平面连杆机构设计

1、第二章 平面连杆机构设计教学内容1. 铰接四杆机构基本型式的判别及其特性。2. 铰接四杆机构的演变。3. 平面四杆机构的图解设计方法。教学安排 分配学时：4学时；教学手段：多媒体教学。知识点及其基本要求1. 了解铰链四杆机构的基本类型及其演变。2. 明确四杆机构的曲柄存在条件。3. 熟悉铰链四杆机构压力角、传动角、行程速比系数和死点位置等基本概念。4. 掌握平面四杆机构的图解设计方法。重点和难点1. 四杆机构的曲柄存在条件。2. 压力角、传动角、行程速比系数和死点位置。3. 平面四杆机构的图解设计方法教学法与板书设计 第一次课 2学时教学法设计提问设置悬念、三维动画演示、分析、得出结论、推理演

2、绎、反馈指导、讲评小结；多媒体教学法。板书设计 21 铰链四杆机构一、铰链四杆机构曲柄存在的条件：以曲柄摇杆机构为例当曲柄与连杆两次共线时，分别构成B1DC1 、B2C2D。在B1DC1中：（b-a）+cd a+db+c 1、最短杆与最长杆的 （b-a）+dc a+cb+d 长度和小于或等于其在B2C2D中：c+da+b a+bc+d 余两杆长度和。由+ ab + ad 即AB是最短杆。 2、整转副是由最短杆与其邻边组成。 + ac （最短杆两边为整转副）当整转副处于机架上时，方能形成曲柄。所以四杆机构是否有曲柄，还要根据机架条件来判断：当符合杆长和条件，且取最短杆为机架 双曲柄机构 取最短杆

3、邻边为机架曲柄摇杆机构 取最短杆对边为机架双摇杆机构若不符合杆长和条件，无论取谁作机架 双摇杆机构二、铰链四杆机构的基本形式（1）曲柄摇杆机构：两连架杆一个为曲柄另一个为摇杆的四杆机构，称为曲柄机构（2）双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的四杆机构称为双曲柄机构（3）双摇杆机构：若四杆机构的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构三、行程速比系数K（急回运动特性）以曲柄摇杆机构为例1、 曲柄摇杆机构的极限位置及极位夹角。AB以等速回转一周中，两次与连杆共线，这时摇杆CD分别位于左右两极限位置C1D、C2D，称机构的极限位置。机构在两极限位置时，所对应的曲柄两位置线所夹的锐角，称为极位夹角。2、行

4、程速比系数K 当转1 同时C1C2 走 当转2 C2C1 走因为t1t2 所以V11，说明机构有急回特性，其值越大，急回性质越显著，有无急回，取决于，（只要0就有急回）例导杆机构，有急回，可节省回程时间，提高工效。四、压力角与传动角（受力特性）1、压力角 ：从动件所受驱动力方向与受力点速度方向所夹锐角（对其他机构，一般指最后从动件）。2、传动角 ：压力角的余角（也只能是锐角）。五、死点位置（=0的极限位置）小结 明确四杆机构的曲柄存在条件； 熟悉铰链四杆机构压力角、传动角、行程速比系数和死点位置等基本概念。第二次课 2学时教学法设计提问设置悬念、三维动画演示、分析、得出结论、推理演绎、反馈指导

5、、讲评小结；多媒体教学法。板书设计22 铰链四杆机构的演变一、曲柄滑块机构二、曲柄滑块机构的演变（1）导杆机构（2）曲柄摇块机构（3）定块机构（4）双滑块机构三、偏心轮机构23 平面四杆机构的设计一、设计方法： 1作图法；2解析法；3实验法二、按给定的运动规律设计四杆机构1、按给定的连杆位置设计四杆机构2、给定连杆三个位置设计四杆机构三、按给定的行程速比系数K设计例：设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆长C及摆角，行程速比系数K。步骤：计算 按已知条件画C1D、C2D 连C1C2作 C1C2P=90 C2C1P=90 作C1.C2.P的外接圆 延长C1D、C2D与圆交于C1、C2 在圆上任取一点即可作A AC1=b-a；AC2=b+a解出a、b ，而AD即为机架长度d由上述知A是可任选的，有无数解，若另有其他辅助条件，加给定d或mi