第一篇：第五講 平面連桿機構及其設計講義
第五講
平面連桿機構及其設計
平面四桿機構的類型和應用
一、平面四桿機構的基本型式
1．曲柄搖桿機構2．雙曲柄機構 3．雙搖桿機構
二、平面四桿機構的演化型式
1．改變構件的形狀和運動尺寸
曲柄搖桿機構-----曲柄滑塊機構 2．改變運動副的尺寸
偏心輪機構可認為是將曲柄滑塊機構中的轉動副的半徑擴大，使之超過曲柄的長度演化而成的。3．選用不同的構件為機架
（a）曲柄滑塊機構（b）AB
平面四桿機構的基本知識
一、平面四桿機構有曲柄的條件
1．鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件（1）存在周轉副的條件是：
?最長桿長度?其余兩桿長度之和①最短桿長度，此條件稱為桿長條件。
②組成該周轉副的兩桿中必有一桿為最短桿。（意即：連架桿和機架中必有一桿是最短桿）2滿足桿長條件下，不同構件為機架時形成不同的機構
①以最短構件的相鄰兩構件中任一構件為機架時，則最短桿為曲柄，而與機架相連的另一構件為搖桿，即該機構為曲柄搖桿機構。
②以最短構件為機架，則其相鄰兩構件為曲柄，即該機構為雙曲柄機構。③以最短構件的對邊為機架，則無曲柄存在，即該機構為雙搖桿機構。3.不滿足桿長條件的機構為雙搖桿機構。
注：1）曲柄滑塊機構有曲柄的條件：a + e ≤ b
2）導桿機構：a < b時，轉動導桿機構； a > b時，擺動導桿機構。
二、急回運動和行程速比系數
1．極位與極位夾角
（1）極位：機構的極限位置（即搖桿兩極限位置，曲柄與連桿兩次共線位置）。（2）極位夾角：搖桿處于兩極限位置時，曲柄與連桿兩次共線位置之間的夾角。（會作圖求極位夾角）（3）擺角：搖桿兩極限位置之間的夾角。2．急回運動
在一周中，曲柄等速轉動，但搖桿是不等速的：工作行程v1?空回行程v2，搖桿的這種運動性質稱為急回運動。
3．行程速比系數K：衡量急回運動的程度。
v2t1?1180???K????v1t2?2180???注：極位夾角可用圖解法和解析法求得。4．結論：
??180?
K?1K?1
（1）K?1，即v2?v1，即機構有急回特性。可通過此判定曲柄的轉向。
（2）當曲柄搖桿機構在運動過程中出現極位夾角?時，機構便具有急回運動特性。（注：對心曲柄滑塊機構：無急回特性； b：偏心曲柄滑塊機構：有急回特性。）（3）??,K?，機構急回運動也越顯著。所以可通過分析?及?的大小，判斷機構是否有急回運動及急回運動的程度。雷達天線的俯仰傳動的曲柄搖桿機構無急回特性。
（4）急回運動的作用：在一些機械中可以用來節省動力和提高勞動生產率。三、四桿機構的傳動角與死點
1．壓力角和傳動角(會作圖)（1）壓力角?：從動桿件受力方向和受力作用點速度方向之間所夾的銳角。
????90??。實際就是連桿與從動桿件之間所夾的銳角。（2）傳動角：壓力角的余角，（3）結論：?越小，機構的傳力性能越好。可見?是判斷機構傳力性能是否良好的標志。相應有?越大，機構的傳力性能越好。
最小傳動角出現的位置
b2?c2?(d?a)2?1?arccos2bc 222b?c?(d?a)?2?arccos2bc或：
b2?c2?(d?a)2?2?180?arccos2bc或：。??1和?2中小者為?min
即?min出現在主動曲柄與機架共線的兩位置之一。注：
①導桿機構的傳動角：
圖示導桿機構中，已知LAB=40mm，偏距e=10mm，試問：
若LAB為原動件，試比較在e > 0和e=0兩種情況下，曲柄擺動導桿機構的傳動角，哪個是常數，哪個是變數，哪種傳力效果好？
解答：
