第一篇：平面連桿機構機械基礎電子教案

機械基礎電子教案 6.2 平面連桿機構

【課程名稱】平面連桿機構 【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010

【教學目標與要求】 一．知識目標

1.了解鉸鏈四桿機構的組成和三種基本型式的運動特性與應用。2.熟悉曲柄存在條件的判別方法。3.了解含有一個移動副的四桿機構。

4.了解鉸鏈四桿機構的運動特性―急回特性和死點。二．能力目的

1． 能夠判斷四桿機構是否存在曲柄？并根據已知條件確定四桿機構的具體型式。2． 熟悉含有一個移動副的四桿機構和三種基本型式的運動特性及應用場合。三．素質目標

1． 了解四桿機構的運動是將連續勻速的轉動轉變成變速的搖動或其他型式的運動機構，實現運動型式的轉化。

2． 熟悉三種常見的四連桿運動的基本型式的特點。

3． 能夠根據曲柄存在條件及取不同構件作為機架來判斷出不同的四桿機構。

四．教學要求

1． 熟悉低副接觸四桿機構的運動特點和的組成條件。

2． 能夠判斷四桿機構是否存在曲柄和該機構的基本型式。掌握三種機構的應用場合。【教學重點】

1． 四桿機構曲柄存在條件的判別及四桿型式的確定。2． 熟悉三種基本型式的運動特點及應用場合。【難點分析】

1． 高、低運動副的區分和四桿機構基本型式的判斷。

2． 急回特性的形成，要借助于教具或實物演示，最好請同學上臺自己體驗。3． 死點的形成條件是曲柄搖桿機構中以搖桿作為主動件才可能出現，如果學生有自己使用過縫紉機請他談談使用的感受最好。在理論上要用力矩的大小等于力與力臂的乘積來決定，如果力臂為0，則無論力有多大，則力矩仍為0。【教學方法】

講授為主，配合教具課件演示，最后歸納總結。【學生分析】

從機械零件的靜止運動轉變到常用機構的教學內容，是一個由靜向動的變化過程，要從運動的角度出發來啟發學生學習本章的內容就比較容易。同時要從具體的構件抽象出簡圖來研究運動特點，這也是要改變學生思路的方式。在講課時，一定要把這些特點先告訴學生，以便更快地適應新的教學內容。【教學資源】

1． 機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010。【教學安排】

4學時（180分鐘）【教學過程】

一．

開始常用機構一章的學習，機構的特點是運動的，所以要從運動的角度出發來研究和分析機構，這樣就比較容易理解掌握。要習慣于機構簡圖的表示內涵及它表示的構件運動特點。如書中圖6-3所示。機構的種類很多，本書只介紹平面連桿機構，凸輪機構和間歇運動機構，其共同特點是將主動件連續的勻速轉動通過機構轉化成斷續或不均運的各種運動型式，以滿足實際工作場合的需求。二． 新課講授 1．平面連桿機構

首先要和學生共同回憶機構的定義，即構件的組合與構件之間具有相對的運動，如果沒有相對的運動，就不成機構。接著要講明連桿的含義，即長度與橫截面之比值較大才成為桿，桿之間用運動副（如銷軸或滑道）連接。然后再介紹何為平面，即四個桿件的運動都在一個平面內或者在相互平行的平面內才稱之為平面連桿機構。開始講授時，一定要把基本概念闡述嚴密完整。高低運動副的區別在于是面或是點線接觸，多舉例說明，如板擦與黑板之間是面接觸，而粉筆與黑板是點接觸；滾動軸承是點線接觸的高副連接，滑動軸承的曲面接觸的低副連接。2．鉸鏈四桿機構

凡是由四個桿件組成的機構即是四桿機構，它必定有固定不動的機架和兩個與機架相連的連架桿，另一個不與機架相接觸的桿件即為連桿。由于桿件的長度不一，但總能找出其中最短的桿件，將最短桿與其中最長桿的長度之和與其它兩桿長度之和的比較，一定能得出如果大于其它兩桿長度之和，則此機構取不同的桿件作為機架，將會出現曲柄搖桿機構，雙曲柄機構和雙搖桿機構等三種不同型式。曲柄即能繞機架的固定轉軸作整周轉動，而搖桿只能繞機架作某個角度范圍內的擺動。3． 雙曲柄機構如果雙曲柄的長度相等，又可以根據雙曲柄的運動方向是否相同或相反分成二種運動特性。

