对应位置 1、 1 、 3 、 2 、 3 、 3
(5) 作△C10C2的外接圆，此圆上任取一点A作为曲柄的固定铰链中心。连AC1和 AC2，因同一圆弧的圆周角相等，故∠C1AC2＝∠C1OC2/2＝θ。 (6) 因极限位置处曲柄与连杆共线。故AC1＝L2＋L1，从而得曲柄长度L1＝（AC2－ AC1）/2。再以A为圆心和以L1为半径作圆，交C1A的延线于B1，交C2A于B2，即得 B1C1＝B2C2＝L2及AD＝L4。

§5-2 平面四杆机构 ——铰链四杆机构
章节联系
选择一定的材料制作成一定的零件组装成 机械使之能完成一定的工作任务而不失效
起重机
装载机
缝纫机
复习
运动副：使两构件直接接触又能产生一定相
对运动的联接叫运动副。
机构：是人为的实体组合，各部分间有一定相
对运动能完成运动、力的传递或改变运 动形式。
想一想？
2.两曲柄转向相同， 转速相等。
摄影平台升降机构
平行双曲柄
三、铰链四杆机构的运动特点
双曲柄机构 1.两曲柄等长，其余 两杆相等但平行。 2.两曲柄转向相反， 转速不相等。
汽车车门启闭机构
三、铰链四杆机构的运动特点
双摇杆机构 1.两连架杆均为摇杆 2.一根连架杆的转动 转换为另一根连架杆的 转动。
为（ C ）
A、连杆
B、摇杆
C、曲柄
D、连架杆
3、平行双曲柄机构中的两曲柄（ A）
A、长度相等，旋转方向相同
B、长度不等，旋转方向相同
C、长度相等，旋转方向相反
4、雷达天线俯仰角摆动机构采用的是（ B）机构
A、双摇杆机构 B、曲柄摇杆机构 C、双曲柄机构
三、铰链四杆机构的运动特点
普通双曲柄
双曲柄机构
1.两曲柄不等长 2.主动曲柄作等速 运动时，从动曲柄 作变速运动。
三、铰链四杆机构的运动特点
普通双曲柄
双曲柄机构
1.两曲柄不等长 2.主动曲柄作等速 运动时，从动曲柄 作变速运动。
三、铰链四杆机构的运动特点
双曲柄机构
机车主动轮联动装置
1.两曲柄等长，其余 两杆相等且平行。
§5-2 平面四杆机构 ——铰链四杆机构
一、铰链四杆机构的组成

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教 法
一、教法设计
情景教学法 启发诱导
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机械基础 说课过程
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的学习兴趣，并结合授课内容，把理论性 较强的课本知识形象化、生动化、从而激 发学生学习兴趣。
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三、教学目标
教材分析
用掌 握 急 回 特 性 产 生 的 条 件 及 应
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探索研究
复习演练
总结结论
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起重机
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A B
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D C
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出，难点得以突破。
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板书设计
7—3平面四杆机构的基本特性
一、复习引入
（2）产生原因
三、死点
二、急回特性
……
……
1.极位夹角 ……
（3）产生条件
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