對于e=0時的擺動導桿機構，傳動角?=90o、壓力角??0?均為一常數，對于e>0時的擺動導桿機構，其導桿上任何點的速度方向不垂直于導桿，且隨曲柄的轉動而變化，而滑塊作用于導桿的力總是垂直于導桿，故壓力角?不為零，而傳動角0?< ??90?且是變化的。從傳力效果看，e=0的方案好。
②曲柄滑塊機構的?min
對心曲柄滑塊機構中：
2．死點
在曲柄搖桿機構中，搖桿CD為主動件，連桿與從動曲柄共線時，曲柄AB不能轉動而出現頂死的現象。這個位置稱為死點。
（1）原因：連桿作用曲柄的力通過回轉中心A，對A點無矩，不能驅使其轉動。傳動角??0（2）改善方法：目的：使機構能夠順利通過死點而正常運轉。1.錯列2.裝飛輪加大慣性 常見題型：
1.如圖所示鉸鏈四桿機構中，已知lBC?500mm，lCD?350mm，lAD?300mm，AD為機架。
試問：1．若此機構為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，求lAB的最大值； 2． 若此機構為雙曲柄機構，求lAB的最小值； 3． 若此機構為雙搖桿機構，求lAB的的取值范圍。
解題要點：
在鉸鏈四桿機構由曲柄的條件中，其桿長條件是機構
圖
有曲柄的根本條件。若滿足桿長條件，以最短桿或與最短桿相鄰的桿為機架，機構則有曲柄；否則無曲柄；若不滿足桿長條件，無論取哪個構件為機架，機構均無曲柄，即為雙搖桿機構。
解：1.因AD為機架，AB為曲柄，故AB為最短桿，有
lAB?lCD?lAD?lBC?350?300?500?150mm
lAB?150mm
max2.因AD為機架，AB及CD均為曲柄，故AD桿必為最短桿，有下列兩種情況：
若BC為最長桿（即AB為中間桿），則lAB?lBC?500，且lAD?lBC?lAB?lCD 故
lAB?lAD?lBC?lCD?300?500?350?450mm 得
450 ?lAB?500
若AB為最長桿，則lAB?lBC?500，且lAD?lAB?lBC?lCD 故
lAB?lBC?lCD?lAD?500?350?300?550mm 得
500 ?lAB?550
lABmin?450mm
3．如果機構尺寸不滿足桿長條件，則機構必為雙搖桿機構。
若lAB為最短桿，則lAB?lBC?lCD?lAD
故
lAB?lCD?lAD?lBC?350?300?500?150mmlmm ABmax?150
若lAB為最長桿，則lAD?lAB?lBC?lCD
故
lAB?lBC?lBC?lAD?500?350?300?550mm
若lAB即不是最短桿，也不是最長桿，則lAD?lBC?lAB?lCD
故
lAB?lAD?lBC?lCD?300?500?350?450mm
若要保證機構成立，則應有
lAB?lBC?lCD?lAD?500?350?300?1150mm
故當該機構為雙搖桿機構時, lAB的取值范圍為 150mm （浙工2015 （江蘇大學2014） 三、（20分）圖示連桿機構中，已知各構件的尺寸為lAB?40mm，lBC?65mm，lCD?50mm，lAD?20mm，lDE?20mm，lEF?70mm；構件AB為原動件，沿順時針方向勻速回轉；滑塊上的鉸鏈F的運動軌跡與鉸鏈A、D的連線在同一水平直線上。試確定：（1）鉸鏈A、B、C、D組成的四桿機構的類型；（2）該四桿機構的最小傳動角?min； （3）滑塊F的行程速度變化系數K。（山科2013、西安電子科技大2014） C90°EB AF D7 注：對轉動導桿的行程速比系數的確定（如下例）： 已知圖示六桿機構，原動件AB作等速回轉。試用作圖法確定：（1）滑塊5的沖程 H； （2）滑塊5往返行程的平均速度是否相同？