講課中重點要結合中職學生的職業特點講述機構的應用實例，理論要貼近實際，應用到生產實踐中，加深學生的記憶，也使學生學以致用，為用而學，才能調動學生的學習主動性。

4． 含有一個移動副的四桿機構

常用曲柄滑塊機構，把轉動轉化成移動，如沖壓機。

5． 鉸鏈四桿機構的運動特性

急回特性

從演示中先讓學生得出結論入手再按書中圖6-28來分析，著重注意雖然搖桿的行程往返一樣長，但曲柄轉過的圓心角都不相等，由于曲柄作等角速運動，走過的圓心角所需要的時間就長，反之所需要的時間就短，在相同的行程中，時間長的其移動的速度必然就慢，反之必然就快，這就導致在搖桿的往返兩個行程產生了不同的行走速度，即一快一慢，出現了快速的回程，這正是機械中空行程所需要的，它可以縮短非工作時間。稱為回程的急回特性。

壓力角

壓力角的大小影響到從動件的運動受力狀況，壓力角與傳動角互成90度，傳動角的大小由連桿和搖桿的夾角組成，在運動中容易觀察，所以常用傳動角的大小來控制。

死點

死點形成的前提是在曲柄搖桿機構中以搖桿作為主動構件，而當搖桿在兩端極限位置時，極位夾角成0°或180°時，曲柄的力臂為0，此時無論施加多大的作用力，曲柄都不可能轉動，稱之為死點位置。解決死點位置的方法是加慣性輪，靠慣性的作用沖過死點，或者采用機構錯位排列的方法，如圖6-17所示。反之也可以利用死點來作有用的工作，如作夾具或飛機起落架。三．小結

1．平面連桿機構的功能是將連續勻速的轉動轉化為非勻速的斷續或其它運動型式，滿足不同的工作環境要求。

2．平面連桿機構主要由低副聯接而成的四桿機構，根據組成條件，可以分為曲柄連桿機構，雙曲柄機構和雙搖桿機構，這主要取決于四桿機構中是否存在曲柄，并取何桿件作為機架來決定。

3． 雙曲柄還可以根據兩曲柄的特點進一步細分，但不必講的過深，簡單了解就可以。4． 急回特性是曲柄搖桿機構運動的特點，具有一定的實用價值。死點產生于以搖桿作主動構件的前題。四．作業布置

【課后分析】

第二篇：構件、運動副與平面機構機械基礎電子教案[模版]

機械基礎電子教案

6.1 構件、運動副與平面機構

【課程名稱】

構件、運動副與平面機構 【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010

【教學目標與要求】 一．知識目標

了解運動副類型、構件和運動簡圖。二．能力目的

1． 能夠判斷低副和高副的不同，區分構件和零件。2． 能讀懂機構運動簡圖。三．素質目標

了解運動副的作用，讀懂機構運動簡圖，了解機構的傳動過程。四．教學要求

熟悉低副和高副的結構，了解構件和零件的不同，能讀懂機構運動簡圖。【教學重點】

低副和高副的結構特點，機構運動簡圖。【難點分析】

機構運動簡圖的表示法。【教學方法】

講授為主，配合教具課件演示，最后歸納總結。【學生分析】

從機械零件的靜止運動轉變到常用機構的教學內容，是一個由靜向動的變化過程，要從運動的角度出發來啟發學生學習本章的內容就比較容易。同時要從具體的構件抽象出簡圖來研究運動特點，這也是要改變學生思路的方式。在講課時，一定要把這些特點先告訴學生，以便更快地適應新的教學內容。【教學資源】

1． 機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010。【教學安排】

2學時（90分鐘）【教學過程】

一． 開始常用機構一章的學習，機構的特點是運動的，所以要從運動的角度出發來研究和分析機構，這樣就比較容易理解掌握。要習慣于機構簡圖的表示內涵及它表示的構件運動特點。如書中圖6－

9、10所示。機構的種類很多，本書只介紹平面連桿機構，凸輪機構和間歇運動機構，其共同特點是將主動件連續的勻速轉動通過機構轉化成斷續或不均運的各種運動型式，以滿足實際工作場合的需求。二． 新課講授

1．首先要和學生共同回憶機構的定義，即構件的組合與構件之間具有相對的運動，如果沒有相對的運動，就不成機構。接著要講明連桿的含義，即長度與橫截面之比值較大才成為桿，桿之間用運動副（如銷軸或滑道）連接。然后再介紹何為平面，即四個桿件的運動都在一個平面內或者在相互平行的平面內才稱之為平面連桿機構。開始講授時，一定要把基本概念闡述嚴密完整。高低運動副的區別在于是面或是點線接觸，多舉例說明，如板擦與黑板之間是面接觸，而粉筆與黑板是點接觸；滾動軸承是點線接觸的高副連接，滑動軸承的曲面接觸的低副連接。

