铰链四杆机构的组成与分类教学大纲

课题序号 30 授课班级 05 大专 1授课课时 2 授课形式 讲授授课章节名 称 5-1 铰链四杆机构的组成与分类使用教具 模型教 学 目 的了解铰链四杆机构的三种基本类型、特点及应用。教学重点 铰链四杆机构的三种基本类型、特点及应用教学难点 铰链四杆机构的应用更新、补充、删减章节内容无课外作业教 学 后 记授课主要内容或板书设计使用教具 模型教 学 目 的教学重点教学难点更新、补充、删减章节内容无课外作业教 学 后 记授课主要内容或板书设计5-2 铰链四杆机构的基本性质一、急回特性和行程速比系数曲柄摇杯机构中，当曲柄 A B 沿顺时针方向以等角速度 转过 1 时，摇杆 CD 自左极限位置 C1D 摆至右极位置 C2D，设所需时间为 t1，C 点的明朗瞪为 V1；而当曲柄AB 再继续转过 2 时，摇杆 CD 自 C2D 摆回至 C1D，设所需的时间为 t2，C 点的平均速度为 V2。由于 12，所以 t1t2 ,V2Vl。由此说明：曲柄 AB 虽作等速转动，而摇杆 CD 空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。摇杆 CD 的两个极限位置间的夹角 称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角 称为极位夹角。在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等 )，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。行程速比系数 K：从动件空回行程平均速度 V2与从动件工作行程平均速度 V1 的比值。K 值的大小反映了机构的急回特性，K 值愈大，回程速度愈快。KV2V1 (C2C1t2) (C1C2t1)（180十 ） (180一 )由上式可知，K 与 有关，当 0 时，K 1，说明该机构无急回特性；当 0时，Kl，则机构具有急回特性。二、死点以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角 0，压力角 90的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为死点 死点对于转动机构是不利的，常利用惯性来通过死点，也可采用机构错排的方法避开死点。 但死点也有可利用的一面，当工件被夹紧后，BCD 成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱。课 堂 教 学 安 排教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤提问（8 分钟）（学生思考、回答）口述新课讲授（30 分钟）复习旧课：三种基本形式的判别引入新课：曲柄摇杆机构的运动特性授课内容：一、急回特性和行程速比系数曲柄摇杯机构中，当曲柄 A B 沿顺时针方向以等角速度 转过 1时，摇杆 CD 自左极限位置 C1D 摆至右极位置 C2D，设所需时间为 t1，C 点的明朗瞪为 V1；而当曲柄 AB 再继续转过 2 时，摇杆 CD 自C2D 摆回至 C1D，设所需的时间为 t2，C 点的平均速度为 V2。由于12，所以 t1t2 ,V2 Vl。由此说明：曲柄 AB 虽作等速转动，而摇杆 CD 空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。摇杆 CD 的两个极限位置间的夹角 称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角 称为极位夹角。在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等 )，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。行程速比系数 K：从动件空回行程平均速度 V2与从动件工作行程平均速度 V1 的比值。K 值的大小反映了机构的急回特性，K 值愈大，回程速度愈快。KV2V1 (C2C1t2) (C1C2t1)（180十 ） (180一 )由上式可知，K 与 有关，当 0 时，K 1，说明该机构无急回特性；当 0 时，Kl，则机构具有急回特性。二、死点以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个位置时，出现了机构的传动角 0，压力角 90的情况。此时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为死点。机构在死点位置时由于偶然外力的影响，也可能使曲不定。 死点对于转动机构是不利的，常利用惯性来通过死点，也可采用机构错排的方法避开死点。 新课讲授（30 分钟）布置练习引导分析（学生思考、讨论）（15 分钟）口述（5 分钟）但死点也有可利用的一面，当工件被夹紧后，BCD 成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱。课堂练习图形分析12 小结课外作业板书（2 分钟）课题序号 31 授课班级 05 大专 1授课课时 1 授课形式 讲授授课章节名 称 5-2 铰链四杆机构的基本性质使用教具 模型教 学 目 的掌握三种基本形式的判别条件教学重点 三种基本形式的判别条件教学难点 三种基本形式的判别条件更新、补充、删减章节内容无课外作业教 学 后 记授课主要内容或板书设计5-2 铰链四杆机构的基本性质一、曲柄存在的条件由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论：（1）若铰链四杆机构中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，则可能有以下几种情况：a以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构；b以最短杆为机架时，为双曲柄机构；c以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。(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，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。例题课 堂 教 学 安 排已 知 ： AB 450 ， BC 40 ， CD 30 ， AD 20 。 若 问 以 哪 个 杆 作 为 机 架 ， 可 以 得 到 曲 柄 摇 杆机 构 ？ 如 果 以 杆 BC作 为 机 架 ， 会 得 到 什 么 机 构 ？ 如 果 以杆 AD作 为 机 架 ， 会 得 到 什 么 机 构 ？ 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤提问（5 分钟）（学生回忆）口述新课讲授（22 分钟）复习旧课：铰链四杆机构的基本类型引入新课：如何判别铰链四杆机构的基本类型？授课内容：一、曲柄存在的条件由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：1 连架杆与机架中必有一个是最短杆；2 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。上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论：（1）若铰链四杆机构中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，则可能有以下几种情况：a以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构；b以最短杆为机架时，为双曲柄机构；c以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。(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，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。例题例题（10 分钟）例题分析板演解题过程布置任务（5 分钟）师生共同完成课堂练习判断各铰链四杆机构的类型：