行程速度變化系數K值；（3）滑塊處的最小傳動角?min（保留作圖線）。（北交2008年） 解： （1）H??l(F1F2)?0.002?17?0.034m（2）不相等。 K?180???180??42180?????180??42??1.61 （3）?min?69? 題8-5圖解 連桿機構的設計： 用作圖法設計四桿機構 1．按連桿預定的位置設計四桿機構（1）已知活動鉸鏈中心的位置 當四桿機構的四個鉸鏈中心確定后，其各桿長度也就相應確定了，所以根據設計要求確定各桿的長度，可以通過確定四個鉸鏈中心的位置來確定。 例：要求連桿占據三個位置B1C1，B2C2，B3C3，求所對應的四桿機構。 分析：該機構設計的主要問題是確定兩固定鉸鏈A，D點的位置。由于B，C兩點的運動軌跡是圓，該圓的中心就是固定鉸鏈的位置。 B,B?中垂線b23-------------A 解：連B1,B2?中垂線b12 連23 連C1,C2?中垂線c12 連就可得四桿機構。 C2,C3?中垂線c23------------D 2）已知固定鉸鏈中心位置（用反轉法，固化剛體） （ 西安電子科技大學2013年 （河北工業） 東華2013 180????K?1???180?K?K?1，已知K，則等于180???，2.按給定的行程速比系數K設計四桿機構:原理：已知?，那么，利用機構在極位時的幾何關系，再結合其它輔助條件即可進行設計。 （1）曲柄搖桿機構： 六、（15分）如圖6所示，已知曲柄搖桿機構的行程速比系數K?1.2，曲柄長度lAB?80mm，搖桿長度（1）連桿的長度lBC的值；（2）該機構的最小傳動角?min。lCD?300mm，搖桿最大擺角?max?45?。試求：（山科2012） 山科 (中礦2011、浙工2013)6圖示為一用于雷達天線俯仰傳動的曲柄搖桿機構。已知天線俯仰的范圍為30°，lCD=525mm，lAD=800mm。 試求：（1）曲柄和連桿的長度lAB和lBC ；（2）校驗傳動角是否大于等于40度（北交2007）解： K?1,??0?（1）由于雷達天線俯仰傳動時不應有急回作用，故有：（2）選取比例尺μl＝1mm/mm，并利用已知條件作圖如下： 四、（20分）圖4所示，現欲設計一鉸鏈四桿機構，設已知搖桿CD的長度為lCD?75mm，行程速度變化系數K?1.5，機架AD的長度為lAD?100mm，搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為??45?。試求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC。 CB?D A (河北工業2012) 東華2012（2）曲柄滑塊機構 已知： K，H，e 要求：設計一曲柄滑塊機構。 分析：關鍵求?；認識到H相當于曲柄搖桿機構中的?。 設計一曲柄滑塊機構，已知曲柄長度lAB?15mm，偏距e?10mm，要求最小傳動角?min?60?。1）確定連桿的長度lBC;2）畫出滑塊的極限位置； 3）標出極位夾角?及行程H;4）確定行程速比系數K。 （（（（哈工程2012 （3）導桿機構 已知：d，K。???（山科） （南理2013） 第五講 平面連桿機構及其設計 連桿機構的傳動特點： 1．因為其運動副一般為低副，為面接觸，故相同載荷下，兩元素壓強小，故可承受較大載荷；低副元素便于潤滑，不易磨損；低副元素幾何形狀簡單，便于制造。2．當原動件以同樣的運動規律運動時，若改變各構件的相對長度，可使從動件得到不同的運動規律。3．利用連桿曲線滿足不同的規矩要求。4．