2．運動副

按接觸狀態分為點、線接觸的高副，面接觸的低副。低副又分為曲面接觸的轉動副，平面接觸的移動副。3． 構件

構件可以是一個零件，更多的是多個零件的組合體。構件可分成機架、原動件和從動件三種。構件兩端的運動副可以是轉動副、移動副或高副。4．平面機構運動簡圖

只應用一些簡單的苻號按一定的比例確定運動副和構件的相對位置，表示機構各構件間的運動關系的圖形稱平面機構運動簡圖。畫圖的步驟是：

找出原動件－傳動構件－執形構件－機架－確定運動副的類型－選比例尺－用直線或曲線連接運動副。

三．小結

1．平面連桿機構的功能是將連續勻速的轉動轉化為非勻速的斷續或其它運動型式，滿足不同的工作環境要求。

2． 讀懂運動副的表示苻號和平面機構運動簡圖。四．作業布置

【課后分析】

第三篇：平面連桿機構例題

典型例題

例1 如圖所示，已知lBC=100mm，lCD=70mm，lAD=50mm，AD為固定件。（1）如果該機構能成為曲柄搖桿機構，且AB為曲柄，求lAB的值；（2）如果該機構能成為雙曲柄機構，求lAB的值；（3）如果該機構能成為雙搖桿機構，求lAB的值。

解（1）如果能成為曲柄搖桿機構，則機構必須滿足“最長桿與最短桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和，且AB為最短桿”。則有

lAB+lBC≤ lCD+lAD 代入各桿長度值，得

lAB≤20mm

（2）如果該機構能成為雙曲柄機構，則機構必須滿足“最長桿與最短桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和，且機架AD為最短桿”。則

1）若BC為最長桿即lAB≤100mm，則

lAD+lBC≤ lCD+lAB

lAB ≥80mm

所以 80mm≤lAB≤ 100mm 2）若AB為最長桿即 lAB ≥100mm，則

lAD+lAB≤ lCD+lBC

lAB≤120mm

所以 100mm≤lAB≤ 120mm

將以上兩種情況進行分析綜合后，lAB的值應在以下范圍內選取，即

80mm≤lAB≤ 120mm

（3）若能成為雙搖桿機構，則應分兩種情況分析：第一種情況，機構各桿件長度滿足“桿長之和條件”，但以最短桿的對邊為機架；第二種情況，機構各桿件長度不滿足“桿長之和條件”，在本題目中，AD已選定為固定件，則第一種情況不存在。下面就第二種情況進行分析。

1）當 lAB＜50mm,AB為最短桿，BC為最長桿

lAB+lBC ＞ lCD+lAD

lAB ＞20mm

即 20mm＜ lAB＜50mm

2）當50≤lAB＜100時，AD為最短桿，BC為最長桿，則

lAD+lBC＞ lCD+lAB

lAB＜80mm 即 50mm≤lAB＜80mm

3）當lAB ＞100mm時，AB為最長桿，AD為最短桿，則

lAD+lAB＞ lCD+lBC

lAB＞120mm 另外，AB增大時，還應考慮到，BC與CD成伸直共線時，需構成三角形的邊長關系，即

lAB＜（lCD+lBC）+ lAD

lAB＜220mm 則 120mm＜ lAB＜220mm 綜合以上情況，可得 lAB的取值范圍為：

20mm ＜lAB＜80mm 及 120mm＜lAB＜220mm

除以上方法外，機構成為雙搖桿機構時，lAB的取值范圍也可用以下方法得到：對于以上給定的桿長，若能構成一個鉸鏈四桿機構，則它只有三種類型：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。故分析出機構為曲柄搖桿機構，雙曲柄機構時lAB的取值范圍后，在0～220mm之內的其余值即為雙搖桿機構時lAB的取值范圍。

例2 在圖示連桿機構中，已知各構件的尺寸為：lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm；并已知構件AB為原動件，沿順時針方向勻速回轉，試確定：

（1）四桿機構ABCD的類型；

（2）該四桿機構的最小傳動角γmin；

（3）滑塊的行程速度變化系數K。

解：（1）lAD +lBC =80+260 =340< lAB +lCD =160+200=360,即滿足桿長條件，且以最短桿AD為機架，故為雙曲柄機構。（2）解法一：作圖法如圖（b）所示

解法二:?minb2?c2??a?d?2602?2002??160?80??arccos?arccos?13.325?

2bc2?260?20022

（3）在圖（c）所示，極位夾角θ為滑塊在兩個極限位置時曲柄AB所夾的銳角，用作圖法可得θ=43.6°。

180???K??1.639

180???

