铰链四杆机构的演化形式及基本特性

1、机械设计基础课程单元教学设计单元标题：铰链四杆机构的演化形式及基本特性单元教学学时2在整体设计中的位置第 18 次授课班级上课地点教学目标能力目标知识目标素质目标1.能区分铰链四杆机构的演化途径；2.能分析平面连杆机构中具有急回特性的条件；3.能查阅机械设计手册，设计机构的压力角。1.熟悉平面连杆机构的相关知识；2.掌握铰链四杆机构的三种基本类型；3. 掌握四杆机构有曲柄的条件。1.培养学生举一反三的能力；2.培养学生观察问题的能力；3.培养学生仔细、认真、严谨的工作态度。能力训练任务及案例任务1. 明确本次课在项目中的作用与任务；任务2.熟悉铰链四杆机构的演化形式；任务3.掌握急回特性和压力

2、角；。教学材料2.参考资料：机械设计基础 北京理工出版社 2011年单元教学进度步骤教学内容教学方法学生活动工具手段时间分配1复习导入复习：1. 平面四杆机构的基本形式及应用；2. 平面四杆机构有曲柄的条件；导入：铰链四杆机构的演化形式及基本特性讲授法师生互动回答黑板5分钟2设置情景提出问题除了曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本型式的铰链四杆机构以外，在实际中还广泛使用着其它型式的四杆机构，都可看作是从铰链四杆机构演化而来的。讲授参观听、看黑板课件10分钟3讲授新知提供咨询曲柄滑块机构：当曲柄摇杆机构中的摇杆长度趋于无穷大时其C点的轨迹为直线曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构对心曲柄滑块

3、机构：曲面转运中心通过滑块导路（e=0）偏置曲柄滑块机构：曲柄转运中心与滑块导路有偏心距e 注意：偏置曲柄滑块机构中AB杆为曲柄的条件是l1=el2讲授法启发式问题探究讨论法听讲讨论回答黑板、ppt25分钟3讲授新知提供咨询2导杆机构：曲柄滑块机构中的构件1做机架导杆机构实例分析：牛头刨床3.摇杆机构 ：曲柄滑块机构中的构件2做机架摇块机构实例分析： 汽车翻抖4定块机构：曲柄滑块机构中的构件3做机架定块机构 实例分析：压水井4任务提出怎样设计简易的牛头刨床机构，使其空回行程的速度大于工作行程的速度，以提高工作效率。启发法思考PPT5分钟5讲授新知提供咨询平面四杆机构的基本特性1. 急回特性2.

4、 极位夹角3.行程速比系数KK值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大小取决于极位夹角,角越大，K值越大，急回运动特性越明显；反之，则愈不明显。当时=0 ，K=1 ，机构无急回特性。 讲授法启发式问题探究讨论法听讲讨论回答黑板、ppt10分钟6任务解决在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、往复式运输机等。 讲授法归纳法听讲总结黑板ppt5分钟连杆机构输出件具有急回特性的条件（1）输入件等速整周转动；（2）输出件往复运动；（3）极位夹角0º。压力角与传动角 有效分力：有害分力：压力角：从动件受力方向与受力点速度方向所夹锐角传动角：连杆与从动件

5、之间所夹锐角7讲授新知提供咨询 压力角与传动角的关系：压力角与传动角的物理意义：与是度量连杆机构传力性能的物理量，小（大），有效分力大，机构的传力性能好，反之则差。最小传动角的分析：对于四杆机构，最小传动角出现在曲柄与机架两次共线位置之一。工程中，为保证机构的传力性能，应使止点位置（死点位置）：机构中，当=0（或=90·）时，从动件受力点的受力方向与该点运动方向垂直，其有效分力为零，机构的该位置即为止点位置（机构处于停顿位置）注意：1.当曲柄为主动件时，机构不存在止点位置2.机构的止点位置出现在机构的两个极限位置讲授法启发式问题探究讨论法听讲讨论回答黑板ppt视频15分钟8知识拓展下图所示的摆动导杆机构中，机构的传动角是。(A)角A； (B)角B；  (C)0°； (D)90°。讨论法思考听讲黑板ppt5分钟9点评总结1.学生分组汇报讨论结果，教师检查指导。2.教师点评训练情况，总结本单元知识要点