增力、擴大行程、實現遠距離的傳動（主要指多桿機構）。 缺點： 1．較長的運動鏈，使各構件的尺寸誤差和運動副中的間隙產生較大的積累誤差，同時機械效率也降低。2．會產生系統慣性力，一般的平衡方法難以消除，會增加機構動載荷，不適于高速傳動。 平面四桿機構的類型和應用 一、平面四桿機構的基本型式 1．曲柄搖桿機構2．雙曲柄機構 3．雙搖桿機構 二、平面四桿機構的演化型式 1．改變構件的形狀和運動尺寸 曲柄搖桿機構-----曲柄滑塊機構 2．改變移動副的尺寸 偏心輪機構可認為是將曲柄滑塊機構中的轉動副的半徑擴大，使之超過曲柄的長度演化而成的。3．選用不同的構件為機架 （a）曲柄滑塊機構（b）AB 平面四桿機構的基本知識 一、平面四桿機構有曲柄的條件 1．鉸鏈四桿機構中曲柄存在的條件（1）存在周轉副的條件是： ①最短桿長度?最長桿長度?其余兩桿長度之和，此條件稱為桿長條件。②組成該周轉副的兩桿中必有一桿為最短桿。（意即：連架桿和機架中必有一桿是最短桿）2滿足桿長條件下，不同構件為機架時形成不同的機構 ①以最短構件的相鄰兩構件中任一構件為機架時，則最短桿為曲柄，而與機架相連的另一構件為搖桿，即該機構為曲柄搖桿機構。 ②以最短構件為機架，則其相鄰兩構件為曲柄，即該機構為雙曲柄機構。③以最短構件的對邊為機架，則無曲柄存在，即該機構為雙搖桿機構。3.不滿足桿長條件的機構為雙搖桿機構。例題： （中 礦） （山科） 二、急回運動和行程速比系數 1．極位與極位夾角 （1）極位：機構的極限位置（即搖桿兩極限位置，曲柄與連桿兩次共線位置）。（2）極位夾角：搖桿處于兩極限位置時，曲柄與連桿兩次共線位置之間的夾角。（會作圖求極位夾角）（3）擺角：搖桿兩極限位置之間的夾角。2．急回運動 在一周中，曲柄等速轉動，但搖桿是不等速的：工作行程v1?空回行程v2，搖桿的這種運動性質稱為急回運動。 3．行程速比系數K：衡量急回運動的程度。 K?v2v1?t1t2??1?2?180180?????? ??180?K?1K?1 4．結論： （1）K?1，即v2?v1，即機構有急回特性。可通過此判定曲柄的轉向。 （2）當曲柄搖桿機構在運動過程中出現極位夾角?時，機構便具有急回運動特性。（注：對心曲柄滑塊機構：無急回特性； b：偏心曲柄滑塊機構：有急回特性。） （3）??,K?，機構急回運動也越顯著。所以可通過分析?及?的大小，判斷機構是否有急回運動及急 回運動的程度。雷達天線的俯仰傳動的曲柄搖桿機構無急回特性。 （4）急回運動的作用：在一些機械中可以用來節省動力和提高勞動生產率。三、四桿機構的傳動角與死點 1．壓力角和傳動角(會作圖) ?（1）壓力角：從動桿件受力方向和受力作用點速度方向之間所夾的銳角。 （2）傳動角?：壓力角的余角，??90??。實際就是連桿與從動桿件之間所夾的銳角。 （3）結論：?越小，機構的傳力性能越好。可見?是判斷機構傳力性能是否良好的標志。相應有?越大，機構的傳力性能越好。 最小傳動角出現的位置 ??1?arccosb?c?(d?a)2bc22222 2?或：2?arccos?b?c?(d?a)2bc22 22bc或：。 ?1和?2中小者為?min 即?min出現在主動曲柄與機架共線的兩位置之一。?2?180?arccosb?c?(d?a)注： ?①導桿機構的傳動角： 傳動角??90，且恒等于90 ②曲柄滑塊機構的?min ? 4 2．死點 在曲柄搖桿機構中，搖桿CD為主動件，連桿與從動曲柄共線時，曲柄AB不能轉動而出現頂死的現象。這個位置稱為死點。 （1）原因：連桿作用曲柄的力通過回轉中心A，對A點無矩，不能驅使其轉動。