例3 在圖示的凸輪機構中，若已知凸輪2以等角速度順時針轉動，試求從動件上B點的速度。假設構件3在構件2上作純滾動，求點B'的速度。

解：（1）瞬心位置如圖所示，vP24??2O2P24??4P14P24

?4?O2P24?2 PP1424vB???4O4B

方向如圖所示（2）

vP23??2O2P23??3P13P23

?3?O2P23?2 PP1323?vB????3P13B

方向如圖所示

例4 圖示為一已知的曲柄遙桿機構，現要求用一連桿將搖桿CD和一滑塊F連接起來，使搖桿的三個位置C1D，C2D，C3D，和滑塊的三個位置F1，F2，F3相對應，試確定此連桿的長度及其與搖桿CD鉸接點的位置。

解：該問題屬于函數生成機構的設計，如圖所示，根據低副運動的可逆性，如果改取從動連架桿為機架，則可得鉸鏈F的轉位點F'2，F'3。連接F1F'2和F'2F'3，分別作這兩段線段的中垂線，其交點E1 即為所求。連桿長度EF可從圖中直接量取。

例5試設計如圖3-6所示的六桿機構。當原動件 OAA 自 OAy軸沿順時針轉過?12?60? 到達 L2 時，構件OBB1順時針轉過 ?12?45?，恰與OAx軸重合。此時，滑塊6在 OAx軸上自C1 移動到C2，其位移S12?20mm，滑塊C1距OB的距離為OBC1?60mm，用幾何法確定A1和B1點的位置，并且在所設計的機構中標明傳動角。同時，說明機構OAA1B1OB是什么樣的機構（曲柄搖桿、雙曲柄或雙搖桿機構）？

第四篇：平面連桿機構自測題

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

第五篇：鏈傳動機械基礎電子教案

機械基礎電子教案 7．2

鏈傳動

【課程名稱】

鏈傳動 【教材版本】

欒學鋼主編。機械基礎（多學時）。北京：高等教育出版社，2010 欒學鋼主編。機械基礎（少學時）。北京：高等教育出版社，2010 【教學目標與要求】

一．知識目標

1． 了解鏈傳動的組成、主要優缺點及傳動的類型。2． 了解鏈傳動的傳動比、安裝與維護。二．能力目標

1． 能比較鏈傳動和皮帶傳動的主要優缺點及應用場合。2． 能夠計算鏈傳動的傳動比、會進行鏈傳動的安裝與維護。

三、素質目標

1． 了解鏈傳動的特點及類型。2． 熟悉鏈傳動的安裝與維護。

四、教學要求

1． 能分析比較出兩種傳動的特點及應用場合。2． 熟悉鏈傳動的安裝與維護。3． 【教學重點】

鏈傳動的特點及應用。【難點分析】

鏈傳動能否得到準確傳動比？與帶傳動相比的優勢在哪里？傳動比還是不能得到瞬時準確。這部分內容比較難以理解。【教學方法】

教具與實物演示或課件演示，講授與學生動手課堂練習相結合。【學生分析】

學生對于瞬時傳動比的理解有困難，演示教具從宏觀上看不出瞬時的變化，需要畫圖加以說明，但超過教材的要求，只好要求承認教師的結論。【教學資源】

1． 機械基礎網絡課程。北京：高等教育出版社，2010。

2． 吳聯興主編。機械基礎練習冊。北京：高等教育出版社，2010。3． 實物、教具和課件。【教學安排】

2學時（90分鐘）【教學過程】 一．導入新課

復習帶傳動的內容，總結出帶傳動的優缺點。大家平時還能見到的另一種傳動――自行車上用的鏈傳動，能否比帶傳動在傳動比方面更準確一些呢？由此引出本次課的新內容。

二．講授新課

1． 鏈傳動 先演示實物或課件，使學生對鏈傳動有感性認識。相比之下，由于有齒的關系，鏈條傳動是齒的嚙合與分開，從宏觀上它應當是傳動比準確，但實際上只是傳動一周時的傳動比不變；而在兩齒之間的大部分區域，其傳動比是微小變化的，所以只能說明是平均傳動比準確。總結傳動的優點突出能在高溫，多塵等惡劣條件下工作，這是皮帶傳動所不可比擬的。主要缺點是沖擊、噪聲。

常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應用較廣泛。2。鏈傳動的組成

鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條組成。常用的鏈傳動有套筒滾子鏈和齒形鏈，前者應用較廣泛。按用途可分成起重鏈、牽引鏈和傳動鏈。

套筒滾子鏈的結構如圖7－17所示，由5個零件組成。

3．鏈傳動的特點

主要有平均傳動比準確，能在高溫、潮濕等條件下工作。但有噪音。

4．鏈傳動的傳動比

鏈傳動的傳動比等于為主動輪的轉速與從動輪的轉速之比，也等于從動輪的齒數與主動輪的齒數之比。5．鏈傳動的安裝與維護

見教材圖7－20、21、22

鏈傳動的安裝時，鏈條太松易掉鏈，會產生振動；太緊影響傳動。

鏈條為標準件，其標記為鏈號及節數，如自行車鏈條為10號，節距可查標準為15.87毫米。

三．小結

1．鏈傳動的優點是可得到準確的平均傳動比，可以惡劣的條件下工作。其缺點是有沖擊和噪聲。四．布置作業

【課后分析】