16平面四杆机构特点及应用.doc

课题：平面连杆机构应用及特点教材分析：本课题选自世维主编、高等教育出版的中等职业教育国家规划教材"机械根底"〔机械类〕第6章"常用机构〞中"§6-1 平面连杆机构〞的容本节课容主要介绍的铰链四杆机构的实际应用及特点学情分析：中职生文化根底差、学习能力较弱、学习的主动性不强，这是一个不争的事实，也是一个普遍的现实问题，但他们对新事物有较强的好奇心，善于联想，从这一现状出发，教学中应以调动学生学习积极性为出发点，以生活中的实例为教学模型，扩散思维，归纳总结来组织教学，让学生在发现问题，解释问题的思索中提高对本课程的学习兴趣，不断积累专业知识，并能活学活用，理论联系实践教学目标： 1. 知识目标〔1〕掌握铰链四杆机构的特点和应用实例；〔2〕了解铰链四杆机构的急回特性及应用实例；〔3〕掌握铰链四杆机构的死点位置及应用实例 2. 能力目标培养学生理论联系实际的能力，从生活中，从身边去挖掘教学模型，学以致用 3. 情感目标培养学生口头表达能力，如何去欣赏别人的优点，如何去肯定别人，从而培养团队意识，合作意识教学重点：1．铰链四杆机构的急回特性2．铰链四杆机构的死点位置教学难点：极位夹角和摆角的画法。

课时安排：2课时教学手段：利用多媒体辅助教学教学方法：情景教学、启发引导、讲练结合学法指导：教法与学法室相辅相成的，教法直接影响学生对知识点掌握和能力的提高，而学法指导是学生智力开展目标得以实现的重要途径教学过程：（一） 新课导入教学模型实物展示，多媒体展示汽车雨刮器动画，雷达天线俯仰机构动画，引出新课（二） 新课讲授：一、铰链四杆机构的应用 1、曲柄摇杆机构两连架杆中一为曲柄、一为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构，如下图，曲柄AB为主动件，并作等速运动从动摇杆CD将在弧C1C2围作变速往复摆动，C1、C2两个位置是摇杆摇摆的两个极限位置〔1〕曲柄摇杆机构能将曲柄的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动曲柄主动，摇杆从动如剪刀机、筛砂机、搅拌机以及碎石机等，都可以连续的工作2） 曲柄摇杆机构，除可将曲柄的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动外，也可以使摇杆的摆动转换成曲柄的整周回转运动摇杆主动，曲柄从动如缝纫机踏板机构当踏板〔主动件〕作上下往复摆动时，通过连杆使曲柄〔从动件〕作整周转动，再经过带传动驱使机头主轴转动2、 双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构，如图2-7所示双曲柄机构的运动特点是：当主动曲柄作等速转动时，从动曲柄随之作变速转动〔即从动曲柄在每转一周中的角速度，有时大于主动曲柄的角速度，有时小于主动曲柄的角速度〕。

1） 不等长双曲柄如惯性筛分机当曲柄AB作等速转动时，另一个曲柄CD作周期性的变速转动，EF杆连接物料和CD杆，利用CD的变速转动和物料的惯性到达筛分目的2） 等长双曲柄 1〕平行双曲柄双曲柄机构中，当两曲柄长度相等而且平行时〔即其他两杆的长度也相等〕，称为平行双曲柄机构如下图，这时四根杆组成了平行四边形，平行双曲柄机构的两曲柄旋转方向一样，角速度相等 2〕反向双曲柄双曲柄机构如果对边长度相等，但互不平行，则称为反向双曲柄机构如下图，反向双曲柄机构的两曲柄旋转方向相反，角速度不相等平行双曲柄机构在运动过程中，主动曲柄AB转动一周，从动曲柄CD将会出现两次与连杆BC共线位置，这样会造成从动曲柄CD运动的不确定现象为防止这一现象的发生，除可利用从动曲柄本身的质量或附加一转动惯量较大的飞轮，利用其惯性作用来导向外，还可用增设辅助机构或将假设干组一样机构错列等方法来解决图示为机车主动轮联动装置它是增设了一个曲柄EF的辅助构件，保证被联动的各轮与主动轮作一样的运动图示为两组车轮的错列装置，利用左右两组车轮相错90°的方法，而使车轮能正常运行公共汽车车门启闭机构这是应用反向双曲柄机构的一个实例，当主动曲柄AB转动时，通过连杆BC使从动曲柄CD朝反向转动，从而保证两扇车门能同时开启和关闭到预定的各自位置。

3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构，摇杆都只能摆动一定角度，即摇摆围不超过这两个极限点上图a是港口用起重吊车，吊钩的移动轨迹近似水平线上图b是自卸载货汽车的翻斗机构，AD杆是固定杆，当液压缸中输入压力油时，活塞杆向右伸出，使AB和CD向右摇动，从而使车斗货物卸下二、铰链四杆机构的根本特性1、急回特性：当主动件作等速运动时，从动件空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的性质，称为机构的急回特性图示为一曲柄摇杆机构，设曲柄AB为原动件，在其转动一周的过程中，有两次与连杆共线，这时，摇杆CD分别位于两极限位置C1D和C2D曲柄摇杆机构所处的这两个位置，称为极位极位夹角：曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角θ，称为极位夹角摆角：摇杆两个极限位置之间所夹锐角2、死点：当主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，不能使从动件转动而出现"顶死〞现象的位置，称为死点位置当摇杆为主动件，且从动曲柄与连杆成一直线时机构处于死点位置，在平面四杆机构中是否存在死点位置，决定于从动件是否与连杆共线〔1〕顺利通过死点的方法：①增设辅助机构，如机车主动轮联动机构②采用机构错位排列，使各组机构的死点相互错开，如机车车轮错位排列机构。

③安装飞轮，加大惯性，借惯性作用使机构闯过死点"死点〞位置是有害的，但在*些场合却利用"死点〞来实现工作要求〔2〕利用死点的场合：①飞机起落架，在机轮放下时，杆BC与杆CD成一直线，机构处于死点，此时虽然机轮上可能受到很大的力，但起落架不会反转〔折回〕，使降落更加可靠②钻床工件夹紧机构，当工件夹紧后，机构处于死点位置，将工件紧紧压住，保证在钻削加工时，工件不会松脱作业：1．杆长分别为AB = 25 mm，BC = 35 mm，CD = 45 mm，AD = 55 mm 的机构，如何成为双曲柄机构？2．曲柄摇杆机构中，当以曲柄为主动件时，摇杆为什么会产生急回运动？3. 平面连杆机构中，哪些机构在什么情况下会出现"死点〞位置？（三） 课堂小结本节课我们讲了四杆机构的应用实例、四杆机构的特性，极位夹角的画法重点介绍四杆机构的应用，希望同学们睁大双眼，去发现身边的四杆机构，分析其构造组成和运动特点，并能灵活应用教学反思：这节课过和学生的互动反映，我们的学生愿意和教师互动，但分析问题时不知如何着手，说不到重点或关键机构的实际应用还要带同学们多分析，多说 z.。