傳動角??0（2）改善方法：目的：使機構能夠順利通過死點而正常運轉。1.錯列2.裝飛輪加大慣性 已知圖示六桿機構，原動件AB作等速回轉。試用作圖法確定：（1）滑塊5的沖程 H； （2）滑塊5往返行程的平均速度是否相同？行程速度變化系數K值；（3）滑塊處的最小傳動角?min（保留作圖線）。（北交2008年） 解： （1）H??l(F1F2)?0.002?17?0.034m（2）不相等。 K?180???180????180??42?180??42??1.61 （3）?min?69? 題8-5圖解 用作圖法設計四桿機構 1．按連桿預定的位置設計四桿機構（1）已知活動鉸鏈中心的位置 當四桿機構的四個鉸鏈中心確定后，其各桿長度也就相應確定了，所以根據設計要求確定各桿的長度，可以通過確定四個鉸鏈中心的位置來確定。 例：要求連桿占據三個位置B1C1，B2C2，B3C3，求所對應的四桿機構。 分析：該機構設計的主要問題是確定兩固定鉸鏈A，D點的位置。由于B，C兩點的運動軌跡是圓，該圓的中心就是固定鉸鏈的位置。 B,B?b解：連B1,B2?中垂線b12 連23中垂線23-------------A 8 連C1,C2?中垂線c12 連C2,C3?中垂線c23------------D 就可得四桿機構。 （2）已知固定鉸鏈中心位置（河北工業） 180???K?1???180?K??K?1，已知K，則180??，2.按給定的行程速比系數K設計四桿機構:原理：等于已知?，那么，利用機構在極位時的幾何關系，再結合其它輔助條件即可進行設計。 ?（1）曲柄搖桿機構：(中礦2011) 例題：圖示為一用于雷達天線俯仰傳動的曲柄搖桿機構。已知天線俯仰的范圍為30°，lCD=525mm，lAD=800mm。 試求： （1）曲柄和連桿的長度lAB和lBC ； （2）校驗傳動角是否大于等于40度（北交2007）解： ?K?1,??0（1）由于雷達天線俯仰傳動時不應有急回作用，故有： （2）選取比例尺μl＝1mm/mm，并利用已知條件作圖如下： 四、（20分）圖4所示，現欲設計一鉸鏈四桿機構，設已知搖桿CD的長度為lCD?75mm，行程速度變化 ?系數K?1.5，機架AD的長度為lAD?100mm，搖桿的一個極限位置與機架間的夾角為??45。試求曲柄的長度lAB和連桿的長度lBC。 CB?D A （2）曲柄滑塊機構 已知： K，H，e 要求：設計一曲柄滑塊機構。 分析：關鍵求?；認識到H相當于曲柄搖桿機構中的?。 設計一曲柄滑塊機構，已知曲柄長度lAB?15mm，偏距e?10mm，要求最小傳動角?min?60?。 14（1）確定連桿的長度lBC;（2）畫出滑塊的極限位置；（3）標出極位夾角?及行程H;（4）確定行程速比系數K。 題8-10圖 三、（20分）在圖示插床機構中，滑塊5的移動導路ee通過鉸鏈中心C，且垂直于AC。B、C、D三點共線。導桿機構ABC的兩連架桿可作整周轉動，AB為原動件，以?1等速轉動。 （1）在機構簡圖上繪出滑塊上E點的二極限位置E1、E2，并作出曲柄的對應轉角? 1、?2； 5，B點軌跡與導路ee的交點B1、B2之間距（2）若要求滑塊的行程s?154 mm，行程速比系數K?1.B1B2?2s。試計算AB，AC的長度； （3）若壓力角?max?10，試計算連桿DE的長度。? （1）曲柄滑塊機構CDE中，當C、D、E共線時，滑塊處在極限位置，即AB轉至AB1時，則CD轉至CD1，此時滑塊處于右邊極限位置E1。 當AB繼續轉至AB2時，則CD逆時針轉至CD2，此時滑塊處于左邊極限E2。曲柄AB對應轉角? 1、?2如圖所示。