铰链四杆机构2(公开课)

课题：铰链四杆机构——铰链四杆机构基本类型的判定2/3/20231

【教学目标与要求】

一、知识目标

1、熟悉曲柄存在条件的判别方法。

2、掌握铰链四杆机构基本类型的判定方法。

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二、能力目标

1、能够判断四杆机构是否存在曲柄。

2、能根据已知条件确定四杆机构的具体型式。2/3/20233

三、素质目标

能够根据曲柄存在条件及取不同构件作为机架来判断出不同的四杆机构。

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四、教学要求能够判断四杆机构是否存在曲柄和该机构的基本型式。

2/3/20235【教学重点】四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆机构型式的确定。2/3/20236【学生分析】

从机械零件的静止转变到常用机构运动的教学内容，是一个由静向动的变化过程，要从运动的角度出发来启发学生学习本节的内容就比较容易。同时要从具体的构件抽象出简图来研究运动特点，这也是要改变学生思路的方式。2/3/20237

四杆机构基本型式的判断。

在铰链四杆机构中准确判断出是否有曲柄后，往往其型式无法准确判断，其原因是忽略了一个条件：以不同的杆件为机架，会得到不同的型式。【难点分析】2/3/20238【教学方法】

讲授为主，配合自制教具、课件演示，最后归纳总结。2/3/20239【教学过程】知识回顾：铰链四杆机构的几种基本类型是什么？（请学生回答）2/3/202310（1）曲柄摇杆机构（2）双曲柄机构（3）双摇杆机构2/3/2023111、曲柄摇杆机构两个连架杆分别为曲柄和摇杆的铰链四杆机构。2/3/202312双曲柄机构

两个连架杆都为曲柄的铰链四杆机构。2/3/202313双摇杆机构

两个连架杆都为摇杆的铰链四杆机构。2/3/202314引入：铰链四杆机构基本类型分为这三种，其分类的依据是机构中曲柄的数目。那么，曲柄的存在需要满足什么条件呢（学生带着问题看书、思考）？2/3/202315启发：演示自制教具，给出各杆件的尺寸（200、460、340、400），注意固定不动的杆件。（板书）2/3/202316新课：一、曲柄存在的条件铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构中各构件之间的长度关系。分析表明，连架杆成为曲柄必须满足下列两个条件：2/3/2023171.最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余两杆的长度之和（杆长和条件）；2.连架杆与机架必有一杆是最短杆（以最短杆或与最短干相邻的杆件为机架）（最短杆条件）。2/3/202318练一练1：判断下列图形中是否存在曲柄？（单位：mm)150250330400（1）（2）300200250400ABDCDABC2/3/202319320350300200（3）350320300200（4）ADCBDABC2/3/202320300400280200（5）250250400400（6）请学生回答ADDCBCBA2/3/202321二、铰链四杆机构类型的判断1、最短杆与最长杆的长度之和必须小于或等于其余两杆的长度之和时（杆长和条件），有三种情况：（1）以最短杆作为连架杆（以最短杆相邻的杆件作为机架），为曲柄摇杆机构；2/3/202322（2）以最短杆作为机架，为双曲柄机构;（3）以最短杆作为连杆（以最短杆相对的杆件作为机架），为双摇杆机构。（演示自制教具）2/3/202323例1：已知各构件的尺寸如图（7）所示，若分别以构件AB、BC、CD为机架，相应得到何种机构?(单位为mm）ABCD1000150013501200(7)2/3/202324解：AB为最短杆，AD为最长杆

LAB+LAD=1000+1500=2500mmLBC+LCD=1350+1200=2550mm因为LAB+LAD＜LBC+LCD所以若以AB为机架，为双曲柄机构；以BC为机架，为曲柄摇杆机构；以DA为机架，为曲柄摇杆机构。在图（8）～（11）中哪几个可能有曲柄存在？2/3/202325练一练2：判断下列图形中在什么情况下存在曲柄？(单位：mm)150250330400（8）（9）300200250400ADBCDCBA2/3/202326350300200350320300（10）200（11）320BADCABCD2/3/2023272、当最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆的长度之和时，无论以哪杆作为机架，均为双摇杆机构。演示自制教具，各杆件的尺寸：220mm、250mm、280mm、400mm（板书）2/3/202328例2：如图（12）、（13）所示的铰链四杆机构中，在什么情况下为双摇杆机构？（单位mm)300AB380360460CD(12)2/3/202329A350400200(13)500BCD2/3/202330解：图（12）中，AB最短杆，AD为最长杆LAB+LAD=300+460=760mmLBC+LCD=380+360=740mm因为LAB+LAD

＞

LBC+LCD

所以无论以哪杆为机架，均为双摇杆机构2/3/202331图（13）中，AD杆为最短杆，AB杆为最长杆，LAB+LDA=500+200=700mmLBC+LCD=350+400=750mm因为LAB+LDA

＜LBC+LCD

所以，要以BC杆为机架，才是双摇杆机构。2/3/202332练一练3：判断下列图形中在什么情况为双摇杆机构？(单位：mm)150250330400（14）（15）300200250400ADCDACBB2/3/202333350300200350320300200（17）320（16）ADCBCDBA2/3/202334能力拓展：1.已知各构件的尺寸如下图所示，若分别以构件AB、BC、CD、DA为机架，相应得到何种机构？ADCB800100013001200(18)2/3/2023352.已知如图（19），AB=280mm,BC=35mm,CD=400mm,试讨论DA为多长时，该机构为曲柄摇杆机构？(若该机构的机架未确定，试讨论DA为多长时，该机构为曲柄摇杆机构？B280400350DCA（19）2/3/202336小结：1、曲柄存在的条件：（1）“杆长和”条件；（2）“最短杆”条件。2、