（6分）（2）對心曲柄滑塊CDE中： 2lCD?s lCD?s2?77 mm ??極位夾角?K?1K?1?180??36? ???1?180???144 lAC?CB1?tg72?50.04 mm lAB?lACcos72??162 mm（7分） 15（3）在對心曲柄滑塊機構CDE中，當曲柄與導路ee垂直時，出現?max，sin?max?lCDCDl lDE?l?77DEsin?maxsin10??443.4 mm（7分） （3）導桿機構 ???已知：d，K。 練習題： 答：汽車前輪轉向使用了雙搖桿機構，兩前輪分別和AB和CD相連。直線運行時兩輪軸線平行，轉向后兩輪軸線不平行，其交點P理論上應落在后輪軸軸的延長線上。汽車后輪驅動橋采用采用汽車差速器，它的作用就是在向兩邊半軸傳遞動力的同時，允許兩邊半軸以不同的轉速旋轉，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。1輪著地而3輪懸空時汽車能前進，四輪全驅動又稱全輪驅動，是指汽車前后輪都有動力。可按行駛路面狀態不同而將發動機輸出扭矩按不同比例分布在前后所有的輪子上，以提高汽車的行駛能力。四輪驅動最大的好處就是動力分布比較均勻，可以減少車身打滑，相對兩輪驅動比較安全。 平面連桿機構教學設計 趙縣職教中心 翟偉波 [教材分析]平面連桿機構能以簡單的結構實現復雜的運動規律，而且更以其獨特可靠的低副聯接形式，倍受廣大機械設計人員的矚目。其在工業、農業、冶金、化工、紡織、食品等機械中的應用實例不勝枚舉。如此重要的教學內容，只有探尋一種形式新穎、方法獨特的教學方法，才能收到良好的教學效果。 [教學對象分析] 機械制造專業的學生，普遍存在機械常識匱乏與對現實機械現象的有視無睹，該現象嚴重阻礙了專業課教學的進程和效果。教師在教學過程中，應充分考慮學生的現實情況，采取有效措施，讓學生建立機械意識，以思維理念的變化架起理論與實踐相結合的橋梁。 [對教師的要求] 教師在熟練掌握教材的基礎上，善于運用生活中饒有興趣的機械現象導入新課，巧妙地制造懸念，激發學生學習新知識的強烈愿望。教師要發揮主導作用，精心設計教學過程，為學生創造一個學習、發現、探索、創造的情境。教師要正確引導學生思維，讓學生積極主動地做到理論與實踐相結合。 一、教學目標： 知道：鉸鏈四桿機構的組成。掌握：鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件。熟悉：鉸鏈四桿機構三種基本形式的形成條件。 二、教學重點、難點： 鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件。鉸鏈四桿機構三種基本形式的形成條件。 三、教學方法： 誘趣探求，思維探索。 四、教具： 投影儀和屏幕、軟質細桿：6cm（1根）、10cm（1根）、15cm（1根）、18cm（1根）、50cm（８根）、大頭針（若干枚）、小刀（8把） 五、教學過程： （一）提出問題、引發思維、誘趣探求 導入語：同學們都觀看過現場直播的電視節目，在這樣的節目當中，攝影師最不想讓觀眾看到的圖像是什么？（稍頓） 學生回答： 1、質量不好的畫面。 2、燈光不好、有陰影的畫面。 3、表演出現 錯誤的畫面。 （一一否定、加強懸念，誘發求知欲）是電視畫面中出現攝影架的鏡頭。攝影師要想把多角度、多層次的電視畫面呈現在觀眾面前，這要歸功于攝影機的驅動架。究竟驅動架采用了什么樣的結構設計，能夠讓攝影師隨心所欲，運動自如，訣竅就在四根小小的桿件上，下面我們來做一個模擬設計。 （二）示范操作，發展思維 [策略分析] 對于鉸鏈四桿機構曲柄存在條件這一重要知識點的學習，傳統的教學方法是根據三角形二邊之和大于第三邊的理論進行不等式的數學推導，其過程繁瑣而刻板，效果欠佳。如果利用教具演示與思維點撥相結合的教學方法，學生會在寬松的課堂氣氛中獲得非常直觀的感性知識，既突破難點，又發展了學生思維。 取出四根桿件（6cm，10cm，15cm，18cm），用大頭針組成平面連桿機構。分別以四根桿件為機架,演示并引導學生觀察兩個連架桿的運動情況.平面連桿機構定義,類型(板書)測量四根桿件的長度并讓學生做記錄,計算最短桿與最長桿長度之和與其余兩桿長度之和的關系.引導學生探求曲柄存在條件 曲柄存在條件(板書).出示投影:鉸鏈四桿機構三種基本形式:曲柄搖桿機構,雙曲柄機構,雙搖桿機構的形成條件.(三)動手設計 深化思維 [策略分析] 該程序是“思維探索型”教學方法的中心環節,學生感性認識形成以后,要分組進行設計。在設計過程中，充分發揮其主觀能動性，邊設計，邊思考，既鞏固了理論知識，又提高了動手能力，從而實現感性知識上升為理性知識，達到理論與實踐有效結合。分組：３２人，４人／組，共８組，由動手能力強的學生擔任組長，發揮骨干作用。組長領取設計材料：軟質細桿１根，大頭針若干，小刀一把。分配設計任務。 （１，２）組 曲柄搖桿機構（３，４）組 雙曲柄機構（５，６）組 雙搖桿機構 最長桿＋最短桿≤其余兩桿長度之和。以最短桿的相對桿為機架。 （７，８）組 雙搖桿機構：最長桿＋最短桿〉其余兩桿長度之和。巡回指導，及時解答學生疑問并糾正設計過程中的錯誤操作。每組選派一人，表述設計思路，展示設計成果。 （四）探索創新，升華思維 ［策略分析］通過展示設計成果，學生心中普遍產生一種成就感，自然的心理傾向是學有所用，此時教師要善于捕捉學生心理，適時提問：究竟誰的設計成果能應用在攝影機的驅動機構上？課堂氣氛再度活躍，既升華學生思維，又能達到首尾呼應，探索創新的目的。提問：究竟誰的設計成果能應用在攝影機的驅動機構上？ 引導學生進行小組討論。總結發言：指出應為雙搖桿機構。課堂小結：網絡知識體系。 教學反饋：自由研讀教材當中列舉的應用實例。布置作業：P118：３、４、５、６、７、８ 附：板書設計：平面連桿機構 一、平面連桿機構 ３、基本類型 １、定義、特點 （１）曲柄搖桿機構 ２、類型 條件： 二、鉸鏈四桿機構： （２）雙曲柄機構 １、組成 條件： ２、曲柄存在條件 （３）雙搖桿機構（１） 條件：（２） 第十四單元平面連桿機構 綜合題 1、如圖所示為鉸鏈四桿機構，已知各構件長度LAB=55mm，LBC=40 mm，LCD=50 mm，LAD=25 mm，哪一個構件固定可獲得曲柄搖桿機構？哪一個構件固定可獲得雙曲柄機構？哪一個構件固定只可能獲得雙搖桿機構？（說明理由） 題1圖 3、畫出下列機構圖示位置的壓力角。 題3圖 4、試確定兩機構從動件的擺角?和機構的最小傳動角。 題4圖 5、試用圖解法設計一曲柄搖桿機構。已知搖桿長lCD＝100mm，行程速度變化系數K＝1.2，擺角Ψ＝45，固定鉸鏈中心A和D在同一水平線上。06、設計一鉸鏈四桿夾緊機構。已知連桿BC長度LBC=40㎜和它的兩個位置如示意圖所示。其中B1C1處于水平位置；B2C2為機構處于死點位置，此時原動件CD處于鉛垂位置。（取μL=1mm/mm） 題6圖 7、設計一偏置曲柄滑塊機構。已知滑塊的行程s=50mm，偏距e=20mm，行程速比系數K=1.5，試用作圖法求曲柄的長度LAB和連桿的長度LBC。 題7圖 8、圖示為曲柄搖桿機構。已知機架AD在同一條水平線上，K＝1.4，搖桿的長度LCD=60 mm及搖桿的擺角Φ=40°。試用圖解法設計此機構（取μL=2mm/mm） 題8圖（機構示意圖）題9圖（機構示意圖） 9、設計一擺動導桿機構，已知機架長度為50mm，行程速比系數K=2，求曲柄的長度。（取μL=1mm/mm） 一、選擇題 1、圖示鉸鏈四桿機構，已知桿長a = 120 mm，b = 200 mm，c = 280 mm，若要獲得曲柄搖桿機構，機架d 的取值范圍是（）mm。 A.C.2、曲柄搖桿機構的傳動角是（）。 A.C.3、在下列機構中，（）沒有急回性質。A.C.4、在下列機構中，有急回性質的是（）。A.C.雙曲柄機構 D.擺動導桿機構 轉動導桿機構 B.對心曲柄滑塊機構 雙曲柄機構 D.擺動導桿機構 曲柄搖桿機構 B.曲柄滑塊機構 連桿與從動搖桿之間所夾銳角的余角 D.極位夾角的余角 從動搖桿兩個極限位置之間的夾角 B.連桿與從動搖桿之間所夾銳角 200≤d≤360 D.200≤d≤400 120≤d≤200 B.200≤d≤320 5、鉸鏈四桿機構的桿長a = 60 mm，b = 80 mm，c = 100 mm，d = 90 mm。若以桿a為機架，則此四桿機構（）。 A.C.有整轉副且有一個曲柄 D.有整轉副且有兩個曲柄 無整轉副，無曲柄存在 B.有整轉副而無曲柄存在 6、在下列平面四桿機構中，無論以哪一構件為主動件，都不存在死點位置。（） A.C.7、曲柄滑塊機構利用（）可演化為偏心輪機構。 A.C.8、車輛前輪轉向機構采用的是什么機構？（） A． C． 9、縫紉機的踏板機構，以下相關論述不正確的是哪個？（） A． B． C． D． 10、已知對心曲柄滑塊機構的曲柄長AB=20mm，問該機構滑塊的行程H為多少？（） A． C． 20 mm＜H＜40 mm D． H=30 mm H=20 mm B． H=40 mm 踏板相當于曲柄搖桿機構中的曲柄。利用飛輪幫助其克服“死點位置。” 工作過程中可能會出現倒車或踩不動的現象。應用了曲柄搖桿機構且搖桿為主動件。雙搖桿機構 D． 曲柄滑塊機構 曲柄搖桿機構 B． 雙曲柄機構 移動副取代回轉副 D.擴大回轉副 機架變換 B.改變構件相對長度 曲柄搖桿機構 D.曲柄滑塊機構 雙曲柄機構 B.雙搖桿機構 二、判斷題 1、平面連桿機構是由一些剛性構件用低副聯接而成的機構。?????（2、平面四桿機構中若有曲柄存在，則曲柄必為最短桿。???????（3、鉸鏈四桿機構通過機架的改變，一定可以實現三種基本型式之間的轉換。??????（錯） 4、曲柄搖桿機構的急回運動特性是用急回特性系數K來表示，K愈小，則急回作用就愈明顯。??（對 5、實際生產中，常利用急回運動這個特性，來縮短工作時間，提高生產效率。????????（對 6、極位夾角就是從動件在兩個極限位置之間的夾角。????????（7、鉸鏈四桿機構中，傳動角越大，機構的傳力性能越好。??????（8、四桿機構有無死點位置，與何構件為原動件無關。????????（9、對曲柄搖桿機構而言，當曲柄為原動件時，從動件搖桿與連桿無共線位置，所以無死點。???（對 10、在實際生產中，死點現象對工作都是不利的，必須加以克服。??（對 錯）錯） 對 錯） 對 錯） 對 錯）錯）錯） 對 對 錯） 對 錯） ? 單擊這里查看答案： o 一、選擇題： 1、C 2、B 3、C 4、D 5、B 6、A 7、D 8、C 9、D 10、B o 二、判斷題： 1、對 2、錯 3、錯 4、錯 5、對 6、錯 7、對 8、錯 9、對 10、錯第二篇：第五講 平面連桿機構及其設計講義
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